建筑消防電氣設計中應注意的問題研討

李冬冬

（中交二航局航務工程局有限公司，湖北 武漢 430040）

引言

隨著高層建筑不斷發展，在其設計與規劃的過程當中對于消防系統的設計與施工要不斷進行優化和升級，使其能夠更好地和當前的建筑工程建設之間進行匹配。按照國標建設的要求，在消防電氣系統當中有專門的GB50 規范要求，許多地區也有自己專門的地方建設標準。在電氣系統設計過程中要充分考慮到對火災的監測、人員的疏散和火情的撲救等，始終將人民的安全放在工程首位，促進對建筑內部的消防工程建設水平，更好地滿足建筑工程的現代化與智能化發展。

一、建筑體的消防電氣設計原則要求

（一）設計標準分類

建筑體內部的消防系統建設工作開展分別對應著不同的設計標準要求，包括了國際和地方標準、消防標準和工程標準等，在建設實操的過程當中，必須要遵守對應的標準要求，嚴格對比當前規劃設計的各項內容和標準之間的差異性，不斷向其靠攏，并將其作為優化方案設計的主要參考和指導。在建筑體的消防電氣規劃與設計當中主要參考國標中的GB50 相關內容，并做好對國標細節的嚴格把控[1]。國標當中有一些強制性的消防電氣建設內容是不受地理環境的差異限制，所有建筑體在進行系統規劃當中都必須要滿足的建設要求，設計人員必須要對這部分的內容加強關注并做好優化調整，這也是建工行業當中設計的基本要求。

（二）規范關系協調

由于建工消防系統當中的設計標準內容較多，在規劃設計的過程當中，往往會涉及不同規范之間的協調問題，特別是在國標和地標之間存在一定的差異性的情況之下，設計人員必須要認真對比兩則條例之間的具體細節，并按照相關標準要求更加嚴格的一項進行制定，并從工程的總體范圍之內向國標建設要求靠攏。部分地區的地方建設標準要求更高，如在一些南方地區進行地下結構的電氣電箱規劃當中的防潮標準要相較于北方更嚴格，這也是特殊的地理情況而造成的差異化問題，是為了更好地滿足建工消防的設計與應用需求而形成的一種提高性規范，要求技術人員要做好相應的協調，確保消防電氣規劃能夠更好地通過政府和消防部門的審批，完成對應的建設工作。

二、消防系統中的電氣設計要點分析

（一）確定供電層次

在消防系統的電氣規劃與設計當中，可分為不同的供電層次以滿足其對應的功能與需求，也需要設計人員從實用性的角度出發，不斷對系統規劃進行優化調整，采用更具統籌性的方式保證消防系統運行的有效性。在建筑體結構內部的電網供電規劃當中可以分為照明、消防等不同的供電層次，但在規劃的過程當中，必須要明確不同用電需求之間的優先級，其中的消防供電必須要和建筑體的變壓器出配電之間形成最直接的連接，能夠更好地滿足內部消防電氣系統的用電需求，也能夠實現在有限的電力資源配給過程當中充分保障消防系統運行的穩定性[2]。在建筑體內部一些電路線網的設計過程當中，需要對消防系統的供電線路進行備份和切換，并將對應的設備連接在中控平臺當中便于發出對應的操作指令，實現在不同運行情況之下的消防監測和火災撲救。

（二）配電系統獨立

配電系統的獨立化設計能夠更好地維護消防系統的有效運行，是減輕建筑體內部火災突發情況、配電系統故障的有效對策。在進行電氣系統的網絡化規范應用過程當中必須要充分考慮到一些特殊設備的供電電源運行長期有效，包括了中控平臺、火情監測等，必須要滿足在建筑體內部全面分布且實時運行，引入獨立性的配電系統，能夠更好地滿足其應用的功能需求[3]。在獨立系統的運行過程當中，還需要配合備用電源等加強對突發事故的應急有效性，同時必須要注意在雙重系統的切換過程當中采用有效的延遲保護，以維護當前數據信息的通信傳輸效果，避免因為系統的緊急斷電而造成已備份的數據信息丟失問題，對于后續的火災故障反思、配電系統設計與優化會形成一定的影響。

（三）末端系統設計

建筑結構內部的消防系統末端設計難度要求明顯更高，不僅要實現電氣和供電需求，還需要和水管線路之間形成有效連接，在發現了火災等危險情況之下能夠立即啟用周邊的末端噴淋裝置對火勢進行有效控制，甚至是一些火災情形較小的區域內可以直接利用末端結構進行有效滅火，對于消防系統的應用有效性和火災險情的限制性具有積極意義。在消防的電氣網絡結構當中，還存在有通信系統等構成一些末端的網絡結構，在其中還需要應用備用電源的方式使通信信息能夠實時傳輸到中控平臺，并指揮其他電氣設備和結構完成發出的對應指令，有效促進消防系統電氣設計的科學性和全面性[4]。在末端結構的配電設計當中必須要充分考慮到設備的額定運行參數，使內部電網的規劃更加高效安全。

（四）電腦用電設計

在建筑消防監測的過程當中還會涉及信息顯示、通信存儲等多個過程，且對于計算機系統具有較強的依賴性，必須要做好對應的供電設計才能更好地滿足消防監控應用的需求和科學有效的信息數據分析。在電腦用電系統當中一般需要設計交流電源來滿足應用，可以通過ups 裝置對其實現供電，能夠更好地滿足電腦用電的電壓和電流需求。當在緊急斷電的情況之下，ups裝置可以實現快速的電源切換，開關接觸的輪換間隔能夠有效控制在1.5 秒以內，基本不會影響當前消防系統當中的電腦數據信息備份和使用需求，且在這個過程當中會通過不間斷的系統設計實現延遲性的供電，對于維護數據信息備份和高效全面的消防監控具有積極意義，使ups 和ats 之前能夠形成良好的配合。

