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基于建筑电气设计中的消防配电设计研究

熊攀

广东省建筑设计研究院有限公司武汉分公司,湖北省武汉市,430061

摘要: 随着现代建筑的快速发展,建筑电气设计的重要性日益凸显。消防配电设计作为建筑电气设计中的重要组成部分,其合理性与否直接关系到建筑的安全性。本文主要探讨了建筑电气设计中消防配电设计的原则、设计要点,旨在为相关设计人员提供参考,以提高建筑的消防安全水平。
关键词: 建筑电气设计;消防配电设计
DOI:10.12721/ccn.2024.157052
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随着城市化进程的加速和人们对居住环境要求的提高,现代建筑的功能日益复杂,电气设备的种类和数量也不断增加。这给建筑电气设计带来了新的挑战,尤其是在消防配电设计方面。合理的消防配电设计能够在火灾发生时,确保消防设备的正常运行,为灭火和人员疏散提供有力支持。因此,研究建筑电气设计中的消防配电设计具有重要的现实意义。

1.建筑电气设计中消防配电的设计原则

1.1独立性原则

消防配电系统应当配备独立的电源,例如备用发电机或应急电池,这样即使主电源出现故障,消防设备依然能够正常工作,确保消防系统的持续运行和有效性。

1.2可靠性原则

消防配电系统必须具有高可靠性,考虑到可能出现的紧急情况,如火灾等,应采取双重或多重供电回路,以及安装备用电源等策略,确保消防设备能够及时、稳定地获得电力,从而在紧急情况下发挥作用。

1.3安全性原则

消防配电系统的设计必须符合消防安全的相关标准和规定,所使用的电线、电缆等电气组件应具备耐火和抗烟性能,同时布线应合理、整齐,以减少火灾发生的风险,并确保在火灾发生时系统能够安全运行[1]

2.建筑电气设计中的消防配电设计要点

2.1科学选型

在消防配电系统的设计阶段,选择合适的配电类型至关重要。目前,主流的消防配电系统分为放射型和树干型两种。这两种系统在实际应用中有着不同的操作特点和设计要求。(1)放射型消防配电系统。放射型消防配电系统从中央电源装置产生电力,并利用放射状分布的电缆或导线将电力分配至各个消防设备。设计这种系统时,必须确保中央电源装置的型号和容量能够满足消防系统的电力需求。同时,设计的电缆或导线网络应保证电力传输的高效和稳定。在选择电缆或导线时,还需特别考虑其耐火和抗烟性能,以确保符合消防安全的标准。(2)树干型消防配电系统。树干型消防配电系统采用一条主干电缆,从主干电缆延伸出多个分支线路,连接到各个消防设备。这种系统的优点在于能够有效地将电力分配至不同的消防设备,同时简化了电缆的布线和安装过程。在设计时,需要注意以下三个方面:首先,主干电缆的型号和容量应满足整个系统的电力需求;其次,从主干电缆延伸出的分支线路应能够覆盖所有的消防设备;最后,配电线路的布局应遵循建筑规范和消防系统的要求,确保消防设备能够快速、可靠地获得电力供应。

2.2科学敷设消防配电线路

为了确保建筑电气消防配电线路的安全性和可靠性,以下三个关键方面必须予以重视:(1)明敷线路和吊顶内线路应当采用封闭式金属槽盒或金属导管进行保护,并对其进行防火处理,以增强线路的耐火性。对于敷设在沟槽或电缆井中的耐火或阻燃电缆,可以不使用封闭式金属槽盒或金属导管。矿物绝缘电缆则可以直接明敷。(2)暗敷线路需要通过管道进行保护,并应安置在不燃性结构内部。此外,线路的外部保护层应足够厚,至少大于30mm,以提供必要的保护。(3)消防配电线路应与其他非消防配电线路分开敷设,避免混合布线。在无法避免共用电缆井的情况下,应将消防线路和非消防线路分别布置在电缆井的两侧。此外,可以考虑使用矿物绝缘电缆来进一步保护消防配电线路,确保其安全[2]

