智能建筑消防配电线路设计研究

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摘要：城市化进程的加快和社会经济水平的提高，使得城市中高层建筑物数量大幅度增加。然而，受到建筑施工影响，火灾事故发生率持续升高，严重威胁人民群众生命健康与财产安全。基于此，文章首先详细分析了智能建筑消防配电线路设计工作的重要性，指出当前智能建筑消防配电线路设计中存在任意更改配电线路、建筑内照明设计不合理、消防线路敷设不合理等问题；之后从火灾自动报警系统电气线路设计、相关设备配电线路设计等方面提出智能建筑消防配电线路设计对策；最后从设计火灾报警探测器、控制器及联动系统三方面提出优化高层建筑消防电气设计的措施，希望给有关机构提供参考。

关键词：智能建筑；消防配电线路；消防设施；报警控制器

高层建筑发生火灾的危害巨大，轻则造成财产损失，重则引发大量人员伤亡，因此高层建筑防火设施的设计与安装引起社会各界广泛关注，同时人们对消防设备提出更高要求。一直以来，消防部门与设计人员高度重视消防安全，这是保证高层建筑消防水平的核心与关键。为此，相关部门及设计人员需要积极寻找科学有效防护措施，最大限度地满足建筑工程实际施工要求，选用最具防火能力的技术与防火设备，大幅度提升高层建筑防火性能[1]。

1智能建筑消防配电线路设计工作的重要性

1.1提高高层建筑的安全性

建筑发生火灾的因素较多，主要包括生产生活用电不规范、建筑布局不合理、建筑材料不过关、安全管理制度不完善、电气设备设计与使用不科学等。如果高层公共建筑不能采取有效防火措施，就会大幅度增加火灾发生概率。如果利用高层公共建筑消防电气系统联合其他专业设备设施，完善建筑消防体系，就可以实现预警、联动、控制火灾目的，大大提高高层建筑安全性。然而，这些都必须立足良好防火系统之上。

1.2保障电气设备的安全运行

高层公共建筑消防设计的重要子项目就是消防电气系统的设计，有必要应用先进理念和丰富经验开展此项工作，争取第一时间发现建筑消防电气设计中的技术问题，从不同消防控制点出发，构建更加完善的高层建筑消防电气系统。科学合理的消防电气有利于保障最高层建筑中电气设备的安全运行，为居民生命健康及财产安全提供重要保障。除此之外，借助电气消防设施，能够规避火灾风险，减少安全事故造成的经济损失与人员伤亡。

2智能建筑消防配电线路设计中存在的问题

2.1任意更改配电线路

虽然精装房数量有所增加，但仍有很多高层建筑以毛坯房为交房标准[2]。这时相关施工单位通常根据设计图纸敷设房屋中电视线路、照明线路和通信线路等。一些业主入户后，为了提高装修效果，往往会改动部分线路。这样做，一方面浪费能源和资源，另一方面可能会造成安全隐患。设计消防电气线路时，应用PVC材质保护配电线路，借助吊顶开展走线工作，不符合高层建筑防火规范要求。从实际情况看，很多设计人员不重视配电线路敷设环节。敷设吊顶内线路时的危险性比较大，很容易发生火灾，并且火灾发生之后，火势迅速蔓延，造成的损失不可估量。

2.2建筑内照明设计不合理

照明设备是建筑的重要设备之一，并且在很大程度上影响建筑内部舒适性。设计电气消防时，有必要保留普通照明设备。一旦有突发情况，如火灾、自然灾害等出现时，良好照明条件能够带给人们心理安慰。对比普通照明设备，应急照明设备与诱导照明设备光线较暗。这时如果切断普通照明设备，就会使建筑内光线变得十分暗淡，很容易造成人们恐慌心理，导致踩踏事故。因此，开展设计工作时，必须优先为人员疏散提供保障，同时保护消防人员安全。当准确掌握火灾发生位置、火势状况后，应经过一定时间之后再切断普通照明设备。同时应该与建筑自身规模、结构、性质、人流密度等相结合，制定合适的延时时间。

