建筑電氣設計中的消防配電設計

張慶吉

摘要：隨著建筑行業現代化發展速度的不斷加快，電氣設備在工程建設領域的應用越來越頻繁，科學完善的電氣設計使得整個現代化建筑物的功能性和服務水平都得到了巨大的提升，能夠滿足住戶日常生活和使用過程中的各項需求。而消防配電系統作為整個電氣系統的核心組成部分，如果其系統設計不夠合理、存在一定的問題，就可能會對整個電氣設備的穩定運行帶來巨大的影響，嚴重的話還會給設備操作人員的生命財產安全帶來巨大的威脅。但是對于消防配電系統，其設計過程對專業性有著非常高的要求，因此整體的設計難度是非常大的，導致電氣系統消防配電應用的過程中存在著非常多的問題，為了使建筑電氣系統的穩定運行得到可靠的保障，必須要進一步加大研究力度，對現有的消防配電設計方案進行優化升級。

關鍵詞：建筑電氣設計;消防配電設計;方案

一、消防配電設計及其重要性

1.1消防配電設計

消防配電是現代建筑系統設計中的重要組成部分，一定程度上直接關系到建筑消防系統的應用建設效果，其在具體的設計過程中，主要完成消防系統的各項配電設計。首先，消防配電設計過程中包括消防系統電路設計，其主要是在建筑系統內部以及建筑物系統中對消防配電設施進行電路設計，優化電路系統，并保證消防設施的電力線路能夠良好的提供電力輸送，從而保證消防設備進行消防安全工作。

其次，消防配電設計中包括消防電源設計。在當前建筑系統設計中，大量應用電力消防系統，如新式研發的自動消防巡檢系統，其在具體的工作中需要應用到電力電源，以保證后續的消防電氣設備的工作電力供應。

第三，消防配電設計中包括有消防電氣設備設計，如消防PLC系統設計，消防自動報警系統設計，消防斷路裝置都需要良好的電氣設計來實現系統的工作，從而合理的保護建筑系統的安全性。

1.2消防配電設計的重要性分析

消防配電設計是當前建筑系統整體設計的重要組成部分，一定程度上也關系到建筑系統的安全性，其對于整個建筑系統設計而言也起到了關鍵的作用。

首先，消防配電設計有利于建筑整體電氣設計功能優化，消防配電設計是建筑電氣設計的重要組成部分，都是建筑系統中應用電力資源的模塊，所以通過消防系統的配電設計，也是完成整個電氣系統的整體安全性設計。

其次，消防配電良好設計有利于建筑系統的整體消防性能提升以及安全防護性能提升。在現代建筑安全消防系統設計過程中，電氣設備消防是常見的消防方式，同時其核心安全系統也是通過電氣設備控制運行。通過消防配電系統的良好設計，保證建筑消防系統能夠正常運行，進一步實現對整個電氣系統的安全管控。

第三，消防配電系統的良好設計，是防止電氣火災的主要手段之一。在當前建筑火災發生過程中，建筑電氣火災是主要的火災類型之一，也直接關系到建筑物的安全性。而通過消防配電系統的合理設計，尤其是電氣斷路器等裝置設計，能夠有效的控制建筑系統中的電氣火災發生，實現建筑物整體安全防護。

二、消防配電設計原則分析

2.1配電線路保護原則

在對建筑進行消防配電設計的過程當中，首先做到對建筑內部的配電線路進行有效保護，這也是對建筑進行配電設計的主要設計原則之一。因為在建筑的施工以及設計當中，消防配電系統都是一個非常重要并且十分特殊的組成部分，對于消防配電系統的設計將會直接決定整個建筑的消防配電設備能否在實際應用中正常運行。所以為了能夠有效地面對和解決建筑內部出現火災等情況，需要對消防配電設計的質量給予足夠的保證，這樣才能夠在建筑內部出現火災的時候，消防配電系統具有足夠的可靠性。而有效地保證消防配電設計的設計質量的主要措施之一，就是有效地保護消防配電系統的線路安全。

有效對消防配電系統的線路進行保護，首先需要在鋪設線路的過程中保證消防配電系統的線路全部使用金屬管道進行有效保護，確保消防配電系統配電線路的安全性。消防配電線路建議與其他配電線路分開敷設在不同的電纜井、溝內，若確有困難需敷設在同一電纜井、溝內時，應分別布置在電纜井、溝的兩側。之所以需要對消防配電系統進行有效地保護，是因為需要保證建筑在出現火災等緊急情況的時候，保障消防配電系統的可靠性，保證消防配電設備能在發生火災的時候也可以正常穩定地運行。因此在對建筑的消防配電系統進行設計的過程當中，一定要有效地保證建筑消防配電系統線路的安全性和穩定性，避免由于消防配電設備無法正常使用而引起更大的經濟損失。

