建筑消防設施供電及配電線路防火設計分析

喬田江

邢臺市消防救援支隊，河北 邢臺 054000

0 引言

建筑電氣工程為建筑功能發揮提供基本運行能源，但也可能因電氣設備質量差、供配電設計不合理、施工水平不高等引發電氣火災事故，危害住戶的生命及財產安全[1]。尤其是供配電設計不合理，這不僅可能會造成火災，還會影響后期的滅火工作，延誤滅火時機。因此，各建筑電氣施工隊一定要重視供配電設計，不斷總結設計、施工經驗，優化設計，升級施工技術，以最終建成安全性高、穩定性強的供配電系統，為住戶安全提供保障。

1 常用建筑消防設施及分類

為了提高建筑消防能力，提高建筑消防安全度，建筑施工隊往往會設置大量消防設備，如火災報警系統、消防栓設施、煙霧警報器、火災監控系統、自動滅火設備及應急照明設備等多種類消防設備，而這些設備的運行大都需要電力作動力支撐，對電力的穩定性要求較高[2]。另外，若建筑內發生火災，煙霧報警器等火災監測設備會第一時間作出反應，向自動滅火器、警報等其他系統發出指令，再由滅火設備、疏散設備、報警設備等作出后續滅火反應，這一過程涉及十分復雜的信號傳輸，要想做到信號傳輸的及時性、正確性、穩定性，就一定要擁有完整的電氣線路。這里的完整不僅指設備間形成循環的關聯模式，更指在火災發生時能持續運行。

從消防設備的運行要求看，需要電力作為運行必要條件的消防設備主要有逃生照明裝置、消防水泵、火災報警裝置、自動滅火裝置，以及在火災中能有效控制火勢、減少傷亡的防火門窗等[3]。根據這些設備對電力的需求強弱、火災中的撲救效果等，可將這些消防設備分為一級用電負荷設備、二級用電負荷設備及三級用電負荷設備。其中，一級用電負荷設備具有最好的火災撲救效果，但相應的，其對電力供應的要求也越高。隨著民用建筑行業的不斷發展，民用建筑高度不斷增加，整體高度大于50 m的建筑十分常見，相比低層建筑，這類高層建筑的滅火難度更高，火災發生率也更高，對一級用電負荷設備的需求量很大。為了保證一級用電負荷設備的正常運行，就要保證建筑供配電系統的穩定、合理。

在二類高層建筑（總高度低于50 m）中，二級用電負荷設備使用率更高。這類設備通常采用兩回線路供電模式，即在總變配電室設置2臺變壓器，其中一臺變壓器針對性供電給消防設備。針對部分低層建筑，常規的三級用電負荷設備可滿足日常消防需求，可由總變配電室統一供電，但為了提高消防設備的運行穩定性，有條件時最好能單獨設置變壓器[4]。

2 建筑消防設施供配電防火系統設計要求

2.1 供配電線路暗敷要求

為了保證火災發生時供電系統能穩定地向消防設備提供電力，在設計供配電線路時，要在電線外包裹高性能的阻燃生料管，并將電線嵌入建筑墻體中，嵌入深度要大于30 cm，以進一步阻隔電線與火源，保證電線在火災發生時的高溫條件下仍能長時間保持正常通電的狀態。

2.2 供配電線路明敷要求

除了對供配電線路進行暗敷處理，施工人員還要對其采取明敷處理措施，以保證在發生火災時，高溫不會直接損壞供配電線路。具體而言，施工人員要在導線外包裹封閉式金屬管，并在金屬管外涂抹高性能的防火涂料，提高電纜的耐火性能。特殊情況下，如設計要求將供配電線路敷設于電纜井等封閉處，可不作金屬管包裹處理。

2.3 選擇合適的礦物絕緣類電纜

相比普通電纜，礦物絕緣體類電纜具有更好的導電性能、機械性能及耐高溫性能，能經受更嚴峻的火災供電考驗。從施工的角度看，這類電纜可省去明敷步驟，更節省施工成本，故其在當前的建筑消防工程中很受歡迎。當前市面上流通的礦物絕緣類電纜種類較多，質量參差不齊，施工隊在設計供配電線路時，要根據敷設條件、施工要求、防火要求等選擇合適的電纜。