2.3消防设备线路不规范

高层建筑中配电线路对消防设备的正常运行有决定性影响[3]。配电线路自身质量与布局同样影响消防设备、供电安全性等。国家明确规定，必须单独设置消防用电设备的供电回路，并且由两个电源分别给一级负荷用户与相关设备供电。如果一个电源产生故障或者正在检修，不会对另一个电源的正常运行产生影响。对于二级负荷供电系统，如果线路电力变压器出现故障，必须第一时间恢复供电。二级负荷可以借助一个变电中两端母线分别引入两个回路。一级负荷中必须单独设置电源，即将两路专用电源分别引入不同上级变电站处。或者将两路专用电源引入同一个变电站的不同变压器中，由不同高压电网为变压器供电。部分工作人员存在错误思想，以为双回路电源是两路独立电源，导致消防设备的线路敷设不规范，不能满足规范中有关要求。

3智能建筑消防配电线路设计对策

3.1火灾自动报警系统电气线路设计

高层建筑火灾事故预防系统中，火灾自动报警系统发挥着重要作用，充分利用此系统功能，可第一时间排除安全隐患。构建火灾自动报警系统时，有必要应用具有阻燃功能的电气线路，为其设计保护管，敷设于不燃烧结构中[4]。现阶段，广泛应用总线制火灾自动报警系统干线。由于一般回路干线线路较长，加上铺设线路过程中必须穿越各个防火区域，如果有故障出现在干线中，则无法检测所有监测点，因此必须提高线路质量要求。例如，明敷线路过程中，将具有良好耐火性能的电缆应用于耐火桥架中，也可采用铜皮保护矿物质绝缘防火电缆。

3.2放、排烟装置的配电线路设计

防排烟装置在高层建筑防火系统中发挥重要作用，此装置主要包括排烟机、防火阀、送风机和不同类型阀门。设备运转状况直接关系火灾发生后人员疏散成效、防止火灾蔓延效果。正常情况下放排烟装置需分散布置，设计人员开展电气线路设计工作时，必须综合考虑供电主回路线路、联动控制线路。

3.3消防水泵配电线路设计

构建固定式灭火设施中的消防栓系统时，有必要选择具有消防能力的水泵，具体包括水幕系统加压泵、加压泵、水喷淋系统加压泵等。消防水泵稳定运行至关重要，它不仅关系火灾救援成效，还对配电线路防火设计环节产生影响，同时影响整个高层建筑施工工作。通常情况下，选择在水泵房安装消防水泵，主要配电线路包括双回路电源，或双电源干线和各水泵电动机配电直线部分[5]。一般选择穿管埋地暗敷方式敷设水泵电动机配电线路，如在不燃烧结构层中埋设具有良好阻燃效果的电线保护管；也可以运用电缆桥架架空暗敷法，促进设备耐火成效的提升。

3.4防火卷帘门的配电线路设计

防火卷帘门能够发挥一定防火作用。通常情况下，可将双电源切换的配电箱安置在高层建筑防火卷帘门电源上。建筑防火卷帘门专用配电箱能够保障防火卷帘门具有充足电力，一般采取的供电方法是循环式或放射式。必须更加方便、快捷敷设配电线路，同时保证防火卷帘门具有良好耐热性能和耐火性能。若防火卷帘门具有相对比较长的配电线路时，则更适合运用耐火电缆，并且将耐火电缆桥架明敷在吊顶之中。这样发生火灾后，在温度升高过程中，依然可以应用降落防火卷帘门方式，防止火势蔓延。

3.5消防电梯的配电线路设计

火灾发生之后，一般借助消防电梯疏散人员或者扑救火势。因此，设计消防电梯配电线路时，必须保证各个功能之间的适应性。通常将消防电梯配电箱设置在建筑底层或地下室中，在高层建筑顶层位置的电梯机房中敷设两路专线配电线路。为了提高供电可靠性，必须将电梯配电线路确定为耐火电缆。如果对供电可靠性的要求比较高，可将铜皮防火型电缆敷设在两种配电线路中[6]。除此之外，尽量在电气竖井中垂直敷设消防电梯配电线路。

3.6应急照明的配电线路设计

有序疏散人员，方便消防人员工作是火灾应急照明设备最重要的功能。火灾应急照明设备包括火灾事故照明、疏散照明、备用照明。通常情况下，敷设火灾应急照明线路时，将阻燃型穿钢管暗敷在复燃结构中。如果必须应用吊顶明敷法，则选用的电路线路需要具备耐火、耐热特性。与此同时，从实际情况出发，在管道外壁涂刷二层防火涂料。

