智能建筑消防配電線路的設計

林沁彬

廈門思明城建工程建設有限公司，福建 廈門 361000

0 引言

高層建筑發生火災的危害巨大，輕則造成財產損失，重則引發大量人員傷亡，因此高層建筑防火設施的設計與安裝引起社會各界廣泛關注，同時人們對消防設備提出更高要求。一直以來，消防部門與設計人員高度重視消防安全，這是保證高層建筑消防水平的核心與關鍵。為此，相關部門及設計人員需要積極尋找科學有效防護措施，最大限度地滿足建筑工程實際施工要求，選用最具防火能力的技術與防火設備，大幅度提升高層建筑防火性能[1]。

1 智能建筑消防配電線路設計工作的重要性

1.1 提高高層建筑的安全性

建筑發生火災的因素較多，主要包括生產生活用電不規范、建筑布局不合理、建筑材料不過關、安全管理制度不完善、電氣設備設計與使用不科學等。如果高層公共建筑不能采取有效防火措施，就會大幅度增加火災發生概率。如果利用高層公共建筑消防電氣系統聯合其他專業設備設施，完善建筑消防體系，就可以實現預警、聯動、控制火災目的，大大提高高層建筑安全性。然而，這些都必須立足良好防火系統之上。

1.2 保障電氣設備的安全運行

高層公共建筑消防設計的重要子項目就是消防電氣系統的設計，有必要應用先進理念和豐富經驗開展此項工作，爭取第一時間發現建筑消防電氣設計中的技術問題，從不同消防控制點出發，構建更加完善的高層建筑消防電氣系統。科學合理的消防電氣有利于保障最高層建筑中電氣設備的安全運行，為居民生命健康及財產安全提供重要保障。除此之外，借助電氣消防設施，能夠規避火災風險，減少安全事故造成的經濟損失與人員傷亡。

2 智能建筑消防配電線路設計中存在的問題

2.1 任意更改配電線路

雖然精裝房數量有所增加，但仍有很多高層建筑以毛坯房為交房標準[2]。這時相關施工單位通常根據設計圖紙敷設房屋中電視線路、照明線路和通信線路等。一些業主入戶后，為了提高裝修效果，往往會改動部分線路。這樣做，一方面浪費能源和資源，另一方面可能會造成安全隱患。設計消防電氣線路時，應用PVC 材質保護配電線路，借助吊頂開展走線工作，不符合高層建筑防火規范要求。從實際情況看，很多設計人員不重視配電線路敷設環節。敷設吊頂內線路時的危險性比較大，很容易發生火災，并且火災發生之后，火勢迅速蔓延，造成的損失不可估量。

2.2 建筑內照明設計不合理

照明設備是建筑的重要設備之一，并且在很大程度上影響建筑內部舒適性。設計電氣消防時，有必要保留普通照明設備。一旦有突發情況，如火災、自然災害等出現時，良好照明條件能夠帶給人們心理安慰。對比普通照明設備，應急照明設備與誘導照明設備光線較暗。這時如果切斷普通照明設備，就會使建筑內光線變得十分暗淡，很容易造成人們恐慌心理，導致踩踏事故。因此，開展設計工作時，必須優先為人員疏散提供保障，同時保護消防人員安全。當準確掌握火災發生位置、火勢狀況后，應經過一定時間之后再切斷普通照明設備。同時應該與建筑自身規模、結構、性質、人流密度等相結合，制定合適的延時時間。

2.3 消防設備線路不規范

高層建筑中配電線路對消防設備的正常運行有決定性影響[3]。配電線路自身質量與布局同樣影響消防設備、供電安全性等。國家明確規定，必須單獨設置消防用電設備的供電回路，并且由兩個電源分別給一級負荷用戶與相關設備供電。如果一個電源產生故障或者正在檢修，不會對另一個電源的正常運行產生影響。對于二級負荷供電系統，如果線路電力變壓器出現故障，必須第一時間恢復供電。二級負荷可以借助一個變電中兩端母線分別引入兩個回路。一級負荷中必須單獨設置電源，即將兩路專用電源分別引入不同上級變電站處。或者將兩路專用電源引入同一個變電站的不同變壓器中，由不同高壓電網為變壓器供電。部分工作人員存在錯誤思想，以為雙回路電源是兩路獨立電源，導致消防設備的線路敷設不規范，不能滿足規范中有關要求。

