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建筑消防电气设计中应注意的问题研讨

2021-11-26李冬冬

魅力中国 2021年24期
关键词:消防火灾供电

李冬冬

(中交二航局航务工程局有限公司,湖北 武汉 430040)

引言

随着高层建筑不断发展,在其设计与规划的过程当中对于消防系统的设计与施工要不断进行优化和升级,使其能够更好地和当前的建筑工程建设之间进行匹配。按照国标建设的要求,在消防电气系统当中有专门的GB50 规范要求,许多地区也有自己专门的地方建设标准。在电气系统设计过程中要充分考虑到对火灾的监测、人员的疏散和火情的扑救等,始终将人民的安全放在工程首位,促进对建筑内部的消防工程建设水平,更好地满足建筑工程的现代化与智能化发展。

一、建筑体的消防电气设计原则要求

(一)设计标准分类

建筑体内部的消防系统建设工作开展分别对应着不同的设计标准要求,包括了国际和地方标准、消防标准和工程标准等,在建设实操的过程当中,必须要遵守对应的标准要求,严格对比当前规划设计的各项内容和标准之间的差异性,不断向其靠拢,并将其作为优化方案设计的主要参考和指导。在建筑体的消防电气规划与设计当中主要参考国标中的GB50 相关内容,并做好对国标细节的严格把控[1]。国标当中有一些强制性的消防电气建设内容是不受地理环境的差异限制,所有建筑体在进行系统规划当中都必须要满足的建设要求,设计人员必须要对这部分的内容加强关注并做好优化调整,这也是建工行业当中设计的基本要求。

(二)规范关系协调

由于建工消防系统当中的设计标准内容较多,在规划设计的过程当中,往往会涉及不同规范之间的协调问题,特别是在国标和地标之间存在一定的差异性的情况之下,设计人员必须要认真对比两则条例之间的具体细节,并按照相关标准要求更加严格的一项进行制定,并从工程的总体范围之内向国标建设要求靠拢。部分地区的地方建设标准要求更高,如在一些南方地区进行地下结构的电气电箱规划当中的防潮标准要相较于北方更严格,这也是特殊的地理情况而造成的差异化问题,是为了更好地满足建工消防的设计与应用需求而形成的一种提高性规范,要求技术人员要做好相应的协调,确保消防电气规划能够更好地通过政府和消防部门的审批,完成对应的建设工作。

二、消防系统中的电气设计要点分析

(一)确定供电层次

在消防系统的电气规划与设计当中,可分为不同的供电层次以满足其对应的功能与需求,也需要设计人员从实用性的角度出发,不断对系统规划进行优化调整,采用更具统筹性的方式保证消防系统运行的有效性。在建筑体结构内部的电网供电规划当中可以分为照明、消防等不同的供电层次,但在规划的过程当中,必须要明确不同用电需求之间的优先级,其中的消防供电必须要和建筑体的变压器出配电之间形成最直接的连接,能够更好地满足内部消防电气系统的用电需求,也能够实现在有限的电力资源配给过程当中充分保障消防系统运行的稳定性[2]。在建筑体内部一些电路线网的设计过程当中,需要对消防系统的供电线路进行备份和切换,并将对应的设备连接在中控平台当中便于发出对应的操作指令,实现在不同运行情况之下的消防监测和火灾扑救。

(二)配电系统独立

配电系统的独立化设计能够更好地维护消防系统的有效运行,是减轻建筑体内部火灾突发情况、配电系统故障的有效对策。在进行电气系统的网络化规范应用过程当中必须要充分考虑到一些特殊设备的供电电源运行长期有效,包括了中控平台、火情监测等,必须要满足在建筑体内部全面分布且实时运行,引入独立性的配电系统,能够更好地满足其应用的功能需求[3]。在独立系统的运行过程当中,还需要配合备用电源等加强对突发事故的应急有效性,同时必须要注意在双重系统的切换过程当中采用有效的延迟保护,以维护当前数据信息的通信传输效果,避免因为系统的紧急断电而造成已备份的数据信息丢失问题,对于后续的火灾故障反思、配电系统设计与优化会形成一定的影响。

(三)末端系统设计

建筑结构内部的消防系统末端设计难度要求明显更高,不仅要实现电气和供电需求,还需要和水管线路之间形成有效连接,在发现了火灾等危险情况之下能够立即启用周边的末端喷淋装置对火势进行有效控制,甚至是一些火灾情形较小的区域内可以直接利用末端结构进行有效灭火,对于消防系统的应用有效性和火灾险情的限制性具有积极意义。在消防的电气网络结构当中,还存在有通信系统等构成一些末端的网络结构,在其中还需要应用备用电源的方式使通信信息能够实时传输到中控平台,并指挥其他电气设备和结构完成发出的对应指令,有效促进消防系统电气设计的科学性和全面性[4]。在末端结构的配电设计当中必须要充分考虑到设备的额定运行参数,使内部电网的规划更加高效安全。

(四)电脑用电设计

在建筑消防监测的过程当中还会涉及信息显示、通信存储等多个过程,且对于计算机系统具有较强的依赖性,必须要做好对应的供电设计才能更好地满足消防监控应用的需求和科学有效的信息数据分析。在电脑用电系统当中一般需要设计交流电源来满足应用,可以通过ups 装置对其实现供电,能够更好地满足电脑用电的电压和电流需求。当在紧急断电的情况之下,ups装置可以实现快速的电源切换,开关接触的轮换间隔能够有效控制在1.5 秒以内,基本不会影响当前消防系统当中的电脑数据信息备份和使用需求,且在这个过程当中会通过不间断的系统设计实现延迟性的供电,对于维护数据信息备份和高效全面的消防监控具有积极意义,使ups 和ats 之前能够形成良好的配合。