4高层建筑消防电气设计的优化措施

4.1设计火灾报警探测器

合理安装火灾报警系统意义重大，除了能够第一时间检测火灾情况，还能提高消防报警效率，帮助高层建筑内人员迅速疏散，保障消防人员在火势扩大前有效扑灭火灾。探测器作为一个重要设备，可以发挥良好探测作用，从而保证整体系统的正常使用。一旦检测到火灾信号，通过以太网迅速将信号传递到报警控制器，发出报警信号。现阶段，主要应用温感探测器、烟感探测器、光感探测器、可燃气体探测器4种探测器。选用探测器时，需要结合建筑室内温度、高度等因素，同时注意以下事项：（1）尽量使用同一厂家生产的探测器和报警控制器，并为二者的高度配合提供保障；（2）采购正规厂家生产的探测器，确保证书齐全，售后服务良好，产品使用寿命与适应性都比较高[7]；（3）设计消防电气过程中，科学运用智能探测器，保证智能探测器优势，如高度灵敏性、自动化调整等作用充分发挥出来，并利用计算机掌握探测器真实使用状况等。

4.2设计火灾报警控制器

具体应用实践中，报警控制器负责接收探测器信号，借助处理工作转化成信号，及时输出控制指令，发挥报警作用。现阶段，模拟量输出的报警控制器是常用类型，方便整体布局，能够自动诊断故障并智能报警。在控制器设计中，需要注重以下方面，从而为合理应用控制器，充分发挥作用提供保障。（1）报警控制器包括探测器、报警显示装置、报警按钮等，并且这些装置地址可以编辑。开展设计工作时，需要与实际情况相结合，为装置灵活性提供保障。（2）报警控制器能够自行诊断故障并报警，一旦发生火灾之后，可通过装置智能定位火灾发生位置，及时有效识别火灾情况。与此同时，液晶屏幕上显示当前火灾情况，方便工作人员第一时间查看。为了更准确确定高层建筑易发生火灾的位置，需要将报警探测器安装在合理位置，提高覆盖率和有效性。（3）要想保证报警控制器稳定供电，则需要在安装控制器时，设置备用电源模块。一旦高层建筑停电，通过备用电源保证控制器正常运转。（4）要想控制所有探测器，必须在控制器编程中为各个探测点探测装置设置逻辑控制。完成控制程序编写工作后，还要调试功能，以测试运行状况为依据，进行合理修改。若有必要，可进行火灾模拟，判断其是否具备较好功能。

4.3设计火灾报警联动系统

火灾报警系统的设计，除了探测器与控制器，还包括联动执行机构。火灾电气设计类型包括干粉灭火系统、自动喷水系统、消火栓系统等。联动控制指检测到火灾信号的探测器将火灾信号传送到火灾报警控制器单元，控制器发出指令，促使其与控制单元相连接的联动装置实施操作。设计联动装置过程中，必须注意以下方面。（1）在设计消火栓控制系统时，为了提供足够灭火水源，通常设置两台互相备用的消防水泵，并单独设置电源供给电量，这样能够为电源质量提供保障。（2）设置消火栓按钮常开触点，提升控制线路的稳定性，这样即便消火栓按钮连线断路，也不会影响消防泵正常使用。（3）在发生火灾之后，为便于人员疏散，防火卷帘门与防火门的下落可由联动系统控制。借助联动模块，防火卷帘可以自动降落至地面，并且将信号返回到消防控制室。

5结束语

当前，消防电气设计已经成为高层建筑设计重点，必须提高重视度，为高层建筑防火安全提供保障。为了提高建筑消防电气设计成效，设计人员需要强化相关认识，严于律己，结合实践经验，优化设计防火系统，最大程度降低火灾发生概率，减少人们的财产损失。

参考文献

[1]盛薛兵.高层综合体建筑的消防电气设计研究[J].冶金与材料,2021,41(2):62-63.

[2]刘守湘.论高层建筑消防电气设计[J].住宅与房地产,2018(5):61-62.

[3]李海歌.探究建筑电气设计中的消防配电设计[J].冶金管理,2020(13):30-31.

[4]刘瑶.松原市居然之家商场建筑电气设计[D].长春:吉林大学,2020.

[5]杨军.智能建筑消防电气的安装施工技术[J].智能建筑与智慧城市,2021(9):142-143.

[6]王家涛.智能化建筑电气工程的设计与应用研究[D].武汉:湖北工业大学,2017.

[7]张佑春,徐涛,王海荣.智能建筑消防报警及联动控制系统研究[J].西安文理学院学报(自然科学版),2017,20(4):114-117.

作者：林沁彬 单位：厦门思明城建工程建设有限公司