建筑消防電氣設(shè)計(jì)隱患及火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)優(yōu)化策略研究

作者簡(jiǎn)介：

張亞帆（1991— ），男，漢族，江西吉安人，碩士研究生，工程師，研究方向：電氣設(shè)計(jì)。

摘要：

隨著城市化進(jìn)程的迅猛推進(jìn)，高層建筑與大型公共建筑的數(shù)量持續(xù)攀升，建筑消防安全已然成為亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。建筑消防電氣設(shè)計(jì)作為消防安全的基石，其合理性與可靠性直接關(guān)乎火災(zāi)預(yù)防及應(yīng)急響應(yīng)的成效。本文深入剖析當(dāng)前建筑消防電氣設(shè)計(jì)中潛藏的隱患，并對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)化策略展開(kāi)探討，旨在為提升建筑消防安全水平提供有益參考。

關(guān)鍵詞：建筑消防電氣設(shè)計(jì)；火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)；設(shè)計(jì)隱患；優(yōu)化策略

引言

在城市化加速發(fā)展的大背景下，建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，功能愈發(fā)復(fù)雜，建筑消防電氣設(shè)計(jì)的重要性愈發(fā)凸顯。一旦發(fā)生火災(zāi)，合理、可靠的消防電氣系統(tǒng)能夠?yàn)槿藛T疏散與火災(zāi)撲救提供關(guān)鍵支撐，最大程度降低人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。從近年來(lái)的若干重大火災(zāi)事故來(lái)看，建筑消防電氣設(shè)計(jì)與管理暴露出諸多問(wèn)題。因此，深入探究建筑消防電氣設(shè)計(jì)隱患并探尋行之有效的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)優(yōu)化策略，具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文旨在全面、深入地剖析建筑消防電氣設(shè)計(jì)中可能存在的隱患，詳細(xì)探討火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的現(xiàn)狀與問(wèn)題，并提出切實(shí)可行的優(yōu)化策略，以期為提高我國(guó)建筑消防電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量與安全性，推動(dòng)建筑消防技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

一、建筑消防電氣設(shè)計(jì)中的隱患分析

（一）消防電源設(shè)計(jì)隱患

在建筑消防電氣設(shè)計(jì)體系中，消防電源設(shè)計(jì)隱患尤為突出。電源容量計(jì)算極易出現(xiàn)偏差，一旦計(jì)算方法存在失誤，同時(shí)消防設(shè)備啟動(dòng)系數(shù)取值不準(zhǔn)確，便難以精準(zhǔn)地算出電源容量，無(wú)法契合實(shí)際消防用電需求。在建筑使用過(guò)程中，若功能轉(zhuǎn)變、用電設(shè)備增加，卻未及時(shí)對(duì)電源容量進(jìn)行升級(jí)，一旦發(fā)生火災(zāi)，消防設(shè)備就極有可能面臨電力短缺的困境。消防電源切換裝置的可靠性不足，容易出現(xiàn)故障，可能無(wú)法滿足規(guī)范要求，進(jìn)而導(dǎo)致消防泵啟動(dòng)延遲，對(duì)滅火工作形成阻礙。由于日常維護(hù)缺失、燃油儲(chǔ)備量不足或燃油質(zhì)量欠佳等因素，在緊急時(shí)刻可能無(wú)法正常啟動(dòng)或意外停機(jī)，致使消防設(shè)備供電不穩(wěn)定，難以切實(shí)保障應(yīng)對(duì)火災(zāi)時(shí)電力的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，給建筑消防安全帶來(lái)極大風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)消防電源設(shè)計(jì)進(jìn)行完善與優(yōu)化至關(guān)重要，是保障消防系統(tǒng)有效運(yùn)行的核心環(huán)節(jié)。

