建筑电气火灾原因及对策分析
2021-01-06张兵
张 兵
山西建设投资集团有限公司(030032)
建筑物的内部结构和装饰较为复杂,且电梯井具有烟囱效应,所以火势能够通过多个途径进行蔓延,导致人员疏散难度大,扑救难度大,易造成严重的生命财产损失。且建筑物中的机电设备数量较多,电气线路复杂,所以发生电气火灾的危险性较大。为了保障人们的生命财产安全,提升居民生活舒适程度,需要明确建筑电气火灾发生的原因,并提出合理对策。
1 电气火灾发生的原因
1)电气产品质量不合格,如汕头市邮电大楼、郑州市天然商场及乌鲁木齐市水产大楼中发生的特大火灾,原因均为电气产品质量不符合规定。
2)电气设计安装以及使用的不合理,在建筑吊顶中,电力照明以及控制线路未根据相关规定合理穿管,而选择直接于吊顶中进行应用,或是地线与火线混淆,例如九江市大中大商厦发生的特大火灾,就是因为由非专业人员参与设计和安装工作而导致的。与此同时,如果穿管线于管中存在毛刺或接头,同样可能由短路导致火灾发生。
3)违章施工,如唐山市百货大楼就是因违章施工,不注重安全措施的应用,由电焊火花导致易燃易爆物品发生爆炸,并引起火灾。
4)供电配电设备位置不合理,电气事故发生后,能迅速将周围物质引燃,例如电动机或是控制线路发生故障时产生火花导致周围物品燃烧,进而引起火灾[1]。
5)供配电设备和线路环境潮湿,例如其处于浴室、地下室或泵房等位置,水汽能够于电气内部扩散,导致电气性能下降,绝缘电阻强度降低,金属表面出现腐蚀,也容易引起放电或闪络情况。
6)电气产品处于高温环境,例如蒸汽供暖管道等位置,易受到高温辐射影响出现绝缘材料软化或干裂等情况,导致绝缘能力降低,进而可能出现短路或漏电情况,增加了火灾发生的概率。
7)由于设计不合理导致动力配电箱、热工仪表盘以及电力控制柜存在内部器件拥挤的情况,进而引起发热情况,若处于夏季高温天气,发生事故的概率极大。
8)在进行配电线路设计工作时,未对功率因数充分考虑,同时设计容量相对较小,难以对各项电器日益增加的需求进行有效适应。例如计算机网络系统、保安对讲系统、空调、电淋浴器、电炊具以及冰柜、电子消毒柜和开水器等,导致供电线路长时间处于超负荷运行的状态中,也就增加了电气火灾的发生概率[2]。
9)通讯线路、电力线路以及强电线路、弱电线路共同穿于一管之中,若发生雷击,可能导致交换机一类的电子设备发生损坏,如果情况严重,则有可能引起电气火灾。
10)供配电系统未得到合理设计,线路混乱,相互之间产生不良影响,导致可靠性降低,发生事故的概率也就较大。例如夜店中,对于灯具的应用频率较高,且应用时间长,用电量较大,所以诸多灯具都有较高的故障发生率,一般来说应单独设置线路。
11)石英灯、卤钨灯一类的照明灯,因为工作温度较高,如果不加隔板,易导致火灾发生,同时,霓虹灯变压器的故障发生率较高,存在一定的烧毁可能性,应使用不燃材料作为底板。
2 电气火灾防护对策
1)坚决拒绝使用不合格的电气设备、电气产品以及相关材料,保障全部设备、材料具有相应的合格证以及使用说明书,同时必须注明产品型号、规格、额定电流、电压、容量、短路阻抗、生产厂家、试验编号以及国标号等各个项目。
2)要严格执行《电气安装工程施工验收规范》及《建筑电气安装工程质量检验评定标准》,各个防火区配电支线应处于合理范围内,不可跨越至另一防火分区[3]。
3)电气线路必须根据防火规范相关内容进行安装,且电气产品应主要使用防火阻燃设备及相关材料,要求氧气指数处于27以上。例如真空开关、环氧树脂干式变压器等,材料应选择阻燃电缆、阻燃电缆桥架以及母线槽等。