三、建筑消防系统中的弱电接地规划

(一)控制室接地

在消防系统的控制室内涉及到了对许多设备信息的处理和分析,对应的操作指令也是由中控系统发出后完成实操的,在该处必须要做好线路的统筹规划和接地设计,使其能够更好地满足操作需求。在建筑体内部的接地设计数量应该和实际的电气设备数量之间形成有效匹配,在串联接地和系统共用的区域内,对于接地电阻的计算可埋设深度的控制等都需要满足一定的建设标准要求,可以参考国标第50116 号文件中的要求,确保接地系统中的间距能够满足安全需求[5]。在建筑体内部的一些混凝土建设区域内,在埋设地线的过程中还需要考虑到施工技术和楼体质量之间的影响性,在地线的材质选择上也要保证相互独立,如钢、铜等材料,避免在使用过程中出现干扰,影响消防系统的建设质量。

(二)设备防雷接地

在电气系统的规划运行的过程当中会涉及设备安全问题,在设计的过程中必须要将接地问题提前进行规划统筹,特别是在大量的电气设备运行过程当中很容易产生电磁干扰、雷电干扰等问题,对设备运行的稳定性会产生较大的影响,且根据现有的数据统计分析来看,这类事故和系统损坏的现象发生正逐渐频繁。在防雷接地的系统设计过程中可以使用金属导线的连接方式来规避建筑体内电气设备的运行问题,特别是一些高层建筑类是必须要设计全面的。在中控室、电气设备连接和通讯系统等多个方面内都需要考虑到雷击的问题,且和设备的运行频率、工作参数等也有密切的关系,需要统筹计算后最终确定在接地系统设计时的数据范围,充分保障信息反馈的及时性和消防管理的有效性。

四、消防电气系统中的主控平台设计

(一)火灾监控系统

火灾监控系统是建筑内部必须设有的消防安全防护体系之一,在进行系统性的规划与设计当中要能够保证烟感热感探测和视频探测等多效工作模式的联合开展,不断促进对建筑体内部消防监测的有效覆盖和精确分析。在现代化的建筑结构内部,对于一些多发性的消防安全隐患区域必须要设置多个探测器来共同完成系统监测与运行任务,能够有效避免在当个检测设备出现信号异常时,能够利用其他设备进行辅助,并帮助消防人员更好地了解火灾现场的有关情况[6]。在车库、电梯、走廊等区域都必须要安装铃声警报设备,在检测到存在火灾安全隐患时,能够立刻通过声响提醒其他用户和人群进行紧急疏散,且在安全通道内不需要设置有独立电源供应的紧急照明和指示灯,使人们能够更有秩序的实现撤出,避免因火灾诱发其他的踩踏等事故问题。

(二)智慧监测管理

在建筑工程不断向智能化方向发展的影响之下,其内部的消防电气系统设计也应该更好的综合各项基础服务功能,使其能够更好地监测到不同范围和程度的火灾情况,联系中控系统发出对应的操作指令,充分保障建筑内部的人员安全问题。由于不同规模的火灾在燃烧过程当中所释放的烟雾信号和热感信号之间有很大差异,在选择处理的灭火措施时也必须要更有针对性才能够更好地实现安全防护和资源节约。在智慧监测管理系统当中,还需要能够有效区分小面积的烟雾和火灾烟雾之间的差异,在设置警报阈值时,还需要配合拍摄到的图像信息等共同进行处理分析,使消防电气系统的控制与分析更加可靠高效。在智慧化监测管理系统的应用当中对于人工参与的程度有明显的减轻,这也更有利于实现24 小时的火灾监测,使建筑内部的安全防护更加全面。

(三)线路优化测试

由于在建筑工程的电气线路布设过程当中涉及不同额定工作参数的设备,在连接的过程当中必须要考虑到这些设备的工作状态和效率优化,促使其对消防监控、报警和救火等功能的有效实现。在线路连接的优化与测试过程当中,可以应用一些建筑模拟软件系统进行通电测试,在验证电流与电压等参数稳定的同时,也可以更好地模拟在火灾突发情况下的系统运行状态,确保其能够及时有效地进行烟感热感,使建筑体内的消防系统基本功能更加健全。在建筑体的内部各项线路分布交错的情况较为复杂,特别是对于消防系统的设计当中,还需要连接水路以求在火灾发生时能够快速完成小型火灾的灭火,在整体的线路优化与测试过程当中,还需要进行水电的碰撞测试,尽量减少线路之间的交叉性,使其相互运行更加独立安全。

五、结束语

总之,在消防系统的规划与设计过程当中必须要满足对应的建设标准要求,通过公安、建设等多个部分的监察审批后才能够予以动工。在现代化的消防电气系统当中要注意对不同的模块供电进行层次区分,特别是中控、监测系统中要保证能够实现电源切换功能。在消防系统的末端连接着自动喷水灭火装置,其相应的阈值参数设计必须要科学合理。在建筑体内部要按照要求设计不同的接地系统,科学计算其对应的阻值和深度,确保所有的设备都能够实现安全高效地运行。

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