2.2消防配電系統配電裝置保護原則

在對建筑進行消防配電設計的過程當中，還需要特別注意對于消防配電系統配電裝置的保護原則。對于消防負荷，首先應在其配電線路的最末一級配電箱處設置自動切換裝置;其次，保證電器的選擇應滿足設備安全運行要求;第三，消防設備的過負荷保護應作用于信號而不應切斷電路，以保證火災情況下設備的運行。

需要對消防系統的配電裝置設置專門的警示標志，平時可提醒人們不要觸碰消防配電系統的配電裝置，避免引發安全事故;當出現火災情況下，專業消防人員、管理人員能夠及時準確地找到消防配電系統的配電裝置，有效保證消防系統在突發情況下也能夠正常運行。只有確保消防配電系統的配電裝置的安全性，才能夠有效地保證消防配電系統的穩定運行，進而降低建筑內部消防管理工作人員對消防系統的管理難度。

三、消防配電設計在建筑電氣設計中存在的問題

3.1線路的選擇和敷設問題

建筑電氣設計中的線路的選擇和敷設問題是常見的基本問題，但是同時也是十分容易被忽視的問題。

消防配電線路應滿足火災時連續供電的需要。對于重要的消防配電系統的供電干線，要能滿足線路電能傳輸質量在火災延續時間內應保證消防設備可靠平穩的運行。在消防規定的人員密集場所的疏散通道中火災自動報警系統所采用的系統報警總線，應該選擇燃燒性能B1級的電線、電纜;除人員密集場所的疏散通道以外的其他場所的火災自動報警系統的總線應該選擇燃燒性能不低于B2級的電線、電纜。消防聯動總線及聯動控制線應選擇耐火銅芯電線、電纜。

消防配電設計必須注意線路保護，這是因為消防配電系統具有一定的特殊性，這種特殊性主要體現在使用環境上，即在火災過程中，保證消防配電設備在高溫環境下仍能正常運行，使消防配電系統能可靠供電。根據建筑設計防火規范的規定，消防配電線路應滿足火災時連續供電的需要。因此，在明敷設過程中，應采用消防配電線路穿過金屬導管，或采用封閉金屬槽盒進行保護，且應采取防火保護措施。采用耐火電纜或阻燃電纜，敷設在電纜溝或電纜井內，可以不穿過金屬導管，也可以不使用金屬槽盒進行保護。如果使用礦物絕緣不燃電纜的時候，則可直接采用明裝敷設。暗敷設時，應穿入金屬導管，并應敷設在不燃性結構內并且保護層厚度不小于30mm。因此，為了充分保證電氣設備在火災過程中仍能正常運行，必須重視消防配電線路的保護。

設計部門工作人員在進行建筑內部線路設計中，要充分地確保建筑物的整體性與安全性，在此基礎上，提升建筑物觀賞性。比如，選擇在墻壁內部和地面下方鋪設電路，可以減少電線外露，但是也會出現線損問題不能及時被發現的情況。此外，還有部分設計單位在線路敷設中，選擇了塑料導管代替金屬導管，此種設計模式下，如果出現了火災事故，則會加大火勢，影響線路安全，危害線路供應，增加了消防管理工作的難度。

3.2火災自動報警裝置設計問題

建筑電氣系統中，溫度感應設備和煙塵感應設備都是自動裝置范疇，從實際的應用角度進行分析，上述兩項設備在應用中，存在一定的不規范問題。比如，自動感應裝置的安裝中，需要充分地考慮到裝置的作用范圍、安裝高度和敏感程度等方面的因素，如果在安裝中忽視了此類因素，可能會導致自動運行裝置運行效果難以達到理想狀態。此外，如果設計人員在設計中，沒有從實際的環境角度進行分析，可能會導致自動裝置的實際作用范圍過小，在出現火災事故時，不能利用自動裝置與探測設備，完成火災報警，嚴重地威脅著人們的安全。

3.3剩余電流保護問題

在我國各類火災的統計中，電氣故障導致的火災占比很大，而且是引發火災的最直接、最主要的原因。出現這種問題的原因主要因為電器的用電量超過了配電線路的設計負荷能力;用電設備和電線電纜的使用不符合相關標準的要求;施工中的各種不規范操作導致電線電纜的絕緣層被破壞，從而留下了安全隱患。配電設計中設置的剩余電流保護電氣應該產生動作與信號或者切斷電源。