4)三项四线制的线路之中,应避免使用“三芯线缆加一根单芯电缆”的模式作为零线。
5)穿管导线应保持500V以上的绝缘强度,对于导线,铝芯线的最小截面积为1.5mm2,铜芯线则为1.0mm2,且应保持管内导线无接头,管内导线应在10根以下。不同电度表、不同电压等级的导线不可放置于同一线管中,禁止将单根导线放置于钢管中,以避免出现涡流。
6)建筑物变形缝位置的电气管线,应针对接缝两端加用接线盒,将线盘留于盒内,以避免伸长时管线被拉断。
7)采用防雷措施,于楼顶墙位置设置镀锌圆钢以作为闪接器,从上至下焊接接地装置,可使用钢筋作为接地极,以满足接地电阻和防雷接地电阻的安装要求。
8)连接至电气设备、电气器具以及可拆卸不带电金属部件的接地分支线或接零分支线,应保障其能够与接地干线进行直接连接,严格禁止出现串联现象。
9)以供电要求以及电负荷特点作为基础,对科学合理的供配电模式进行确认,要求优先选用树干式及放射式的配电方式,尽量避免应用链串式的配电方式。
10)应适当放宽配电线路的截面要求,可选择电流的1-2倍,且布线时,应使用铜心导线穿阻燃PVC管,采用暗敷的方式安装于非燃烧体结构的30mm处,以保障用电安全。
11)对电气保护装置进行合理选择,在应用熔断器作为线路保护装置的过程中,必须保障线路正常工作时,即使电流经过接缝,也不会出现熔断情况。且经过短路电流时,即使处于最小短路电流的状态下,熔体也可迅速实现熔断,并且在经过最大短路电流时,也能够熄灭电弧。
12)高温设备外壁应使用石棉或是膨胀珍珠岩等具有保温隔热功能的材料进行防护,以避免热辐射过强。在高温环境中应用的电子设备以及导线,应使用质量良好的耐高温绝缘材料和元器件,若需要将电气线路安装于供热管道附近,则必须与供热管道保持合理距离[4]。
13)尽量避免将变配电室设置于地下室的最下层,以保障供电安全。若配电室不得不设置于潮湿的环境中,则应注重强化密封工作,避免水汽进入到电气箱中,且应积极应用防水型的电气产品,并于电气箱中放置干燥剂。
3 注意事项
3.1 设计
在针对建筑开展电气线路设计工作之前,设计人员应首先对建筑用途以及近期、远期可能更改用途的情况进行全面调查和分析,完善论证工作,选择科学合理的电气参数,从安全使用、便于施工以及提升维护效率等各个方面出发,对电气线路系统中的各项设备进行合理布置。在此过程中,电路总负荷需要使用假定负荷也就是计算负荷,对导线电气设备以及电线截面进行合理选择,原因在于计算负荷热效应相等。同时,对导线电缆进行选择,电缆类型的选择应以使用场所为基础进行确定,且横截面也应根据实际设计工作进行计算来确定。
3.2 施工
电气线路系统能否实现预期要求,决定因素在于施工过程。施工中应用明敷时,应避免绝缘导线发生机械伤,在导线穿过可燃建筑构件时,或是穿过墙体时,每一根导线仅能穿一只绝缘管,并且绝缘导线与地面之间的距离,必须控制在2m以下,同时应用钢管实施保护工作,以避免出现绝缘受损进而引起的事故。
4 结语
因建筑物中包含大量电子装置,且智能大厦的数量越来越多,建筑物具有越来越复杂的用电环境。以此为基础,若不能开展科学合理的设置工作,则可能导致电气施工质量难以符合相关标准,导致发生电气火灾的可能性更大。特别对于高层建筑和大型的商业建筑来说,发生电气火灾的可能性处于上升的状态。对于建筑电气设计工作以及施工工作,必须吸取既往火灾教训并积极总结和发展设计施工经验,以促使建筑物的电气防火质量得到有效保障,最大限度地避免出现建筑电气火灾。