論住宅建筑電氣消防安全設計

歐陽蕾

福建省融旗建筑工程有限公司

1 引言

伴隨居民生活水平的不斷提升，居民日常生活中對電能的依賴性越來越大，各種日常生活均離不開家用電器，尤其是空調、冰箱、洗衣機等大功率電器的占比不斷提升；但與之配套的建筑電氣線路設計方案及模式還較為落后，片面重視能耗成為目前電氣線路設計中最常見的問題，由于線路設計方案缺陷，導致家用線路存在較高的絕緣能力不足的風險，極容易引發各類火災，給居民的正常生活埋下巨大隱患。綜上，本文立足于住宅建筑的電氣線路安全設計工作，提出了具體的改進意見，具有十分重要的工程實踐意義。

2 住宅建筑電氣消防安全設計的相關問題

2.1 在住宅電氣線路設計存在的問題

（1）目前施行的住宅建筑電氣設計規范中明確提出“住宅電氣線路敷設必須滿足安全和防火需求”，規范要求同時也是住宅電氣設計的底線。

（2）住宅建筑中的電氣線路與商業性住宅和工礦企業的電氣線路不同，缺乏日常維檢人員和維檢制度，極易誘發火災安全事故。

（3）住宅電氣線路設計過程中，在滿足規范要求的底線條件下，還應預留一定的設計裕度，尤其在消防安全設計方面，必須具備一定的超前性，以覆蓋未來電氣線路的負載增長。

2.2 住宅電氣線路使用鋁線的隱患問題

（1）鋁制導線表面易氧化，并形成氧化膜覆蓋于導線外部：①氧化后的鋁制導線電阻升高，相應的熱量也明顯增加，若散熱不良必然會誘發火災；②鋁制導線氧化后產生的高電阻會干擾過載保護器的正常工作，導致電氣線路內部出現短路后無法及時斷開電路，增加了電氣線路的起火風險。

（2）鋁制導線與銅制導線之間的膨脹系數差異：如果家用電器接線端為銅制，如果直接與鋁制導線連接，由于二者的受熱膨脹系數相差較大，在受熱條件下二者無法同步膨脹變形，一旦線路溫度增加，鋁制導線將受到擠壓，容易造成線路局部短路，進而誘發火患。

（3）鋁、銅電解反應：鋁制導線接觸位置長期處于潮濕環境中，引發導線銹蝕，增加了接觸位置的電阻值。

（4）氯化氫影響：在電氣線路長期過載條件下，導致鋁制導線接觸位置的溫度大于75℃，且高溫持續時間較長，在高溫環境下，鋁制導線的絕緣保護層發生輕微化學反應，生成氯化氫氣體，該氣體可腐蝕導線表面，從而改變導線的電阻值。

2.3 住宅電氣設計分支回路不合理地問題

（1）由于國內住宅供電端的分支回路數量較少，導致單個回路的負載長期處于高位，必然導致回路內溫度增加。

（2）導線流量表示在特定環境下，線路在額定工作溫度范圍內的電流大小；鋁制導線的絕緣材料的額定工作溫度為70℃，通過對比試驗，當工作溫度超過額定溫度8℃時，導線壽命將縮短50%。

（3）本著安全可靠的原則，線路的最佳工作溫度應低于70℃，確保負載溫度處于可控范圍內，從而最大程度延長線路使用壽命。

2.4 插座數量配置不合理問題

（1）國內住宅電氣線路中布置的供電端插座數量較少，隨著家用電器數量的增加，居民對供電端數量的要求快速攀升，為了滿足用電需求，私拉插排的問題非常普遍。

（2）對于存在質量隱患的插排，一旦負載電流過載后，必然會出現局部高溫，極易誘發火災。

（3）為了控制居民私自接線，居民住宅對插座數量進行了嚴格限制，用電設備的電源線長度不能低于1.8m,插座點間距不允許大于3.6m。

2.5 傳感裝置安放問題

（1）在設計建筑電氣消防時，應重視傳感器位置，以確保傳感器在火情突發的第一時間能工作，進而推動消防智能系統的運行。

（2）據相關數據顯示，溫感以及煙感的位置并未按照施工要求進行布置，當火情發生時，傳感器沒有將實時情況回傳到消防系統中，耽誤了消防系統自動滅火。

2.6 消防水泵開關設計問題

（1）消防法規明確規定，對于核心電氣火災的防治要通過氣體滅火劑完成。但是對于建筑物來說，通常會用到水。對于消防水管網中的水量以及水壓有一定的要求，需滿足最不利點的水量和水壓供應。