（二）消防配電線路設(shè)計(jì)隱患

消防配電線路設(shè)計(jì)隱患對(duì)建筑消防安全產(chǎn)生顯著影響。線路選型若與敷設(shè)環(huán)境、條件不匹配，將帶來(lái)極大危害。在地下停車場(chǎng)、廚房等高溫、潮濕或存在腐蝕性氣體的場(chǎng)所，若選用普通聚氯乙烯絕緣電纜，其絕緣性能會(huì)迅速下降，極易引發(fā)短路故障，甚至可能導(dǎo)致火災(zāi)。同時(shí)，部分線路的防火性能未得到應(yīng)有重視，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，普通線路容易被燒毀，致使消防設(shè)備因缺電而無(wú)法正常運(yùn)行。以超高層建筑中連接消防電梯的配電線路為例，若其防火性能不佳，火災(zāi)蔓延至電梯井道附近時(shí)，線路可能被燒毀，進(jìn)而造成消防電梯停運(yùn)，妨礙人員疏散與消防救援。線路敷設(shè)不規(guī)范的現(xiàn)象也較為普遍。許多線路未按照規(guī)定設(shè)置保護(hù)管或線槽，直接裸露在外，極易遭受機(jī)械損傷。在建筑施工過(guò)程中，其他工序可能會(huì)碰撞、擠壓未加防護(hù)的線路，導(dǎo)致絕緣層破損，引發(fā)事故。例如，在化工倉(cāng)庫(kù)建筑內(nèi)，若消防配電線路敷設(shè)不當(dāng)，一旦所在區(qū)域發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故，將推動(dòng)火勢(shì)蔓延[1]。

（三）消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)隱患

消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)存在諸多設(shè)計(jì)隱患。在照度方面，若燈具數(shù)量與布局不合理，會(huì)使疏散通道、安全出口等關(guān)鍵部位照度不達(dá)標(biāo)。以大型商場(chǎng)為例，其疏散通道復(fù)雜且冗長(zhǎng)，若應(yīng)急照明燈具數(shù)量過(guò)少、間距過(guò)大，照度就會(huì)不均勻且整體偏低。此外，燈具老化、積塵等情況會(huì)導(dǎo)致實(shí)際照度下降，老舊建筑使用多年后，若未及時(shí)維護(hù)和更換燈具，其發(fā)光效率降低，火災(zāi)發(fā)生時(shí)無(wú)法為人員疏散提供清晰的路徑照明，容易引發(fā)人員恐慌與疏散混亂。在指示標(biāo)識(shí)方面，存在疏散指示方向錯(cuò)誤或模糊的問(wèn)題。例如，酒店客房區(qū)域裝修后，部分疏散指示標(biāo)識(shí)仍指向已不存在的疏散通道，嚴(yán)重誤導(dǎo)人員疏散，延誤寶貴時(shí)間，增加傷亡風(fēng)險(xiǎn)。在大型綜合醫(yī)院、交通樞紐等復(fù)雜建筑空間中，若指示標(biāo)識(shí)與實(shí)際布局不匹配，無(wú)法提供連續(xù)、準(zhǔn)確的引導(dǎo)，人員在疏散時(shí)極易迷失方向，陷入混亂。

（四）消防設(shè)備電氣控制設(shè)計(jì)隱患

消防設(shè)備電氣控制設(shè)計(jì)隱患對(duì)建筑消防安全有著顯著影響。在控制邏輯方面，消防泵與噴淋泵啟動(dòng)、停止邏輯容易出現(xiàn)不合理設(shè)計(jì)，如消防泵啟動(dòng)信號(hào)采集不準(zhǔn)確或啟動(dòng)條件過(guò)于苛刻，火災(zāi)發(fā)生時(shí)無(wú)法及時(shí)啟動(dòng)；火災(zāi)撲滅后，噴淋泵不能及時(shí)停止，造成資源浪費(fèi)與設(shè)備磨損。防排煙系統(tǒng)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制也可能存在邏輯錯(cuò)誤。報(bào)警信號(hào)發(fā)出后，防排煙系統(tǒng)啟動(dòng)不及時(shí)或者不能依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)煙霧濃度、火勢(shì)大小有效調(diào)節(jié)風(fēng)量，阻礙煙霧排出，影響人員疏散與消防救援。在遠(yuǎn)程監(jiān)控與手動(dòng)控制功能方面，許多消防設(shè)備缺乏遠(yuǎn)程監(jiān)控能力，無(wú)法實(shí)時(shí)掌握消防泵運(yùn)行參數(shù)、電源狀態(tài)等信息，設(shè)備出現(xiàn)故障或異常時(shí)難以及時(shí)察覺(jué)。手動(dòng)控制按鈕設(shè)置也存在弊端，位置不合理，可能被遮擋或處于不宜操作的角落，功能失效現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，延誤消防救援時(shí)機(jī)，降低救援工作的有效性與及時(shí)性[2]。

