试论民用建筑中的消防供电设计

曹海仿

【摘要】火灾给人们带来了极大的生命财产危害，而且对建筑的损害更是无法修补，民用建筑中的消防安全一直是住户最为担心的问题，所以在进行民用建筑设计时一定要注意逃生细节，以及保证消防设施的齐全。本文将对民用建筑中的消防供电系统进行科学的设计，以便将消防危险系数降到最低。

【关键词】民用建筑；消防供电；设计

一、消防用电设施种类及其对供电系统的要求

1、消防用电设施种类

（1）报警设施：手动和自动报警器，探测器，水流指示器，压力开关等；

（2）防火设施：卷帘门，防火门，防排烟设施等；

（3）灭火设施：消防水泵，自动灭火装置等；

（4）安全、疏散设施：紧急广播、应急照明、消防电梯等；

（5）通讯、信号及联动指令等设施：火警电话、报警和显示装置，联动控制装置等。

2、对供电系统的要求

（1）可靠性

民用建筑有专门的灭火设施和消防疏散通道，发生火灾时，需要用电来维持设施的使用，所以保障供电系统的可靠对于消防工作十分的重要。要经常检验消防供电系统，对其进行设备的维护和保养，确保其时刻在最佳状态。

（2）独立性

在发生火灾时，消防人员要切断非消防设施的供电电源，以防止电气线路造成火势的蔓延扩大，威胁消防人员的人身安全。所以消防供电系统的设计要具备独立性，即和其他电源的配电线路要分开，保证在其他电源切断时也能正常工作。

（3）电源转换的时间性

为了确保消防设施能够在火灾发生时发挥作用，有些民用建筑采用了双保险策略，即采用两个备用电源，两种线路的配备方式。这种设置要经过多次检验以确保两个电源转换时间能够满足消防设施的需要。

应急照明是消防的重要设施，在电源被切断时，正常的照明系统无法继续工作，此时应急照明能够给人们提供足够的光源，帮助人们在黑暗的环境中找到建筑的出口。根据应急照明的功能可分为疏散照明、安全照明和备用照明，疏散照明和备用照明的电源转换时间不应超过15s，而安全照明是为了确保处于危险中的人员安全而设置的，其电源转换时间要小于0.5s。

火灾报警控制器一般自带备用电池，备用电池内部设置转换装置，在民用建筑中普遍采用微机预警与消防联动。

消防水泵在发生火灾时要能够在5分钟之内达到正常的运转。

根据以上分析，消防电源供电系统的设计要保证电源转换时间在15s以内，并且安全照明系统不得超过0.5s。

二、消防供电系统

1、确定建筑用电负荷等级

随着科技的发展，建筑水平的提高，建筑结构更加复杂，对建筑的要求也越来越高，在城市建设中以高层建筑为主。高层建筑由于居住人口的增多，火灾发生概率远远超过多层建筑，而且发生火灾疏散困难，救火难度高，所以更要加强其日常消防工作。根据高层建筑的特点和火灾危险性，将其分为一类高层建筑和二类高层建筑，对其供电要求也不相同，一类高层建筑用一级负荷要求供电，二类高层建筑用二级负荷要求供电。

2、消防供电的配电系统

（1）一类建筑消防供电系统

①双電源接线。通常，大楼内的供电变压器至少有两台以上。若以两台为例，则低压侧的两段母线平时是各自单独运行，只有当其中一台变压器出现故障时才允许通过母线联络柜上的断路器进行段间互联，使另一台变压器短时间承担供电任务，若过负荷时由值班电工拉掉其中次要负荷而保证重要负荷供电。这种设计中两条不同的电网构成双电源，两个电源之间装有一组分段开关，形成"单母线分段制"。

②备有应急柴油发电机的接线。这种设计为同一电网双回路电源，两个变压器之间采用单母线分段，设置一组发电机组作为向消防设备供电的应急电源，应满足一级负荷要求。柴油机发出的低压电通常由其中某一变压器供电到大楼较重要的用电负荷的低压母线段上去（如以照明为主的变压器），这段由柴油机联络供电的低压母线段称为应急母线段。应急线段的各馈电回路，除了作为重要负荷（主要是消防设备用电）的第二电源外，还作为大楼内其他重要负荷供电，如大楼的楼梯间、走道及公共场所照明、餐厨用电、计算机房用电等。

（2）二类建筑消防设备的供电系统

①双回路供电接线。双回路是指两路进线接自同一区域变电站的不同母线，接线方式和双电源接线相同，该接线方式能保证一台变压器出现故障时，通过另外一台变压器承担消防电源及重要负荷用电。