3 智能建筑消防配電線路設計對策

3.1 火災自動報警系統電氣線路設計

高層建筑火災事故預防系統中，火災自動報警系統發揮著重要作用，充分利用此系統功能，可第一時間排除安全隱患。構建火災自動報警系統時，有必要應用具有阻燃功能的電氣線路，為其設計保護管，敷設于不燃燒結構中[4]。現階段，廣泛應用總線制火災自動報警系統干線。由于一般回路干線線路較長，加上鋪設線路過程中必須穿越各個防火區域，如果有故障出現在干線中，則無法檢測所有監測點，因此必須提高線路質量要求。例如，明敷線路過程中，將具有良好耐火性能的電纜應用于耐火橋架中，也可采用銅皮保護礦物質絕緣防火電纜。

3.2 放、排煙裝置的配電線路設計

防排煙裝置在高層建筑防火系統中發揮重要作用，此裝置主要包括排煙機、防火閥、送風機和不同類型閥門。設備運轉狀況直接關系火災發生后人員疏散成效、防止火災蔓延效果。正常情況下放排煙裝置需分散布置，設計人員開展電氣線路設計工作時，必須綜合考慮供電主回路線路、聯動控制線路。

3.3 消防水泵配電線路設計

構建固定式滅火設施中的消防栓系統時，有必要選擇具有消防能力的水泵，具體包括水幕系統加壓泵、加壓泵、水噴淋系統加壓泵等。消防水泵穩定運行至關重要，它不僅關系火災救援成效，還對配電線路防火設計環節產生影響，同時影響整個高層建筑施工工作。通常情況下，選擇在水泵房安裝消防水泵，主要配電線路包括雙回路電源，或雙電源干線和各水泵電動機配電直線部分[5]。一般選擇穿管埋地暗敷方式敷設水泵電動機配電線路，如在不燃燒結構層中埋設具有良好阻燃效果的電線保護管；也可以運用電纜橋架架空暗敷法，促進設備耐火成效的提升。

3.4 防火卷簾門的配電線路設計

防火卷簾門能夠發揮一定防火作用。通常情況下，可將雙電源切換的配電箱安置在高層建筑防火卷簾門電源上。建筑防火卷簾門專用配電箱能夠保障防火卷簾門具有充足電力，一般采取的供電方法是循環式或放射式。必須更加方便、快捷敷設配電線路，同時保證防火卷簾門具有良好耐熱性能和耐火性能。若防火卷簾門具有相對比較長的配電線路時，則更適合運用耐火電纜，并且將耐火電纜橋架明敷在吊頂之中。這樣發生火災后，在溫度升高過程中，依然可以應用降落防火卷簾門方式，防止火勢蔓延。

3.5 消防電梯的配電線路設計

火災發生之后，一般借助消防電梯疏散人員或者撲救火勢。因此，設計消防電梯配電線路時，必須保證各個功能之間的適應性。通常將消防電梯配電箱設置在建筑底層或地下室中，在高層建筑頂層位置的電梯機房中敷設兩路專線配電線路。為了提高供電可靠性，必須將電梯配電線路確定為耐火電纜。如果對供電可靠性的要求比較高，可將銅皮防火型電纜敷設在兩種配電線路中[6]。除此之外，盡量在電氣豎井中垂直敷設消防電梯配電線路。

3.6 應急照明的配電線路設計

有序疏散人員，方便消防人員工作是火災應急照明設備最重要的功能。火災應急照明設備包括火災事故照明、疏散照明、備用照明。通常情況下，敷設火災應急照明線路時，將阻燃型穿鋼管暗敷在復燃結構中。如果必須應用吊頂明敷法，則選用的電路線路需要具備耐火、耐熱特性。與此同時，從實際情況出發，在管道外壁涂刷二層防火涂料。