二、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)優(yōu)化策略

（一）傳感器的選擇與布置優(yōu)化

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的性能在很大程度上依賴傳感器的選擇與布置策略。傳感器作為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的“感知器官”，其類型、數(shù)量以及布置位置直接關(guān)系火災(zāi)檢測(cè)的準(zhǔn)確性與及時(shí)性。在選擇傳感器時(shí)，需要充分考量建筑的特性以及潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。煙霧傳感器憑借其對(duì)初期火災(zāi)煙霧的高度敏感性而被廣泛應(yīng)用。然而，其容易受到灰塵、水蒸氣等環(huán)境因素的干擾，因此在選擇時(shí)必須考慮環(huán)境清潔度和濕度等因素。盡管溫度傳感器響應(yīng)時(shí)間相對(duì)滯后，但在火災(zāi)導(dǎo)致環(huán)境溫度顯著升高時(shí)能夠發(fā)出警報(bào)，適用于對(duì)溫度敏感的區(qū)域?；鹧?zhèn)鞲衅髂軌蛑苯訖z測(cè)火焰的存在，具有極高的準(zhǔn)確性，適用于高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域或?qū)馂?zāi)響應(yīng)速度要求高的場(chǎng)所。

在傳感器布置方面，應(yīng)遵循一定的原則與標(biāo)準(zhǔn)，以確保全面覆蓋可能發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域。在通常情況下，在房間的天花板中央、角落以及通風(fēng)口附近等關(guān)鍵位置都應(yīng)設(shè)置傳感器。這些位置往往是火災(zāi)初期煙霧或熱量聚集的地方，能夠最早察覺(jué)火災(zāi)跡象。此外，對(duì)于高大空間的倉(cāng)庫(kù)、存在遮擋物的機(jī)房等特殊場(chǎng)所，應(yīng)采用分層布置或增加傳感器數(shù)量的方式，以避免監(jiān)測(cè)盲區(qū)。分層布置能夠確保在不同高度都能檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)，而增加傳感器數(shù)量可以提高檢測(cè)密度，降低漏報(bào)的可能性。在布置傳感器時(shí)，需要考慮建筑的結(jié)構(gòu)與布局。例如，在走廊、樓梯間等人員密集且流動(dòng)性大的區(qū)域，應(yīng)適當(dāng)增加傳感器數(shù)量，以確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠迅速察覺(jué)并采取應(yīng)急措施。同時(shí)，傳感器之間應(yīng)保持一定的距離，以避免相互干擾。