（2）科學技術水平的提升，現階段的消防向著智能化、自動化、科學化的角度逐漸發展和轉變，因為一旦建筑物遇到火情，一些關鍵設備有時無法完成人為啟動和切換，所以消防水泵的開關控制只能接到消防系統中。

（3）使用過程中突遇火情，消防水泵控制開關會自動閉合，而實現建筑的滅火。

3 住宅建筑電氣消防安全設計問題的處置方法

3.1 住宅建筑電氣線路設計應充分預留擴充容量

（1）依照目前施行的居民住宅電氣設計規范，兩居室住宅的設計負荷不能小于2.5kW，三居室住宅的設計負荷不能小于4.5kW。此外，在電氣設計過程中，應考慮遠期用電需求，尤其是大戶型住宅，其設計負荷原則上不能小于6kW。

（2）為了確保用電安全，入戶端輸電導線截面積不應小于16mm2。分支線路的截面積不應小于2.5mm2，大功率用電設備應布置專線。

（3）考慮廚衛的遠期用電需求，建議將廚衛的分支線路截面積提升到4mm2。

3.2 住宅建筑電氣線路應使用銅芯線

（1）銅質導線的化學穩定性更高，安全風險下，住宅電氣線路設計中，應使用銅質導線代替鋁制導線。

（2）導線升級更換應徹底，不能僅更換插座和開關，以徹底掃除后期用電安全風險。

3.3 住宅建筑電氣設計應留有足夠數量的分支回路

（1）增加支路數量能夠減少線路的電阻，能夠顯著抑制住宅電氣線路中的諧波電壓。

（2）住宅內有足夠的分支回路數量，支路中產生的諧波電壓將不影響另一支路中的電器。

（3）居民住宅內的回路數量不應少于7組，廚衛回路應單獨設計，大功率電氣的回路應有2～3路。

3.4 插座數量要配置合理

（1）新頒布的國標規定，居民住宅內的插座總數不能少于12個。

（2）在充分考慮發達國家設計經驗并結合我國國情的基礎上，建議居民住宅室內固定插座數量應滿足以下要求：1）臥室:4組，空調：1 組；2）客廳：5 組，空調：l 組；3）廚房：5 組，換氣扇：1組；4）過道：2組，陽臺：1組。

（3）明裝式插座離地高度不小于1.8m；暗埋式插座離地高度不小于0.3m。

（4）大功率用電設備應配套帶接地保護功能的三相插座。

（5）廚衛等潮濕區域應配套防濺型插座。

3.5 加強火災預警系統的智能設計

（1）科學評定現場狀況，合理選擇控制點，最大程度發揮消防傳感器功能。

（2）與各自控系統之間做好聯調聯控，保證第一時間獲取預警信息。

（3）對于消防系統相關配套設施設備的檢查應定期進行，如果設施超使用期限，應立即備案和更換。

（4）加強高層住宅建筑智能火災預警系統的設計，選用分布式光纖系統，借助光纖對溫度感應的連續特性，實現全天候、管覆蓋連續監控。圖1為分布式光纖感溫系統架構圖示。

圖1 分布式光纖感溫系統架構圖示

（5）提高應急響應的信息化程度，實現消防、安防、應急通信等系統的集成。圖2為住宅建筑應急響應系統架構圖示。

圖2 住宅建筑應急響應系統架構

3.6 合理設計消防水泵開關

（1）對于消防水泵來說，雖然現階段的智能化程度比較高，使突遇火情時消防水泵能自動運行，在關鍵時刻能發揮作用。

（2）由于現階段消防水泵智能化程度相對較高，在進行消防水泵運行邏輯的設置時需特別注意。建議在平時不使用時，將控制狀態打在手動位，這樣能有效避免意外的發生。

（3）如果在節假日或留守值班人員較少時可將消防水泵的控制打在自動位，這樣能有效提升突發情況的處置能力。

（4）消防水泵的聯動控制應謹慎使用，且應該明確其中的設計邏輯，避免因單個探頭故障而引起消防系統聯動，避免不必要的經濟損失和人員傷亡。

4 結論

在日常生活中我們應更多了解電氣知識，重視電氣安全。住宅建筑電氣消防安全設計應重點注意：（1）居民住宅的開關、插座應方便拆卸更換，開關及插座規格應根據線路負載情況選定。（2）住宅電氣線路為隱蔽工程，一旦出現故障，后期維修難度較大，所以施工階段就應嚴格按規范求設置。（3）獨立住宅用戶的線路回路數量和插座數量應考慮遠期用電增長情況，確保遠期內用電安全。（4）高層建筑消防系統的信息化水平較高，同時采用了更先進的火災感應系統，這為高層建筑的火災防控提供了充足的保障。