建筑电气消防供配电系统设计要点探讨

施逸平

（安徽龙安消防工程有限责任公司，安徽 铜陵 244000）

消防供配电系统是建筑电气系统设计的重要内容，智能建筑背景下，人们对于建筑消防供配电系统设计质量提出了较高要求，但是结合工程设计实际情况可知，消防供配电系统设计中仍存在较多问题，如供配电体系不合理、消防设施应用缺乏监控等。基于此，有必要结合智能建筑应用新要求，深化消防供配电系统设计，提升建筑电气系统的整体应用质量。

1 建筑消防供配电系统设计的必要性

城市化建设背景下，建筑结构规模不断扩大，功能应用形式也逐渐复杂，这在满足人们对于建筑功能使用需要的同时，使得建筑使用的安全隐患逐渐增多；故而应注重建筑消防系统的规范设计与应用。从建筑电气设计过程来看，消防供配电系统设计的必要性表现在以下层面：一方面，《供配电系统设计规范》GB50052-2009明确指出，在建筑电气设计中，应重视消防系统的功能设计；规范化地开展建筑消防供配电系统设计，能有效提升消防系统使用功能，确保消防系统应用的安全性，这对于防控建筑火灾隐患具有积极作用。另一方面，火灾事故严重威胁建筑使用安全性，对于人民群众的生命财产安全具有较大影响。据统计，在所有建筑火灾中，因消防配电设计不科学而引发的火灾占到53.24%，常见的设计问题包括延迟警报、无法切断故障电路等。系统开展建筑消防供配电系统设计，能有效解决这些问题，确保建筑使用安全性，保证人民群众的生命财产安全。

2 消防供配电系统设计问题

2.1 供配电体系设计不合理

建筑电气设计本身具有专业性、综合性和复杂性的特点；仅从消防供配电系统来看，其包含的设施设备类型多样，这些消防供配电系统的应用具有荣损与共的关系，应重视供配电体系的合理设计。然而现阶段建筑消防供配电体系设计存在以下问题：一是系统高压电源回路设计不合理，高压供电和发电机供电不统一问题较为突出；二是消防供配电具有供电方式不一致的问题，受此影响，消防设备的供电极不稳定，甚至当发生设备供电问题时，需通过手动操作的方式来启动发电机；三是GB50052-2009要求一级负荷电气设计中需配置高压电源，且采用单独的供电形势，但一些建筑多采用联锁形式的功能点方式，未能单独设置高压电源，降低了消防供配电系统的运转效率。

2.2 消防设施设计设备选择问题

建筑消防供配电系统设计还应重视设施设备的系统选择。目前，消防电气设备选择中，一些设备的选择未能协调经济要素与性能要素之间的关系，造成设备功能应用不合理等问题。另外在消防设施设备使用中，复式断路器及脱扣器的使用较为频繁，这虽然能实现供电体系的有效运转，但容易出现电路过载问题，故而在今后消防电气设备选择应用中，应重视设备过载保护的系统设计和优化，提升消防设施设备整体应用质量。

2.3 电源监控设施不足

基于智能建筑开展消防系统供配电设计，还应注重电源监控系统设计。目前，建筑消防系统供配电设计的不断深入，设备设施的应用内容不断丰富，但仍有较多的电气设备未能安装电源监控设备。这使得消防供配电系统在运转中的安全问题较为突出，给建筑的使用带来较大的安全隐患。

3 消防供配电系统设计形式

3.1 放射型

采用放射式方案开展消防供配电系统设计，能有效提升供配电系统的独立性，预防线路故障时的连锁反应。从本质上讲，放射型消防供配电系统是一种集中供电模式，其能在提升系统稳定性的基础上，为消防系统提供持续性的配电支持。在实际应用中，放射型消防供配电具有管理便捷，易于执行的特点，其能显著提升系统供配电的效率和质量，继而实现火灾的实时监控和预警管理。要注意的是，相比于其他设计形式，放射型消防供配电系统对于电线、开关等材料的需求较大，经济成本较高；同时系统设计、施工过程存在结构复杂，难度较大且有额外电能损耗等问题。

3.2 树干型、链式

树干型是消防供配电系统设计的重要形式，当消防供配电设施设备或线路发生故障时，树干式供配电系统会切断对应的电路，减少故障设施对系统全局的影响。开展树干型消防供配电系统设计时，不仅应考虑电气系统的宏观稳定性，而且需对消防系统实际的用电情况进行深入分析，基于数据分析结果，制定个性化的分配设计方案，确保供配电系统稳定。