（二）信號(hào)傳輸優(yōu)化

信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性是影響火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的有線傳輸方式雖然穩(wěn)定可靠，但其布線繁雜、成本高昂，在老舊建筑改造中施工難度較大。隨著無(wú)線傳輸技術(shù)的發(fā)展，這些問(wèn)題得到了有效解決。無(wú)線傳輸具有布線簡(jiǎn)易、成本低廉、施工便捷等優(yōu)勢(shì)，尤其適用于對(duì)老舊建筑的改造和新建筑的建設(shè)。然而，無(wú)線傳輸也可能受到電磁干擾、信號(hào)衰減等問(wèn)題的影響。因此，在優(yōu)化系統(tǒng)時(shí)，需要采取一系列措施來(lái)提高無(wú)線傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性。首先，選用抗干擾能力強(qiáng)的無(wú)線頻段。不同頻段對(duì)電磁干擾的敏感度各異，選擇抗干擾能力強(qiáng)的頻段能夠有效降低干擾對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊憽Ｆ浯?，在關(guān)鍵位置增設(shè)信號(hào)增強(qiáng)設(shè)備。信號(hào)增強(qiáng)設(shè)備能夠放大無(wú)線信號(hào)，提高信號(hào)的傳輸距離與穩(wěn)定性。例如，在建筑的拐角處、樓梯間等信號(hào)容易衰減的區(qū)域設(shè)置信號(hào)增強(qiáng)器，能夠確保信號(hào)順利傳輸至控制中心。最后，應(yīng)考慮信號(hào)傳輸?shù)娜哂嘣O(shè)計(jì)。冗余設(shè)計(jì)是指在關(guān)鍵區(qū)域設(shè)置多個(gè)傳輸路徑，以確保在單一路徑出現(xiàn)故障時(shí)，其他路徑仍能正常傳輸信號(hào)。這種設(shè)計(jì)能夠提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力與可靠性，減少因單一故障導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效的風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等冗余設(shè)計(jì)方式，以確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性。

（三）軟件算法改進(jìn)

在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中，軟件算法發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它直接決定了系統(tǒng)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的處理能力以及火災(zāi)判斷的準(zhǔn)確性。隨著科技的不斷進(jìn)步，先進(jìn)的軟件算法不斷被引入，以優(yōu)化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的性能。智能濾波算法是其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，傳感器采集到的數(shù)據(jù)往往包含大量噪聲干擾，如環(huán)境噪聲、設(shè)備自身誤差等。這些噪聲不僅會(huì)降低系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，還可能引發(fā)誤報(bào)。智能濾波算法能夠有效去除這些噪聲，使系統(tǒng)能夠更精準(zhǔn)地識(shí)別真正的火災(zāi)信號(hào)。這種算法通過(guò)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，識(shí)別并過(guò)濾掉不符合火災(zāi)特征的異常數(shù)據(jù)，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

機(jī)器學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的智能化水平。通過(guò)對(duì)大量歷史火災(zāi)數(shù)據(jù)的分析與訓(xùn)練，機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠?qū)W習(xí)火災(zāi)發(fā)生時(shí)的各種特征，如煙霧濃度、溫度變化、火焰形態(tài)等。這使得系統(tǒng)能夠更好地適應(yīng)不同的環(huán)境與火災(zāi)場(chǎng)景，降低誤報(bào)率與漏報(bào)率。例如，在特定環(huán)境中，系統(tǒng)可能需要依據(jù)煙霧濃度和溫度變化的綜合判斷來(lái)觸發(fā)警報(bào)，而機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠準(zhǔn)確地捕捉到這些特征之間的關(guān)聯(lián)性，從而提高判斷的準(zhǔn)確性。此外，隨著人工智能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)也被引入火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。這些技術(shù)能夠?qū)馂?zāi)特征進(jìn)行更精細(xì)地識(shí)別與分析，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。例如，深度學(xué)習(xí)算法可以通過(guò)對(duì)圖像和視頻數(shù)據(jù)的分析，識(shí)別出火焰的形態(tài)和顏色特征，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的早期預(yù)警[3]。

（四）定期維護(hù)檢測(cè)與系統(tǒng)集成

火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的性能不僅取決于其設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量，還受到設(shè)備老化、線路松動(dòng)等多種因素的影響。因此，定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢測(cè)是確保系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要舉措。維護(hù)檢測(cè)的內(nèi)容涵蓋對(duì)傳感器的清潔與校準(zhǔn)、線路連接情況的檢查、系統(tǒng)功能的測(cè)試等。對(duì)傳感器的清潔與校準(zhǔn)能夠確保其對(duì)火災(zāi)信號(hào)的敏感度與準(zhǔn)確性；對(duì)線路連接情況的檢查可以防止因線路松動(dòng)或老化而導(dǎo)致的信號(hào)傳輸故障；對(duì)系統(tǒng)功能的測(cè)試是為了驗(yàn)證系統(tǒng)的整體性能與穩(wěn)定性。通過(guò)定期的維護(hù)檢測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在問(wèn)題，確保系統(tǒng)在關(guān)鍵時(shí)刻能夠發(fā)揮作用[4]。

