電氣工程消防供電系統(tǒng)優(yōu)化與火災(zāi)對(duì)策探討

作者簡(jiǎn)介：陳明帥（1986— ），男，滿族，遼寧開原人，本科，工程師，研究方向：工程技術(shù)。

摘要：現(xiàn)代建筑的發(fā)展使電氣工程在建筑中的地位愈加重要，而對(duì)其消防供電系統(tǒng)的優(yōu)化與管理直接關(guān)系消防安全。本文通過構(gòu)建獨(dú)立消防供電系統(tǒng)、合理選擇和安裝消防設(shè)備、應(yīng)用智能監(jiān)控管理系統(tǒng)、優(yōu)化維護(hù)策略等方法，提高消防供電系統(tǒng)的有效性和可靠性。本文對(duì)建筑及人員安全構(gòu)成了重大威脅的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，探討相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)防措施，建立起一套高效的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制以及制定災(zāi)后恢復(fù)策略，通過系統(tǒng)性的優(yōu)化方案和科學(xué)性的應(yīng)對(duì)策略，最大程度減少火災(zāi)可能造成的安全隱患，確保公共安全。

關(guān)鍵詞：電氣工程；消防供電系統(tǒng)；火災(zāi)對(duì)策

引言

電氣工程是現(xiàn)代建筑的核心，會(huì)直接影響其功能和安全性。消防供電系統(tǒng)作為關(guān)鍵要素，能確保消防設(shè)備正常運(yùn)行。然而，現(xiàn)階段面臨著供電不穩(wěn)定、設(shè)備不規(guī)范、管理不完善等挑戰(zhàn)。本文探討了提高建筑電氣工程安全性的電源系統(tǒng)優(yōu)化策略，詳細(xì)論述了在火災(zāi)各個(gè)階段，如何進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、預(yù)防措施的制定、緊急情況的響應(yīng)以及災(zāi)后重建策略，以提升系統(tǒng)運(yùn)行效率和安全水平。

一、電氣工程在現(xiàn)代建筑中的重要性

電氣工程在現(xiàn)代建筑中至關(guān)重要，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，電氣工程提供了建筑物所需的電力供應(yīng)，可支持照明、暖通空調(diào)、通信網(wǎng)絡(luò)和安全監(jiān)控等系統(tǒng)的正常運(yùn)行，直接影響建筑的功能和安全性。第二，電氣工程通過合理規(guī)劃用電負(fù)荷、采用高效節(jié)能技術(shù)和智能化控制系統(tǒng)，提高了建筑的能源利用效率，減少了能耗和碳排放，助力可持續(xù)發(fā)展。設(shè)計(jì)消防專用供電系統(tǒng)，是電氣工程領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵措施，其目的在于確保在突發(fā)事件中消防設(shè)施能持續(xù)運(yùn)作，從而提高建筑物的應(yīng)急處理能力，并減少由電氣原因引發(fā)火災(zāi)事故的可能性。在電氣工程領(lǐng)域中，通過智能化應(yīng)用，如智能樓宇系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，顯著提升了建筑管理效率，也極大優(yōu)化了使用者的體驗(yàn)。因此，電氣工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性及可持續(xù)性發(fā)展將對(duì)現(xiàn)代建筑領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化研究及制定火災(zāi)應(yīng)對(duì)策略具有重大意義。

二、電氣工程消防供電系統(tǒng)優(yōu)化策略

（一）構(gòu)建獨(dú)立的消防供電系統(tǒng)