3 建筑消防設施供電及配電線路防火設計優化策略

3.1 加強對防火技術、設備、材料的重視

從電熱學的角度分析，常見的電氣火災主要是電能轉化為熱能，高溫持續加熱建筑物中的可燃物，引起可燃物燃燒，最終引發嚴重的火災。民用建筑發生火災通常都是供配電線路老化、系統斷路器不合適等誘因引發，這類火災是可預防的，只要經常檢修線路，嚴控設備與材料質量就能有效避免。尤其是在選擇防火設備、線路材料時，施工人員要嚴格按照設計要求選擇質量、性能達標的設備與材料，確保后期供配電過程中不會因設備質量問題而引發火災。另外，施工人員的技術水平也直接影響供配電系統質量，故施工隊一定要選擇技術過關、經驗豐富、具有專業技術證書的技術人員開展施工作業。

3.2 做好供配電線路防火設計

火災危害極大，一旦發生，就可能順著環境中的易燃物質快速傳播，引發更大范圍的火災，嚴重威脅住戶的生命及財產安全，尤其是當發生電氣火災時，住戶除了要面對濃煙、高溫、燒傷危害，還可能因電氣泄露而出現觸電危險。因此，施工人員在進行消防設備供配電設計時，不僅要針對線路做好防火處理，還要考慮火災蔓延的可能，盡可能阻斷火災蔓延路線，避免火勢不斷擴大。另外，為了更好地保證住戶的安全，施工人員還要在建筑內設置專門的火災預警裝置、報警裝置、監控裝置及消防電源控制裝置等，實時監控樓內火災情況，及早發現火災隱患并處理。若火災已經發生，則要通過樓內報警系統提醒住戶及時疏散，減少火災可能造成的損失。

3.3 做好區域間火災的阻斷措施

當前，國內建筑群大都較為密集，各樓棟之間的距離較窄，一旦某棟樓發生火災，就很可能引發連鎖性大型火災，災害波及較廣。因此在進行供電線路防火設計時，還要考慮區域間火災的阻斷措施。例如，在設計供配電線路時，要盡可能切斷不同樓層間的電路聯系，在每層樓都分別設置配電井，如果相鄰樓層間存在有聯系的豎向孔洞，還要做好防火封堵處理，確保每層樓的消防供配電系統獨立運轉，互不影響。另外，施工人員最好還要在配電井開關的位置放置防火材料，避免火災從配電井處向外蔓延。

3.4 做好防煙、排煙設計

在建筑內安裝防煙、排煙設備的主要目的是在火災發生時，將濃煙、熱量導向室外，避免大量濃煙滯留于疏散通道中，危害住戶安全或對后期撲救工作造成不利影響。目前常用的機械或電動防排煙設備都需要電力支持，為了保證火災時能正常、快速排煙，施工人員在設計消防電路時要著重考慮防排煙設備的布置方式、電路排布方式。機械防排煙設備在發生火災時還需要聯通自動報警器，遠程回饋信息，因此在設計供配電線路時，要同時考慮供電主回路與聯動控制線路。另外，如果采用明敷進行供配電線路敷設，施工人員要嚴控電纜質量，選擇耐火性、防火性都達標的電纜，如耐火型交聯低壓電纜、銅皮型防火電纜等，最大限度地降低火災中高溫對電纜的損壞；如果采用暗敷進行供配電線路敷設，則使用常見的耐火電纜就能滿足基本需求。

3.5 做好消防電梯電線防火設計

根據建筑施工要求，通常一類高層建筑、二類高層建筑中需要安裝消防電梯，方便住戶逃生及救援滅火工作的開展。特別是對于滅火工作，安全的消防電梯能讓消防員快速到達著火樓層，避免高強度攀爬運動過度消耗消防員體力。一般情況下，消防電梯所用電纜需要采用專線配電敷設的方式進行敷設處理，即將主備兩路電源敷設在建筑的消防機房內。有的建筑的主備電源會與變配電所低壓柜相連接，線路較長，鋪設方式也相對復雜，為了保證火災中消防電梯可以安全運行，施工人員在選擇配線時要盡可能采用耐火配線，提高供電的穩定性、可靠性。

4 結束語

建筑消防供配電防火設計直接影響居民的生命財產安全、滅火救援工作的順利開展，故施工人員在進行線路防火設計時，要綜合考慮供配電方式、電纜走向等因素，選擇合適的防火材料，科學安裝電纜橋架、敷設線路，提高線路防火強度，從而保障建筑消防安全。