除了定期維護(hù)檢測(cè)外，與其他安全系統(tǒng)的集成也是提升火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)性能的一個(gè)重要方向。火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)作為消防安全的重要組成部分，能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)并引導(dǎo)人員疏散。然而，僅僅依靠火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要與其他安全系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，以實(shí)施更全面的消防安全保護(hù)措施。例如，將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與消防噴淋系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、疏散指示系統(tǒng)等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)滅火、通風(fēng)排煙、引導(dǎo)人員疏散等一系列協(xié)同動(dòng)作。這種集成化的安全系統(tǒng)能夠大幅提高整體的消防安全水平，減少火災(zāi)造成的損失。同時(shí)，這種集成化的系統(tǒng)還能夠提高應(yīng)急響應(yīng)的效率與準(zhǔn)確性，為人員疏散和滅火救援提供更有力的支持。

（五）用戶培訓(xùn)與操作規(guī)范制定

用戶培訓(xùn)與操作規(guī)范的制定是提升火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)性能的重要環(huán)節(jié)，能夠確保人員熟悉系統(tǒng)的工作原理、操作方法以及應(yīng)急處理流程，在關(guān)鍵時(shí)刻正確應(yīng)對(duì)，充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括系統(tǒng)的基本操作、常見(jiàn)故障的處理方法、應(yīng)急疏散流程等。同時(shí)，還應(yīng)制定完善的操作規(guī)范，明確系統(tǒng)的使用要求與注意事項(xiàng)。通過(guò)培訓(xùn)與規(guī)范的制定，可以提高用戶的安全意識(shí)與操作技能，確保火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)能夠在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮最大效用[5]。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑消防電氣設(shè)計(jì)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)化，是提升建筑消防安全水平的關(guān)鍵。隨著城市化進(jìn)程的加速和建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大，消防安全面臨的挑戰(zhàn)日益嚴(yán)峻。本文深入剖析了建筑消防電氣設(shè)計(jì)中存在的隱患，涵蓋消防電源設(shè)計(jì)、消防配電線路設(shè)計(jì)、消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及消防設(shè)備電氣控制設(shè)計(jì)等，揭示了這些問(wèn)題對(duì)建筑消防安全構(gòu)成的潛在威脅。同時(shí)，對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)化策略展開(kāi)了詳細(xì)探討。通過(guò)傳感器選擇與布置優(yōu)化、信號(hào)傳輸改進(jìn)、定期維護(hù)檢測(cè)與系統(tǒng)集成以及用戶培訓(xùn)與操作規(guī)范的制定，提升火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性，確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠迅速、準(zhǔn)確地發(fā)出警報(bào)，為人員疏散和滅火救援提供有力支持。未來(lái)，建筑消防電氣領(lǐng)域需要持續(xù)關(guān)注技術(shù)發(fā)展與規(guī)范更新，不斷提升系統(tǒng)性能，以保障建筑消防安全，為人們創(chuàng)造更加安全、舒適的生活環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1]白占勇，連曉飛.現(xiàn)場(chǎng)施工管理規(guī)劃在建筑工程中的應(yīng)用核心探尋[J].磚瓦世界，2021（10）：122-124.

[2]杜紅兵.試析建筑工程管理中現(xiàn)場(chǎng)施工管理的運(yùn)用[J].建材與裝飾，2018（24）：188.

[3]趙海峰.高層建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].通信電源技術(shù)，2020（09）：265-267.

[4]閆浩.試論建筑電氣防火漏電保護(hù)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)[J].低碳世界，2020（12）：255-256.

[5]朱奕安.建筑電氣火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討[J].智能城市，2019（04）：38-39.