構(gòu)建獨(dú)立的消防供電系統(tǒng)是提升建筑消防安全的重要措施之一。在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，消防供電系統(tǒng)的獨(dú)立性有助于提高供電穩(wěn)定性并減少火災(zāi)對(duì)系統(tǒng)的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年至2020年間，因供電故障引發(fā)的火災(zāi)占所有火災(zāi)的12.5%，其中35%以上與消防供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性相關(guān)。因此，建設(shè)獨(dú)立的消防供電系統(tǒng)尤為重要。獨(dú)立的消防供電系統(tǒng)應(yīng)具備雙路供電或應(yīng)急電源支持，確保在主電源中斷時(shí)，消防設(shè)備能正常運(yùn)行。《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）規(guī)定，為了提高建筑物的電力供應(yīng)穩(wěn)定性，必須安裝雙重電源線路或裝備相應(yīng)的應(yīng)急備用電源；為確保高層建筑與大型公共建筑在使用性質(zhì)及規(guī)模上的電力需求得到持續(xù)穩(wěn)定的滿足，必須依據(jù)其特點(diǎn)合理配備相應(yīng)的備用電源容量。例如，在某上海高層商業(yè)建筑內(nèi)，單獨(dú)設(shè)立了用于消防的電源房間，該房間采用耐火材料進(jìn)行隔離，配備了兩臺(tái)1000kVA容量的柴油發(fā)電機(jī)組，以備不時(shí)之需。在2021年舉行的一場(chǎng)消防模擬訓(xùn)練中，當(dāng)主電源忽然失效，備用動(dòng)力源在短短五秒鐘內(nèi)迅速激活，從而保障了消防設(shè)施的持續(xù)運(yùn)作，證明了獨(dú)立消防供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，備用電源容量的配置應(yīng)依據(jù)實(shí)際需求。《國(guó)家電氣規(guī)范》（NEC）規(guī)定，高層建筑的備用電源應(yīng)支持消防設(shè)備連續(xù)運(yùn)行至少90分鐘。在高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)，備用電源容量通常需達(dá)到4小時(shí)以上，以確保火災(zāi)情況下供電的持續(xù)性，減少火災(zāi)擴(kuò)大風(fēng)險(xiǎn)^[1]。

（二）消防設(shè)備選型與安裝規(guī)范

消防設(shè)備的選型和安裝規(guī)范直接影響供電系統(tǒng)的安全性和有效性。據(jù)《中國(guó)消防年鑒2020》統(tǒng)計(jì)，設(shè)備選擇不當(dāng)和安裝不合規(guī)所引起的火災(zāi)占到了總損失的18.7%，因此正確選擇設(shè)備和規(guī)范安裝，是保障系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。消防設(shè)備應(yīng)根據(jù)建筑特點(diǎn)和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行選擇。例如，200m以上的超高層建筑應(yīng)選用高揚(yáng)程、大流量的消防泵，如某超高層建筑配置了流量為1500L/min、揚(yáng)程為180m的消防泵，確保消防用水供應(yīng)充足。應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)安裝在主要通道、出口和避難區(qū)域，以保障火災(zāi)時(shí)的安全疏散。設(shè)備安裝需嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)，如《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB50974-2014），要求消火栓安裝高度為1.1m至1.5m，水帶箱位于顯眼位置。某大型購(gòu)物中心因未按規(guī)范安裝消火栓，在火災(zāi)時(shí)無法迅速取用水帶，延誤滅火行動(dòng)，造成更大損失。對(duì)各類設(shè)備進(jìn)行定期審查與評(píng)估，是確保其正常運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在2022年，位于北京的某高層寫字樓完成了對(duì)其火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的檢查，該系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)存在線路老化等缺陷，通過一系列的更換和維修工作，成功減少了潛在的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)^[2]。

