建筑电气设计中的消防设计要点研究

2023-01-12吕福洲

建筑与装饰 2022年2期

吕福洲

国网延安供电公司陕西延安 716000

1 建筑电气设计中的消防设计要点

1.1 火灾自动报警和应急广播

火灾自动报警系统大致涵盖了区域报警系统图、集中报警系统以及控制中心报警系统在内。一旦报警，无须和自动消防设备相互联动的保护对象，建议选择区域报警系统。除了报警外，还应当及时联动自动消防设备，仅有一台搭载集中控制的火灾报警控制器以及消防联动控制器的部分保护对象，需选择集中报警系统。对于有两个或两个以上的消防控制室，或有两个或两个以上集中报警系统的某些保护对象，应考虑控制中心报警系统。

在初级报警设备中，火灾报警、应急广播系统是两大最基本的设备。火灾出现时，应急广播便能够起到一定的指挥作用。在过去的区域报警系统设计中，通常都有声光报警器，但事实上，在集中报警系统中，仍需增加应急广播设备，以便在发生火灾时能显著提高人员的疏散功能。对于这块位置设计，建筑师应考虑项目的建筑面积，挑选人口相对密集的区域，并尽量地设计多个不同的分支布线。唯有如此，方可确保各条线路保持正常的运行状态。以此为前提，结合实际情况来对区域广播进行适当的调整，为各区域人员及其分离疏散提供及时而有力的指导。

1.2 手动警报和消火栓按钮

对于手动报警按钮的建筑，它必须设计在一个明显的公共区域，这样当发现火灾后，公众可以及时按下报警。但是，在具体设计中也应考虑误触的情况，以规范设计要求，避免误触。通常，如果发生火灾，大多数人会选择先从事故现场逃生。因此，手动报警按钮的位置在设计中必须偏向逃生路线，以免影响人们的逃生时间，并及时报警。消火栓系统大体是由设置在消火栓系统出水管上的低压压力开关、设置在高位消防水箱出水管上的流量开关或报警阀压力开关构成，并将其作为触发信号，以达到直接控制和启动至目的。联动控制不应受到消防联动控制器自动或手动状态的影响。对消火栓按钮进行设置时，其动作信号可以作为启动消火栓泵的报警以及联动触发信号，并由消防联动控制器来对消火栓泵日常的启动进行联动控制[1]。

1.3 切断配电设备和非消防照明的电源

首先，对于配电设备，如果建筑物内的外部电源已经被切断，为了使消防系统保持正常的运行，通常还需要设置一台应急发电机组，以便建筑物能够获得连续的电能，保障现有消防电气设备日常的维护和启动。对应急发电机组而言，它的运行功率在这种情况下难免也会受到一定的限制，发电量难以达到各行业正常的供电标准。另外，维持应急发电的时间非常有限。如果不采取紧急的措施加以缓解，应急发电设备也可能会在中途发生停电。

其次，用于拆除非消防照明电源。根据过去常见的火灾事故，灾情发生后如果不马上将共用电源予以切断，则很容易造成线路混乱和大面积的火灾。因此，我们必须注重非消防电源系统在火灾情况下的停电设计。但要说明的一点，消防通道中安装和用到的应急指示灯不得使用与普通照明系统相同的电路，以避免火灾后出现人员疏散陷入混乱，应急照明、疏散指示系统也可以为消防人员的安全撤离提供必要的保障。

1.4 消防联动系统

一是不少建筑设计人员错误地认为，只有在保护区内启动管网中的气体灭火装置，才能方便消防联动控制中心监控灭火系统。但就具体工程而言，该设计存在一些缺陷。例如，如果保护区此时无人值守，则无法确保火灾后灭火装置能够立即启动。因此，为了保证理想的灭火效果，控制中心应对管网的气体灭火装置进行控制。

二是防排烟系统的设计。在建筑物内，防排烟系统应与电动防火阀控制模块一起设置，以实现火灾时对排烟口和送风口的合理控制。此外，对于该地区的空调通风系统，为了保证正常运行，还应通过联动控制台和排烟风机实现联动控制。只有这样，控制中心才能手动停止或开启烟雾控制系统。

三是雨淋报警阀门。就控制方式而言，雨淋报警阀的设置可采用以下两种形式。一方面，当事故现场附近的烟温传感装置动作后，系统可将雨水报警阀打开至控制回路，并返回动作信号，从而达到自动感应控制的效果。另一方面，现场任何火灾探测器报警后，火灾自动报警控制器向输入输出模块发送控制信号，有效控制雨淋报警阀的开启和关闭，并返回动作信号。从实际应用来看，后者的效果比前者更为显著，特别是在控制精度方面，后者要高得多。因此，除部分有特殊要求和规定的部分区域外，雨淋报警阀一般采用后者控制。

四是防火卷帘。防火卷帘的设计是为了在火灾发生后对区域进行合理分隔，从而有效地封锁火灾、安全区域。在分区中发现火灾后，防火百叶窗可以最小化。防火卷帘两侧应设置烟雾和温度传感装置。这样，在火灾报警装置发出后，防火卷帘会通过控制模块的功能自动落下，在烟雾感应装置触发后，防火卷帘可以降低到离地面1.8m，为人们的安全逃生提供一定的保障，而感温装置触发后，防火卷帘将降至最低，从而有效隔离火灾。此外，地下停车场、汽车库这些场所内，这里的防火卷帘同样也应加以改进设计，确保对火灾的隔离、扑灭效果。