因此，在符合規范要求的建筑物中設置電氣火災監控系統很有必要。而且電氣火災監控系統的控制器應該設置在消防控制室內，不應設置在配電室。

四、消防配電設計在建筑電氣設計中的應用

在消防配電設計過程中，合理的配電方式在火災中的故障后影響范圍較小，所以在消防配電設計中應該采用合理的消防配電方式。

4.1消防配電系統的合理設計

低壓配電的主接線有兩種方案，負荷不分組和負荷分組的接線方案。在實際使用中使用消防負荷和非消防負荷不分組方案的接線方式比較多。不分組方案主接線簡單，造價較低，但是這種方案使消防負荷受非消防負荷故障的影響較大，如圖1所示;此接線方案中消防與非消防負荷共用一段低壓母線，當消防時由于切非的不利或者低壓母線短路，在消防水的侵溢下，會使配電線路發生接地故障或者短路故障，造成主斷路器的跳閘，此時消防設備因斷電不能啟動，會耽誤滅火，使得火災損失更加嚴重。因此，負荷分組的接線方案更有利于消防設備的平穩運行，如圖2所示。

4.2雙電源互投的消防設備配電箱的合理設計

電氣建筑火災發生后，在執行消防規范時，受多種因素和功能的影響，容易出錯，嚴重影響了建筑消防電氣設計的效果。在一般來說，消防法規實施中常見的問題主要涉及以下幾個方面：

（1）燃燒廠的接線箱接配電箱，配電箱接電源。在這種情況下供電線路混亂，難以保證消防電廠的安全穩定運行，嚴重影響了消防工作的實際效率。在消防系統的電氣結構配有典型的消防系統，如煙氣電動防火門、煙氣消防泵等。專用配電箱末端采用雙電源切換方式。

（2）在高層建筑中，普通電梯和消防電梯的電源都是共用的。這個消防機房接兩路電源，普通電梯機房接一路電源，正常電梯的引入將導致控制指令電路的安全上升供電，降低供電可靠性，影響消防用電。

4.3非消防電源的切除

在建筑消防電氣中，火災自動報警系統消防聯動的有效運行需要切斷非消防電源，以提高建筑消防配電設計的整體效果。同時，在建筑消防電氣設計中，應在相應的強電系統圖的相應回路上準確標注消防設備及非消防設備的電源回路，從而在需要的時候及時切斷非消防電源，提高建筑消防電氣系統的實際應用效果。

4.3.1非消防電源設備

一般建筑物可切斷配電室的非消防用電設備。如果不盡快切斷容易造成變壓器或發電機過載，保護開關跳閘，耽誤消防工作。另外，這類設備的停電通常對用戶的生活影響大，但不會引起混亂和恐慌。

4.3.2非消防照明電源

火災發生時，火災報警系統工作。如果立即切斷照明電源，很可能引起人們的心理恐慌，容易造成混亂，不利于人員有序疏散。因此，在建筑物的消防配電設計中，當火災發生在初期時，應有足夠的照明亮度供人們疏散滅火，因此火災發生時應分段切斷照明電源，通過消防控制室手動切斷火災區域的照明電源，然后切斷其他非火災區域的照明電源。

4.3.3就居民而言，火災產生大量煙霧

火災探測器應具有煙霧探測功能，使技術人員能夠探測到火災現場的煙霧情況，為后續準備工作提供準確的數據?；馂奶綔y器的設計既要掌握火災現場的情況，又要有自我保護的能力，確保在發生火災時正常使用可以。電氣設計是加強消防配電應用的必要條件。在實際設計過程中，要嚴格按照國家有關標準進行。施工人員還必須根據建設工程的實際設計需要，進行科學的設計優化和完善，確保實施消防性能分配制度的作用，我們應該更加重視防火措施以及火災造成的損失，合理地進行消防電源設計，保證了建筑用電的安全。

五、結束語

在社會經濟發展過程中，人民生活水平逐步提高，物質生活得到極大滿足，建筑需求和要求逐步提高。除了我國建筑工程的發展需要外，工程建筑的規模越來越大，越來越追求建筑的垂直發展，高層和超高層建筑逐漸成為建筑的主流。消防配電設計在建筑電氣設計中存在的問題有很多類型，本文只是從配電設備、線路選擇和敷設、消防配電系統的合理設計，雙電源互投以及非消防電源切除等方面進一步作了討論。消防配電設計還有很多重要因素，只有合理完善的消防配電設計才能進一步發揮出消防系統的重要作用，起到及時、有效地發現火災、控制火災的目的。因此，在建筑工程建設中，電氣設計的難度大大提高，而消防配電設計作為一項重要的設計內容，逐漸受到越來越多的社會關注。

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