（三）維護(hù)與保養(yǎng)策略

消防供電系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)是其長(zhǎng)期、可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，定期維護(hù)的消防供電系統(tǒng)發(fā)生故障的概率降低了60%以上，而未進(jìn)行定期維護(hù)的系統(tǒng)故障率顯著增加。通過有效的維護(hù)和保養(yǎng)策略，可以確保系統(tǒng)設(shè)備在任何時(shí)候都處于最佳狀態(tài)，減少故障風(fēng)險(xiǎn)^[3]。維護(hù)策略應(yīng)包括定期檢查和檢測(cè)。依照《建筑電氣設(shè)備維護(hù)規(guī)程》，需季度性地對(duì)電纜以及電氣設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行檢查，以保證其無任何損害與老化痕跡。針對(duì)發(fā)電機(jī)、配電柜及消防泵等關(guān)鍵設(shè)施，每年應(yīng)至少開展一次專業(yè)的審查評(píng)定。在某高層建筑的施工過程中，通過對(duì)系統(tǒng)定期進(jìn)行細(xì)致的全面審查，識(shí)別并解決了三處電路系統(tǒng)中的隱患問題，從而顯著降低了火災(zāi)發(fā)生概率。同時(shí)，為確保系統(tǒng)安全，對(duì)維護(hù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)至關(guān)重要。在所述大型商業(yè)實(shí)體中，通過定期、專業(yè)的訓(xùn)練及演練活動(dòng)，維護(hù)人員的專業(yè)技能與應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的處理能力實(shí)現(xiàn)了明顯提升。在2021年的一次火災(zāi)模擬演練中，該中心的應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間比上一年度縮短了40%。此外，建立詳細(xì)的維護(hù)記錄是持續(xù)改進(jìn)的重要手段。詳細(xì)記錄設(shè)備的檢測(cè)和維修情況，有助于追溯問題并制定相應(yīng)的改進(jìn)措施。例如，某企業(yè)在使用維護(hù)記錄系統(tǒng)后，發(fā)現(xiàn)其供電系統(tǒng)的故障率減少了25%。物業(yè)應(yīng)制定詳細(xì)的維護(hù)計(jì)劃和應(yīng)急預(yù)案，確保在出現(xiàn)故障時(shí)能迅速反應(yīng)并恢復(fù)供電。通過定期檢查、專業(yè)檢測(cè)、加強(qiáng)培訓(xùn)和完善記錄，可以顯著提高消防供電系統(tǒng)的可靠性和安全性，減少火災(zāi)事故的發(fā)生概率^[4]。

三、火災(zāi)對(duì)策探討

（一）火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)防

火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是有效預(yù)防火災(zāi)的基礎(chǔ)。通過綜合分析建筑物的使用性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、周邊環(huán)境和歷史火災(zāi)記錄，識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并制定防火措施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約90%的火災(zāi)事故可通過有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)防避免。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因建筑設(shè)計(jì)和材料不符合防火規(guī)范導(dǎo)致的火災(zāi)占總體的28%。例如，北京某大型商業(yè)綜合體在2018年的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中發(fā)現(xiàn)，其消防設(shè)備配置不足、逃生通道標(biāo)識(shí)不清等問題，通過增加設(shè)備、優(yōu)化疏散路線和強(qiáng)化防火材料，顯著提升了防火能力。

基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，火災(zāi)預(yù)防措施應(yīng)全面落實(shí)。應(yīng)在關(guān)鍵區(qū)域增加消防設(shè)備，如在易燃物品存放區(qū)增設(shè)滅火器、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警器等。數(shù)據(jù)顯示，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)可將火災(zāi)損失降低40%以上。防火材料需符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如防火門、防火墻、防火涂料等，以減緩火災(zāi)蔓延速度。同時(shí)，確保建筑內(nèi)的防火分隔區(qū)域得到有效劃分，規(guī)劃出合理的安全疏散路徑，對(duì)于提升緊急情況下的安全性極其關(guān)鍵。2020年，上海市某一住宅小區(qū)采取了改善逃生通道及增添緊急照明設(shè)施的措施，成功將居民疏散時(shí)間減少了三成。此外，提升住戶與工作人員的安全防護(hù)能力，強(qiáng)化防火避險(xiǎn)知識(shí)教育，是一項(xiàng)重要措施。某企業(yè)通過定期消防演練和培訓(xùn)，將員工反應(yīng)時(shí)間減少了50%^[5]，如表1所示。

