建筑电气消防施工及验收中的常见问题分析

文／刘志高 长沙市建设工程质量安全监督站 湖南长沙 410000

李鹏、周晋锐、寻奥林、王大纲 湖南省第六工程有限公司 湖南长沙 410000

引言：

现代建筑结构复杂程度及规模不断提高，大量引进新材料及先进设备，使其面临更复杂的消防安全隐患。电气工程作为建筑工程的重要模块，其施工质量直接关系到电气系统后期运行的安全、稳定，在突发消防安全事故时，关系到消防应急功能的发挥、建筑内人员的安全、物质财产等，本文主要围绕建筑电气消防施工及验收展开分析。

1、建筑电气消防施工要求

电气工程与建筑消防高度相关，为了提高建筑消防能力，提高建筑消防安全度，建筑施工中往往会设置大量消防设备，如火灾报警系统、消防栓设施、烟雾警报器、火灾监控系统、自动灭火设备及应急照明设备等多种类消防设备，而这些设备的运行大都需要电力作动力支撑，对电力的稳定性要求较高。另外，若建筑内发生火灾，烟雾报警器等火灾监测设备会第一时间作出反应，向自动灭火器、警报等其他系统发出指令，再由灭火设备、疏散设备、报警设备等做出后续灭火反应，这一过程涉及十分复杂的信号传输，要想做到信号传输的及时性、正确性、稳定性，就一定要拥有完整的电气线路。此处的完整不仅指设备间形成循环的关联模式，更指在火灾发生时能持续运行。

2013-2019年，国家有关部门相继颁布GB50016-2014《建筑设计防火规范》、GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》、GB50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》等文件，以及于2019年3月实施的GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》，搭建适用于当前建筑行业发展现状的新消防规范体系。新消防规范体系更为完整和稳定，其技术约束性进一步提高，同时兼顾未来建筑技术的发展变化。在新规范实施后，建筑电气施工也面临新的工作局面，对建筑电气消防施工及验收提出更严格的要求，本文主要围绕此展开分析。

2、建筑电气消防施工及验收中的常见问题

2.1 消防电源及用电负荷问题

消防电源指的是在火灾发生时为建筑提供应急用电的电源。建筑一旦发生火灾，正常供电系统会遭到不同程度的破坏，不利于建筑内部人员逃生，此时应急照明设备和其他一些必要的供电负荷需依靠消防电源保障正常工作。因此，消防电源质量直接决定应急设备工作稳定性，相关规范中明确提出一级供电负荷至少要有两个电源。

结合实践情况分析，建筑电气消防施工及验收中经常出现一级负荷供电要求难以把握的情况，其主要的原因是我国发电厂大多数都是国家级电网，很难获得两个真正独立的电源，当整个电网处于大规模瘫痪状态时，无论多少个电源都无法正常供电。对此，若是两个电源为10kV，并取自城市两个35kV 或110kV 区域的变电站，可认为满足一级负荷供电要求；或两个电源虽取自同一个110kV变电站，但分别取自两个分列运行的变压器后的两段母线上，也可认为满足一级负荷供电要求。若是一级负荷中特别重要的负荷，则除由两路电源供电外，应增设柴油发电机组等作为第三电源。而在建筑电气消防施工中，二级负荷电源配置相对简单，《民用建筑电气设计规范》（GB51348-2019）中提到，二级负荷的供电系统可以由两个回路进行供电，针对施工环境较恶劣或地区电网薄弱的地方，二级负荷也可用专业高架线或者电缆进行供应。