五是电梯的消防设计。在国内，不少建筑工程里面的电梯设计均已涵盖了两种形式的电梯，一是普通，二是消防专用。不论电源、适用范围还是间隔方面，这两种电梯都有很大差异。西欧法律还明确规定，在消防用电设备的设计过程中，无论它有多大，设施、客梯、货梯以及消防电梯都应分开，电路也应分开。电梯线路直接影响电梯的正常运行和火灾预警功能。因此，在电梯线路设计中，必须考虑消防因素，同时还需设置独立线路。另外，要配备专业的不间断电源，以最大限度地避免火灾对电梯正常运行的影响。如客梯设计为消防设备，可与消防电梯共用一路电源，也可单独设计设置相应的配电室。在火灾初期，对于非消防电梯，一旦发生火灾，不能立即切断电源。如果电梯没有自动调平功能，电梯内的人员将被关在电梯轿厢内，这是十分危险的。因此，电梯要具有降到一层或电梯转换层的功能，以便所有相关人员都能及时地从电梯中安全撤离。电梯在不同时段的运行状态，故障信息，也要实时地反馈给消防控制室，使消防救援人员能够在第一时间掌握电梯状态，安排救援。

2 基于建筑电气防火设计要求的消防配电设计策略

2.1 优化完善电力监控设备的设计

完善的供电监控设备的设计和应用，有利于显著提高建筑物的防火能力，监控人员能及时发现建筑物内的灾情，并调动一切可以调动的消防设备来消灭火灾。因此，在按照建筑电气防火设计要求进行消防配电设计时，工程师应深入现场调查建筑的基本现状，明确建筑消防设计中的重点，然后按照《建筑设计防火规范》《民用建筑电气设计规范》以及《火灾自动报警系统设计规范》等与消防配电设计相关的各种文件，对电气监控系统进行科学的设计。例如，根据相关设计规范，结合建筑工程的特点，设计并安装专业的火灾探测器，实时监测各楼层、楼梯以及缓冲平台上出现的火灾情况。在楼梯间，火灾探测器切记要单独规划，同时配备相应的监控器，以便火灾探测器发现火灾后，监控人员可以利用监控系统来把控现场的情况，然后分配资源进行快速救援[2]。

2.2 完善供电系统的配电设计

完善供电系统的配电设计，有利于提高建筑物的消防安全保障水平。为此，根据建筑电气防火设计要求进行消防配电设计时，应做好以下工作。第一，选择合适的电路材料和供电方式。配电线路的质量好坏对消防系统的运行稳定性、安全性和可靠性影响很大。目前最有利的电线是铜芯电缆和铜芯电线，其线路耐压值超过450V。第二，加强配电系统供电线路的设计。《建筑电气设计防火规范》指出，消防配电设计必须引入并应用专业供电线路，以便火灾发生后，相关人员能在第一时间迅速关闭防火门、排烟、喷淋等设备和装置，以充分保证建筑物内的生命财产安全。否则，非专业电源电路将导致难以想象的严重后果。

2.3 智能技术在消防电气工程中的应用分析

2.3.1 在照明系统工程中的应用。照明系统作为电气工程中的一个核心部分，其施工效果将会对主体建筑后期的正常使用产生影响。在消防电气工程中，引入先进的智能技术可以构建起智能照明控制系统，在满足日常光照的同时，减少电能消耗。该照明系统装置可根据各区域具体的使用功能和时间状态，分析照明亮度、光强以及功能要求，以促进自动控制。目前，较有代表性的智能照明控制系统有：①独立联网系统。②大型互联网系统。③房间专用网络系统。正常来说，调光控制设备的摆放位置应该是在电气柜内，并利用外部设备网络（包括传感器组件和控制面板设备），对调光设备进行合理操作。

2.3.2 在消防电气设备控制中的应用。在消防电气工程建设中，通过合理应用各项智能技术，完全能够对消防电气设备真正地做到自动化控制。特别是电气施工中，过去的施工方法势必会增加施工难度，其施工质量没有任何的保证。对于上述情况，建议引入智能技术来适时地转变施工理念，创新建筑模式，保证其施工质量，从而为消防电气设备的发展和迈入自动化奠定牢固的基础。

对于电气设备的管理与控制，涵盖的技术有精密传感、GPS定位以及计算机处理技术。在控制进程中，最关键的是要对消防电气设备做出精准而实时地定位，将GPS技术放置在电气设备中，准确把控设备的方位。在应用精密传感技术的前提下，将消防电气设备在不同时点的运行动态、参数信息上传至计算机中，促进有效反馈。最后，利用计算机处理技术编制相关程序，利用程序的实施，促进电气设备的自动化运行。

2.3.3 在物联网电源智能监控系统的应用。目前，物联网技术的应用涵盖了感知层、传输层以及应用层这几个部分。在消防电气工程的实际施工过程中，科学应用物联网智能技术，有助于构建最新的消防电源监控系统。

传感层由摄像机、传感器和传感器组成。传感层设备可放置在电源监控区域或电源设备中，实现对相关对象的感知和识别，实时采集电源的实际电压和温度，并将采集到的数据传输至监控中心。同时，监控中心可结合实际需要发布感知层的相关质量，从而实现对电力运行的有效调整。

2.3.4 防静电接地与屏蔽接地的应用。电磁兼容性设计在建筑工程现代化进程中非常重要。通过加强电磁兼容设计，可以避免设备功能障碍的现象。消防电气工程在运行过程中，会受到超高压、大电磁场、自然雷电等因素的影响和干扰。基于此，可以通过防静电和屏蔽接地的施工来解决上述问题。目前常用的方法是设备外壳与PE线之间的有效连接，以确保建筑消防电气的安全运行[3]。