（二）火災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制

建立科學(xué)、有效的火災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制是迅速降低火災(zāi)損失的重要保障。數(shù)據(jù)顯示，火災(zāi)初期的3分鐘至5分鐘是滅火和人員疏散的黃金時(shí)間。對(duì)高層建筑和大型公共場(chǎng)所來說，科學(xué)的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制尤為關(guān)鍵。建筑物應(yīng)配備完善的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和應(yīng)急廣播系統(tǒng)。根據(jù)美國(guó)消防協(xié)會(huì)（NFPA）的研究，配備先進(jìn)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的建筑火災(zāi)死亡率下降了60%。上海某地標(biāo)性高層建筑通過升級(jí)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，在2021年的一次火災(zāi)演練中，實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)警報(bào)的實(shí)時(shí)通知和全樓人員的快速疏散，大幅提升了應(yīng)急響應(yīng)效率。應(yīng)制定詳細(xì)的應(yīng)急疏散預(yù)案，并定期組織應(yīng)急演練。據(jù)《國(guó)家建筑防火標(biāo)準(zhǔn)》，針對(duì)建筑物內(nèi)所有人員，每年至少組織一次消防演練，熟悉逃生的正確路線及安全操作程序。此外，提高緊急應(yīng)對(duì)技能、建立專業(yè)消防應(yīng)急隊(duì)伍、配備必要救援設(shè)備、物資對(duì)于救援行動(dòng)的成功至關(guān)重要。例如，日本東京因地震頻發(fā)，使其高層建筑均配備了應(yīng)急救助設(shè)施，包括呼吸裝置、防護(hù)裝具以及滅火設(shè)備等，以確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能迅速進(jìn)行滅火救援作業(yè)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，東京市的建筑火災(zāi)導(dǎo)致的損失減少了35%，得益于先行的預(yù)防措施^[6]。

（三）災(zāi)后恢復(fù)與重建

災(zāi)后恢復(fù)與重建是應(yīng)對(duì)火災(zāi)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，旨在迅速恢復(fù)建筑的安全性和功能，減少二次損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年因火災(zāi)損失達(dá)上千億美元，其中建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)備損毀占主要部分。火災(zāi)后應(yīng)立即進(jìn)行全面安全評(píng)估，確定結(jié)構(gòu)損害和隱患。例如，某工程公司在2021年檢測(cè)一座火災(zāi)后的高層建筑發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)損壞達(dá)20%，須立即加固以防二次倒塌^[7]。在獲取評(píng)估的最終反饋后，策劃一套周密的修復(fù)與再建方案尤為關(guān)鍵。該方案應(yīng)涵蓋損壞設(shè)備的修理或替換、建筑物結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)以及電氣系統(tǒng)的重新布局等多個(gè)方面。某家醫(yī)院經(jīng)歷了火災(zāi)事件后，對(duì)消防設(shè)施進(jìn)行了升級(jí)換代，并對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行了重新布局，從而提高了整體的消防安全性能。同時(shí)，在進(jìn)行恢復(fù)作業(yè)時(shí)，應(yīng)首要考慮安全性，必須遵守國(guó)家及行業(yè)的相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。管理者須借鑒火災(zāi)事故的教訓(xùn)，對(duì)消防設(shè)施進(jìn)行升級(jí)，改進(jìn)管理策略，如更新應(yīng)急預(yù)案，提高智能化水平。災(zāi)后管理應(yīng)包括心理援助和社會(huì)支持。據(jù)研究，這能顯著提升社區(qū)恢復(fù)速度和生活質(zhì)量^[8]。

結(jié)語(yǔ)

本文提出了一系列優(yōu)化電氣工程消防供電系統(tǒng)和火災(zāi)應(yīng)對(duì)策略的改進(jìn)建議。隨著現(xiàn)代建筑復(fù)雜性和重要性的提升，合理的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、智能管理和有效維護(hù)成為保障消防安全的有效措施。通過科學(xué)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、完善的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制和災(zāi)后恢復(fù)計(jì)劃，可最大程度減少火災(zāi)對(duì)人員和財(cái)產(chǎn)的威脅。未來應(yīng)進(jìn)一步研究和創(chuàng)新技術(shù)與管理方法，以支持現(xiàn)代建筑的安全、可持續(xù)發(fā)展。

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