2.3做好火灾报警系统设计

在建筑火灾事件中,完全扑灭火灾是一个耗时的过程,而火灾报警系统的核心作用在于在火灾初起阶段迅速探测到火情,并迅速向有关单位发出警报,激活相应的消防设施,以最大限度地减少火灾带来的损害。因此,设计人员在进行火灾自动报警系统设计时,需要特别关注系统的有效性,确保其能够及时捕捉到火灾的早期迹象,并将关键信息传递给控制室。这样,现场人员可以根据火灾的具体情况制定有效的灭火策略。在设计火灾报警系统时,必须全面考虑建筑的具体结构和功能,同时还要兼顾火灾扑救的特性和可能影响救火行动的各类因素。设计图纸需要清晰地标注出非消防电源的切除状态、管线的布局以及联动设备的连接细节,确保在紧急情况下系统能够高效、协调地运作。

2.4火灾探测器的设计

火灾探测器作为建筑内部关键的消防设备,承担着准确预警的职能。在消防系统的设计与施工过程中,防范和预警火灾隐患是核心目标。这样,在发现火险时,可以迅速发出预警,及时处理火灾风险,最大限度地减少潜在威胁。为了确保火灾探测器的稳定运行,它需要与系统的控制中心相连。技术人员可以在控制中心利用火灾探测器收集的各区域设备与消防设施运行的数据,对这些数据进行监督,以监控建筑电气系统的实际运行状态。通过这种方式,可以及时发现异常情况或火灾隐患,并迅速采取应急措施。在建筑内部发生火灾时,居民或用户可能会感到恐慌,难以找到最佳逃生路径。为了避免这种情况,设计消防系统时,应安装语音播报系统和设置显眼的标志。工作人员可以通过监控系统掌握各楼层的情况,并利用播音设备和指示标志引导人们远离火灾现场和危险区域,迅速找到安全的逃生通道。

2.5供电回路设计

在建筑工程的电气系统设计中,消防供电回路的设计至关重要。它需要被独立设计,并拥有专门的电源电路。这样,在发生火灾时,可以首先确保防火门、喷淋系统和烟雾排放等关键消防设备的电源供应,从而保障人员安全和减少财产损失。一旦发生火灾,如果消防设备因为断电而无法运行,可能会错失救火的最佳时机。因此,建筑内部的电气消防发电站系统必须采用专门的电路设计,以确保消防设备在紧急情况下的可靠供电。

2.6消防设施电源配置

为了确保消防设施在紧急情况下的可靠运行,正确地划分消防负荷等级至关重要。设计人员需要根据建筑的消防需求,合理划分消防负荷等级,并据此设计出既安全又合理的消防配电系统。在我国,消防负荷通常根据建筑的室外消防水量、火灾风险、疏散和扑救难度等因素进行分类,分为特级、一级、二级和三级负荷。根据现行的消防技术规范,一级负荷需要双重电源供电,而特级负荷除了双重电源供电外,还需增设独立的应急电源,如柴油发电机或蓄电池组。关于双重电源供电的具体要求,GB50052-2009《供配电系统设计规范》的第3.0.2条和GB50016-2018《建筑设计防火规范》的第10.1.4条都提供了明确的指导。然而,考虑到我国中小城市电网的特点,即电网主网并联运行,用户变电站往往难以从电网上获得真正的双重电源。如果电力部门提供的两路电源能够在其中一路电源发生故障或火灾时,另一路电源仍能持续供电而不中断,那么这样的电源配置可以被视为满足双重电源供电的要求[3]

结束语

综上所述,随着社会科学技术的逐步发展,电气消防配电设计对建筑工程具有至关重要的实用价值,科学的消防配电设计,可以全面减少火灾,特别是电气火灾对建筑的危害,保证人们的身体健康和财产安全。因此,在进行建筑电气消防分配设计时,力求使相关工作人员能够充分认识到建筑消防分配设计的必要性,根据中国有关消防分配设计和施工标准,全面了解建筑电气消防分配设计要点。

参考文献:

[1]赵海东.建筑电气设计中的消防配电设计常见问题分析[J].电气技术与经济,2019(2):17-18+21.

[2]张家俊.浅谈消防配套设计在建筑电气设计中的应用[J].工程技术:文摘版,2018(3):8-9.

[3]叶希娟.论当代高层建筑电气设计存在的问题及对策[J].居舍,2017(35):170-171.