②一台变压器系统。对于规模较小的高层建筑，用电量不大，当地获得两个电源比较困难，附近又有400V的备用电源时，可采用一路10kV电源作为主电源，400V电源作为备用电源。由外部引来一路低压电源，与本部门电源互为备用。本系统负荷容量小。

（3）带不停电电源装置的供电系统

为保证消防用电可靠性，有的在具有发电机系统的基础上，对特别重要的消防负荷（如消防控制系统用电脑等）又加上不停电电源装置（UPS）。这种接线方式不论系统电源出现何种情况，都能保证火灾报警装置和通讯系统得到可靠的供电。

（4）消防供电的可靠性注意事项

①保证主、备电源容量满足消防用电设备在最大负载下可正常工作。

②消防用电线路必须采用单独供电回路，电源直接取自配电室的母线，从低压总配电室（包括分配电室）至最末一级配电箱与其它动力照明等配电线路严格分开，当切断非消防用电时，消防电源应能正常供电。

③消防用配电柜必须设有消防专用标志，各回路应有明显标识，设置明确的操作指示及工作指示，便于应急操作及线路维护。

④消防供电线路使用的电缆、导线规格型号应符合设计要求，并尽可能穿金属管预埋，若明敷必须在金属管或金属线槽上涂刷防火涂料，当通过防火分区时，消防设备控制箱应暗装。

⑤最末一级配电箱应满足的要求。一是两路电源，应在最末一级配电箱处进行自动切换，可通过交流接触器的BZT接线来实现，切换场所有：消防控制室、消防电梯机房、消防排烟机房、消防水泵房、各层消防配电箱、应急照明配电箱；二是最末一级配电箱的工作状态和故障状态应在消防控制室有信号显示；三是两路电源的相序排列应一致；四是主、备电源应按先断后合的方式进行切换，当工作电源断电、缺相、控制回路故障等情况下，工作电源断开后才投入备用电源；五是主、备电源切换应具有互锁功能，保证只有一路电源投送。

⑥自备发电设备应定期进行检查。一要检查燃油、润滑油、冷却液、蓄电池电解液的液位及泄漏情况，冷却液温度显示、蓄电池电压显示；二要查看仪表盘、控制屏控制仪表；三要检查自备发电机排气管道、燃油管路接头、蓄电池接头及运转部件的电气接头连接情况；四要检查油箱液位显示、柴油的标号及防止燃油流散的设施；五是空载运行应每两个星期进行一次，负载运行应每年至少一次或两次达90%额定功率的运行。

⑦自备发电设备若无自动切换装置，手动切换装置应设在低压配电室，且24h有人值班的部位。

3、消防配电线路选择

（1）火灾自动报警系统保护对象分级为特级的建筑物，其消防供电设备供电干线及分支干线，应采用矿物绝缘电缆。

（2）火灾自动报警系统保护对象分级为一级的建筑物，其消防供电设备供电干线及分支干线，宜采用矿物绝缘电缆当线路的敷设保护措施符合防火要求时，可采用有机绝缘耐火类电缆。

（3）火灾自动报警系统保护对象分级为二级的建筑物，其消防供电设备供电干线及分支干线，应用有机绝缘耐火类电缆。

（4）消防设备的分支线路和控制线路，宜选用与消防供电干线或分支干线耐火等级降一类的电线或电缆。

三、对火灾事故的预防

发生火灾的大部分原因是相关部门没有做好监督管理工作，没有消灭建筑内部的可燃物和明火。防止火灾事故要从日常生活做起，作为建筑的使用者，要爱护公共设施，不在楼道里堆积杂物，不在公共场所吸烟，减少明火的发生。作为建筑的管理者，要经常检查和维护消防设施，对老化的设备进行修理和更换，确保其正常工作。不断完善消防系统，采用安全的灭火装置，加强火灾的预警管理，经常进行消防演练，做好发生火灾的应急措施。居民和物业人员一起合作，把防火工作落到实处，杜绝火灾的发生。

小结

本文对民用建筑中的消防供电系统进行了设计，并提出了相应的防火措施。火给我们带来了文明生活，同时也带来了灾难。无论对任何资源，都要科学合理的运用，否则就会造成难以弥补的损失。我们要用科学的方法减少火灾的发生，从自身做起，从身边的小事做起，保护我们的生存环境，共同创建美丽的家园。

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