链式供配电系统与树干型消防供配电系统具有较强的相似性，所不同的是，链式消防供配电的稳定性较差，除设备外，其线路在使用中也容易发生同步故障，影响了设备使用的安全性。

3.3 混合型

混合型消防供配电系统以放射型、树干型、链式结构形式为基础，然后对其进行两种或两种以上形式的混合应用。这种模式实现了整个供配电系统的整合优化，具有全局设计、高度灵活的特点。新时期，深化混合型供配电系统设计，对于保证建筑消防系统安全具有积极作用。

4 建筑电气消防供配电系统设计要点

4.1 供电设计

供电系统是建筑消防供配电系统中最基础的设计内容，其能在确保消防系统稳定性的基础上，提升消防系统应用的安全性。在消防供电系统设计中，应系统考虑高压电路、电源设置、配电线路设计等问题。供电系统高压电路设计要点包括：其一，开展一级负荷供电设计时，应注重其二级回路的系统设计，要求将二级回路设计为高压电路，并且应充分保证支撑二级回路的电源具有独立性特征，严禁与高压电路电源与其他供电混用。其二，若以高压母线开关作为连锁输入电气系统支持时，同样需要严格执行独立供电设计标准，避免出现安全隐患问题。在供电系统电源设置中，为满足消防系统应用需要，应为消防供电设施配置双向电源。值得注意的是，在现阶段供电设计中，单向电源在供电系统中的使用仍占据较高比例，这容易造成供电不稳定等问题。针对这些问题进行优化设计时，需在考虑消防供电实际应用需要的基础上，对配电系统进行深层次优化。供电系统配电线路设计中，首先应重视线路材料的选择，要求所选择的配电线路优质合理，具有不可燃性质。其次应检查线路内部保护层的厚度，要求内部保护层厚度保持在3mm以上。此外，在电缆负荷层面，应确保电缆满足二级负荷承载需要，同时电缆的耐压等级应保持在450V。采用明敷管线方式配置电缆时，要求对金属线槽进行密封处理，并做好套管的防护管理；而当使用暗敷管线方式配置电缆时，同样需对管材的质量进行严格控制。完成消防供配电系统设置后，应科学开展整个消防系统的供电效果的监管，要求自动报警装置供电不小于10min，消防栓供电不少于3h，自动喷水、火灾疏散标志的供电时间分别不小于1h和0.5h，这样能有效满足建筑电气消防系统供配电应用需要。

4.2 报警系统

报警系统本身是建筑消防系统的关键性、功能性构件。建筑内发生火灾后，快速打开报警系统的控制装置，能快速的发生火灾报警信号，引导消防人员开展火灾救援工作。在建筑报警系统供配电设计中，一方面，应对报警供配电系统的布局进行优化，在保证报警供配电宏观布局科学合理得基础上，为火灾救援奠定良好基础。另一方面，应重视消防系统细部单元的设计，如严格按照切断标准开展电源设计，要求在发生火灾后，供配电系统能在第一时间执行切断操作。

4.3 电源监控

实时监控消防配电系统的运转情况是电源监控装置设计应用的重要目标。在设计初期阶段，先应进行消防供配电系统电源配置、实际用电情况的分析，借助相应的分析数据布置电源监控装置，确保消防供配电系统电源监控设施的有效应用。同时在电源监控设计中应考虑常见设计问题的处理，如合理解决消防电源监控缺位、自动启动项装置缺失等，这样能改变传统电源监控系统应用形式，提升监控电源应用效果。此外，针对电源监控系统设计，应合理设计监控项目和控制指标，当消防转配电系统超过相应控制指标，出现供配电不稳定时，应能通过电源监控单元发出警报，实现故障线路的切断处理。

4.4 供电设备

要进一步提升建筑电气消防供配电系统设计质量，还应注重供电设备的系统设计。其一，严格按照分级管理的要求开展供电设备设计，确保供电的有效性。其二，在报警系统设备应用中，应增加一定的识别管理模式，确保对应的设备能准确识别、定位起火点。其三，针对消防设备电源为公用状态的情况，应开展设备末端单独的电源装置设计，确保通过该装置为可自由切换电源状态，满足供电需要。其四，应对供电设备的材质、性能进行优化分析，降低供电设备使用的风险性。

5 结语

消防供配电系统设计质量直接关系着建筑电气系统的应用效果，影响着建筑使用的安全性。新时期，人们只有充分认识到建筑电气消防供配电系统设计的必要性，结合现阶段消防供配电设计问题，科学规划建筑消防系统供配电设计形式，并把控消防供配电设计的整体设计要点，这样才能改善建筑电气消防供配电系统设计质量，保证建筑消防系统稳定运行，提升建筑整体使用的安全性。