4 高層建筑消防電氣設計的優化措施

4.1 設計火災報警探測器

合理安裝火災報警系統意義重大，除了能夠第一時間檢測火災情況，還能提高消防報警效率，幫助高層建筑內人員迅速疏散，保障消防人員在火勢擴大前有效撲滅火災。探測器作為一個重要設備，可以發揮良好探測作用，從而保證整體系統的正常使用。一旦檢測到火災信號，通過以太網迅速將信號傳遞到報警控制器，發出報警信號。現階段，主要應用溫感探測器、煙感探測器、光感探測器、可燃氣體探測器4 種探測器。選用探測器時，需要結合建筑室內溫度、高度等因素，同時注意以下事項：（1）盡量使用同一廠家生產的探測器和報警控制器，并為二者的高度配合提供保障；（2）采購正規廠家生產的探測器，確保證書齊全，售后服務良好，產品使用壽命與適應性都比較高[7]；（3）設計消防電氣過程中，科學運用智能探測器，保證智能探測器優勢，如高度靈敏性、自動化調整等作用充分發揮出來，并利用計算機掌握探測器真實使用狀況等。

4.2 設計火災報警控制器

具體應用實踐中，報警控制器負責接收探測器信號，借助處理工作轉化成信號，及時輸出控制指令，發揮報警作用。現階段，模擬量輸出的報警控制器是常用類型，方便整體布局，能夠自動診斷故障并智能報警。在控制器設計中，需要注重以下方面，從而為合理應用控制器，充分發揮作用提供保障。（1）報警控制器包括探測器、報警顯示裝置、報警按鈕等，并且這些裝置地址可以編輯。開展設計工作時，需要與實際情況相結合，為裝置靈活性提供保障。（2）報警控制器能夠自行診斷故障并報警，一旦發生火災之后，可通過裝置智能定位火災發生位置，及時有效識別火災情況。與此同時，液晶屏幕上顯示當前火災情況，方便工作人員第一時間查看。為了更準確確定高層建筑易發生火災的位置，需要將報警探測器安裝在合理位置，提高覆蓋率和有效性。（3）要想保證報警控制器穩定供電，則需要在安裝控制器時，設置備用電源模塊。一旦高層建筑停電，通過備用電源保證控制器正常運轉。（4）要想控制所有探測器，必須在控制器編程中為各個探測點探測裝置設置邏輯控制。完成控制程序編寫工作后，還要調試功能，以測試運行狀況為依據，進行合理修改。若有必要，可進行火災模擬，判斷其是否具備較好功能。

4.3 設計火災報警聯動系統

火災報警系統的設計，除了探測器與控制器，還包括聯動執行機構。火災電氣設計類型包括干粉滅火系統、自動噴水系統、消火栓系統等。聯動控制指檢測到火災信號的探測器將火災信號傳送到火災報警控制器單元，控制器發出指令，促使其與控制單元相連接的聯動裝置實施操作。設計聯動裝置過程中，必須注意以下方面。（1）在設計消火栓控制系統時，為了提供足夠滅火水源，通常設置兩臺互相備用的消防水泵，并單獨設置電源供給電量，這樣能夠為電源質量提供保障。（2）設置消火栓按鈕常開觸點，提升控制線路的穩定性，這樣即便消火栓按鈕連線斷路，也不會影響消防泵正常使用。（3）在發生火災之后，為便于人員疏散，防火卷簾門與防火門的下落可由聯動系統控制。借助聯動模塊，防火卷簾可以自動降落至地面，并且將信號返回到消防控制室。

5 結束語

當前，消防電氣設計已經成為高層建筑設計重點，必須提高重視度，為高層建筑防火安全提供保障。為了提高建筑消防電氣設計成效，設計人員需要強化相關認識，嚴于律己，結合實踐經驗，優化設計防火系統，最大程度降低火災發生概率，減少人們的財產損失。