2.2 消防系统电线电缆敷设问题

当电缆采用明敷方式时，其外部应设置金属导管或封闭式金属槽，并对保护管或保护槽做防火处理；若使用耐火型电缆并将其敷设在电缆井，可无需添加额外保护；若选择矿物绝缘类电缆，可直接进行明敷。此外，根据规范要求，消防电缆需与其他电缆分开敷设，若因现场施工条件限制无法实现独立敷设，需使用矿物绝缘电缆。在进行建筑电气消防施工及验收时，需依照如上要求，对施工现场环境做详细勘察，确定既有施工条件是否满足消防电缆单独敷设的要求，结合实际需求选用矿物绝缘电缆，具体施工与验收要求如下：（1）满足建筑内消防照明系统备用单元连续稳定供电时间，若标高为100m 以上的民用建筑，供电时间不得低于1.5h；若面积为10 万m以上的公共建筑，供电时间不得低于1h；其他建筑不得低于0.5h。（2）依照建筑火灾风险发生概率、危害以及人员疏散难度，建筑消防应急照明系统持续照明时间应控制在0.5～1.5h，系统内的正压风机和排烟风机能够为人员逃生创造更优的条件，因此其连续运行时间可与照明系统运行时间保持一致，相应供电电缆设置如表1所示。第三，在二类高层住宅中，其应急照明系统及风机的运行时间可设计为30min，耐火电缆所能承受的最高温度在750℃，该类建筑一般均设置独立的消防电梯，专门用于消防救援工作，因此其照明系统及风机的运行时间可不参考30min的标准，选择矿物绝缘电缆，有效降低系统能耗。

表1 不同照明时间下对应的电缆类型

2.3 消防回路设备安装问题

随着国家消防规范的逐渐完善，建筑电气系统大量使用消防安全类设备，在建筑电气消防施工及验收中必须根据规范严格控制单个回路中的消防设备安装数量。例如，与火灾报警控制器相连的火灾探测器、手动火灾报警按钮等设备的总数不应超过3200 点，且每一总线回路中接入的消防设备总数不超过200 点，在最大限制的基础上预留至少10%的灵活空间；由消防联动控制器或火灾报警联动控制器控制的消防设备总数不应超过1600 点，单个联动回路总线中的设备不超过100 点，同样需预留至少10%的灵活空间。此外，消防总线中应安装短路隔离器，单个短路隔离器有效保护范围内的火灾探测器、手动报警按钮等消防设备的总数不应超过32 点。当总线穿越防火分区时，穿越节点位置应增设短路隔离器。

3、案例分析

3.1 工程概况

本项目为某综合楼建筑工程，包括商务办公、酒店、观光体验以及商业功能。项目总用地面积大约30368m，塔楼总高度（包括装饰性塔冠）632m，总建筑面积577442m，计算容积率面积379145.4m，容积率12.5，建筑密度40.5%，绿地率33.7%，设有地下停车位1794 个。本工程属一类超高层公共建筑，应按一级负荷要求供电，消防用电设备均按照一级负荷中的特别重要负荷要求供电。2015～2017年业主方及设计方协同消防局对各楼层进行了消防预验收并提出整改意见，对于部分设计与规范要求或消防审批意见不一致的，由消防局召开专家评审会对设计提出的加强防火措施进行确认，并最终于2017年6月正式通过消防验收。

3.2 建筑电气消防施工及验收问题

3.2.1 桥架穿越问题

（1）强弱电桥架穿越避难区，未按审批意见要求，需落实相关加强措施。

（2）消防泵房较多无关管线穿越，需落实加强措施。

（3）与避难层（间）的情况相同，部分空调、防排烟管道、强弱电线桥架穿越疏散楼梯间及前室。

3.2.2 火灾自动报警系统问题

（1）主机容量部分回路容量占用率高，有的甚至达到 100 %，请相关单位继续梳理排查遗漏的设备点位，并结合新增的点位做好系统主机容量回路和点位安排的优化，确保系统的可靠性。

（2）消防控制室内火灾自动报警系统只显示消防联动控制设备的动作信号，没有显示联动控制设备（如暖通系统的管道阀等）的状态信号。

（3）火灾自动报警系统的联动逻辑等需结合其他设备系统的调整（如防排烟系统等）进一步优化，确保各项功能的可靠实现。

（4）因其他专业仍在进行深化调整，部分楼层正在装修施工，现阶段系统仍未完成最终调试编程，系统存在大量报警、故障、屏蔽点，CRT 显示功能无法正常查看操作，消防控制设备的功能尚不完善，系统无法投入正常使用。