三、建筑消防系統中的弱電接地規劃

（一）控制室接地

在消防系統的控制室內涉及到了對許多設備信息的處理和分析，對應的操作指令也是由中控系統發出后完成實操的，在該處必須要做好線路的統籌規劃和接地設計，使其能夠更好地滿足操作需求。在建筑體內部的接地設計數量應該和實際的電氣設備數量之間形成有效匹配，在串聯接地和系統共用的區域內，對于接地電阻的計算可埋設深度的控制等都需要滿足一定的建設標準要求，可以參考國標第50116 號文件中的要求，確保接地系統中的間距能夠滿足安全需求[5]。在建筑體內部的一些混凝土建設區域內，在埋設地線的過程中還需要考慮到施工技術和樓體質量之間的影響性，在地線的材質選擇上也要保證相互獨立，如鋼、銅等材料，避免在使用過程中出現干擾，影響消防系統的建設質量。

（二）設備防雷接地

在電氣系統的規劃運行的過程當中會涉及設備安全問題，在設計的過程中必須要將接地問題提前進行規劃統籌，特別是在大量的電氣設備運行過程當中很容易產生電磁干擾、雷電干擾等問題，對設備運行的穩定性會產生較大的影響，且根據現有的數據統計分析來看，這類事故和系統損壞的現象發生正逐漸頻繁。在防雷接地的系統設計過程中可以使用金屬導線的連接方式來規避建筑體內電氣設備的運行問題，特別是一些高層建筑類是必須要設計全面的。在中控室、電氣設備連接和通訊系統等多個方面內都需要考慮到雷擊的問題，且和設備的運行頻率、工作參數等也有密切的關系，需要統籌計算后最終確定在接地系統設計時的數據范圍，充分保障信息反饋的及時性和消防管理的有效性。

四、消防電氣系統中的主控平臺設計

（一）火災監控系統

火災監控系統是建筑內部必須設有的消防安全防護體系之一，在進行系統性的規劃與設計當中要能夠保證煙感熱感探測和視頻探測等多效工作模式的聯合開展，不斷促進對建筑體內部消防監測的有效覆蓋和精確分析。在現代化的建筑結構內部，對于一些多發性的消防安全隱患區域必須要設置多個探測器來共同完成系統監測與運行任務，能夠有效避免在當個檢測設備出現信號異常時，能夠利用其他設備進行輔助，并幫助消防人員更好地了解火災現場的有關情況[6]。在車庫、電梯、走廊等區域都必須要安裝鈴聲警報設備，在檢測到存在火災安全隱患時，能夠立刻通過聲響提醒其他用戶和人群進行緊急疏散，且在安全通道內不需要設置有獨立電源供應的緊急照明和指示燈，使人們能夠更有秩序的實現撤出，避免因火災誘發其他的踩踏等事故問題。

（二）智慧監測管理

在建筑工程不斷向智能化方向發展的影響之下，其內部的消防電氣系統設計也應該更好的綜合各項基礎服務功能，使其能夠更好地監測到不同范圍和程度的火災情況，聯系中控系統發出對應的操作指令，充分保障建筑內部的人員安全問題。由于不同規模的火災在燃燒過程當中所釋放的煙霧信號和熱感信號之間有很大差異，在選擇處理的滅火措施時也必須要更有針對性才能夠更好地實現安全防護和資源節約。在智慧監測管理系統當中，還需要能夠有效區分小面積的煙霧和火災煙霧之間的差異，在設置警報閾值時，還需要配合拍攝到的圖像信息等共同進行處理分析，使消防電氣系統的控制與分析更加可靠高效。在智慧化監測管理系統的應用當中對于人工參與的程度有明顯的減輕，這也更有利于實現24 小時的火災監測，使建筑內部的安全防護更加全面。

（三）線路優化測試

由于在建筑工程的電氣線路布設過程當中涉及不同額定工作參數的設備，在連接的過程當中必須要考慮到這些設備的工作狀態和效率優化，促使其對消防監控、報警和救火等功能的有效實現。在線路連接的優化與測試過程當中，可以應用一些建筑模擬軟件系統進行通電測試，在驗證電流與電壓等參數穩定的同時，也可以更好地模擬在火災突發情況下的系統運行狀態，確保其能夠及時有效地進行煙感熱感，使建筑體內的消防系統基本功能更加健全。在建筑體的內部各項線路分布交錯的情況較為復雜，特別是對于消防系統的設計當中，還需要連接水路以求在火災發生時能夠快速完成小型火災的滅火，在整體的線路優化與測試過程當中，還需要進行水電的碰撞測試，盡量減少線路之間的交叉性，使其相互運行更加獨立安全。

五、結束語

總之，在消防系統的規劃與設計過程當中必須要滿足對應的建設標準要求，通過公安、建設等多個部分的監察審批后才能夠予以動工。在現代化的消防電氣系統當中要注意對不同的模塊供電進行層次區分，特別是中控、監測系統中要保證能夠實現電源切換功能。在消防系統的末端連接著自動噴水滅火裝置，其相應的閾值參數設計必須要科學合理。在建筑體內部要按照要求設計不同的接地系統，科學計算其對應的阻值和深度，確保所有的設備都能夠實現安全高效地運行。