（5）消防控制室未显示消防电梯运行状态，并应确认说明火灾状态下，大厦所有电梯联动逻辑、群组控制、信号显示的具体技术内容。

3.2.3 其它

（1）三联供的值班室与变电器室的防火分隔不符合要求。

（2）强弱电间竖井内防火封堵部分未完成。

（3）各楼层均存在疏散指示无法正常使用、部分疏散指示及应急照明缺失。

（4）电气火灾监控系统主机未施工完毕，并应确认说明其与火灾自动报警系统主机的通信关系。

3.3 解决对策

上述消防验收问题中，火灾自动报警系统问题、其它问题均为错漏碰缺的问题，由设计及施工单位进行复核及修改补充，通过施工单位的逐一排查，在正式消防验收前完成整改。整个消防验收当中碰到的最大问题为管线穿越问题，现针对此提出解决措施。

3.3.1 桥架穿越避难区问题

（1）施工图设计与消防批文对比。现场穿越避难区的控制类电线及照明电线均已采用耐火电线并敷设在经防火保护的封闭式线槽内。现场穿越避难区的电缆均已采用不燃性氧化镁矿物绝缘电缆，敷设在氧化镁电缆专用电缆梯架内，电缆特性本身已满足防火要求，因此未按照消防批文要求设置在经防火保护的桥架内。现场穿越避难区的电线电缆在上级保护开关下端均已设置独立的电气火灾监控探测器。

（2）现场实际情况。以7F 避难区为例，具体如图1所示：图中红色阴影区域为避难室区域，绿色线条为穿越避难区的金属线槽或动力桥架，已按照消防批文要求设置；蓝色线条为穿越避难区的氧化镁电缆梯架。

图1 7F 避难区强电桥架走向示意图

（3）整改方案。将氧化镁电缆梯架调整为经防火处理的封闭式金属桥架。避难区内采用的是经防火处理的金属桥架或封闭式线槽，根据消防验收要求，拟对现有防火保护的金属桥架或封闭式线槽采取加强措施，采用外表面喷涂耐火时限 1. 5 h 防火涂料的方式。

3.3.2 桥架穿越消防泵房问题

（1）桥架穿越情况统计。本项目在50F 及82F 设置有生活消防合用水泵房，泵房内桥架线槽穿越统计情况：①50F 桥架或线槽穿越情况：密集型母线槽、氧化镁电缆梯架、常规电缆桥架、动力桥架、照明线槽。②82F桥架或线槽穿越情况：2 根常规电缆桥架、1 根氧化镁电缆桥架、1 根经防火处理的照明线槽、1 根经防火处理的动力控制电缆桥架。

（2）消防保护措施。本次设计的强电电缆桥架符合规范要求，穿越消防水泵房的电缆桥架及线槽在穿越处设置防火封堵即可满足消防要求，但是考虑本项目的特殊性，结合消防验收意见，对穿越消防泵房的强电桥架或线槽进行加强保护，将原设计的普通电缆桥架及封闭式线槽调整为经防火处理的金属桥架或封闭式线槽（采用现有金属桥架或封闭式线槽喷涂防火涂料的方式）。

3.3.3 桥架穿越疏散楼梯及前室的问题

（1）桥架穿越疏散楼梯及前室情况。本项目部分楼层有桥架穿越前室，但是无穿越疏散楼梯间的情况。穿越楼梯间前室的桥架或线槽主要集中在设备层，具体穿越部位详见表2。

表2 穿越楼梯间前室的桥架汇总

（2）整改措施。①上述穿越前室的区域大部分有弱电桥架、水管及风管穿越，在此类前室增加防火吊顶，具体由建筑专业实施并征得消防验收部门同意。②在仅有强电桥架穿越的区域，复核桥架内管线类型和数量，数量少的尽量取消桥架改为穿管敷设；桥架内线路数量较多的，根据消防验收部门意见，将桥架修改为防火桥架并在外表面喷涂耐火时限1.5h 的防火涂料。

结语：

综上所述，建筑电气消防施工质量直接关系到居民生命财产安全、灭火救援工作的顺利开展。对此，必须重视建筑电气消防施工与验收工作，在施工时综合考虑建筑实际情况，严格按设计方案、相关规范科学安装电缆桥架、敷设线路、设置消防系统，此外必须根据电气消防验收情况及时发现施工存在的问题，并提出相应的解决对策，切实保障建筑消防安全。