建筑电气设计消防配电设计研究

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【摘要】电气设计与建筑使用安全密切相关，而电气设计的重点在于优化消防配电设计。优质的消防配电设计可促进消防设备良好运转，促进及时警报，支持消防救援，提升建筑使用功能和建筑安全性。本文阐述针对消防配电设计进行研究的重要意义，总结消防配电设计中的常见类别，并对设计要点进行重点研究，以期能为相关工作人员提供参考。

【关键词】消防配电系统；建筑工程；配电设计研究；建筑安全

前言

当代建筑以高层建筑为主，此类建筑结构复杂，电气设计难度较高，电气设计安全性与使用者人身财产安全密切相关。尤其是消防配电设计，直接决定建筑的消防安全水平。优质的消防配电设计可促进消防设备良好运转，促进及时警报，支持消防救援，提升建筑使用功能和建筑安全性。

1研究必要性

经济发展以后，城市建设提速，在此发展进程中，高层建筑层出不穷，建筑功能日益多元化，建筑总量增长幅度较大。评价建筑质量时，通常从两个核心维度着手：①使用功能；②安全性。电气设计与安全性和使用功能皆有密切关联。电气设计中涵盖多个系统，其中消防配电对建筑安全产生决定性作用。消防配电设计不科学，不仅影响整个电气系统的日常运行和建筑功能使用，而且在火灾等意外发生时，可能出现延迟警报、无法及时切断故障电路，进而导致错失黄金逃生时机以及火灾加速蔓延、影响电气系统全局的不良后果。调查数据显示，在建筑火灾中，约有53.24%的电气火灾是因消防配电设计不科学引发，后果极其严重，在造成大量财物损失之外，更造成人员伤亡。对消防配电设计加强深入研究，促进科学设计，可减少意外损失，提升建筑抗灾能力，增强建筑安全[1]。

2设计常见类别

2.1放射式设计

此类设计方案具有常用性，应用优势显著。采用此种设计，保证配电设计独立性，当线路故障发生时，不易造成连锁反应，可避免危及其他线路。在其设计中，通用选择几种配电，易于后期管理，提升消防系统日常管理便捷度，与此同时，此种设计稳定性较高，可促进持续配电支持。应用该设计，可促进电路供应独立，保证不同功能区域或设备的相对独立性，其中某一部位损坏，对全局无显著影响，从功能层面进行评价，该设计方案较为理想。因为其供电模式为集中式供电，管理易于执行，可提高效率，对后续投入需求较低，对管理队伍和管理投入而言具有显著优势。在具体应用中，该设计对火灾相关监控和预警活动，以及进行范围控制时，具有较为优质的成效。此种设计缺陷在于对材料消耗较大，在系统建设时，需要使用大量开关，以及使用大量电线，对成本要求较高，在实际建设中对有色金属需求度较高，资源消耗显著，应用范围有限，难以广泛普及，对于单台容量高的电气设备具有适配性。此外，此类设计通常具有较为复杂的设计结构，对消防专用的导线与控制导线的相关开关需求较大，在敷设管线时需要大量成本。加之以独立线路实现电路供应，在运行时，常见额外电能损耗，因此从节能角度而言，具有一定缺陷。总体而言，设计使用成本较高，火灾发生可能性较低，或者当该建筑具有较低的消防等级时，在经济效应方面存在缺陷[2]。

2.2树干式设计

线路发生故障时，树干式设计会切断其他线路，对系统全局存在影响。故而在应用树干式设计时，应提前了解实际用电情况，以及电气系统的宏观稳定性，基于调查数据实施电气应用数据分析，制定个性化设计方案，提升稳定性，做好干线切换设计，提升切换精准性和科学性。简而言之，该设计存在较为显著的主线设计，主线通常为1条，或数量较少，应用较为普遍。但其设计共用配电线路，可由局部影响全局，缺陷较为显著。

2.3链式设计

链式设计与之前文所述树干式设计具有相似性，即在应用时，可对其他线路产生影响，但较之树干式设计，此种设计稳定性较差，在应用时，较易发生设备、线路同步故障，影响使用安全，管理难度较高。

2.4混合式设计

所谓混合式设计，即为对以上三种设计进行灵活组合，以实现科学运用。在其应用中，基于不同设计模式的优点与缺陷，进行优质整合，完善全局设计，进行科学搭配，灵活度较高。进行混合设计，也可促进配电系统设计创新，对优化电气系统全局设计、强化建筑安全性能具有积极意义。

3设计要点

3.1供电系统设计

在配电设计中，供电系统居于基础地位，消防配电宏观应用质量与供电系统稳定性密切相关。优化供电系统设计，可强化消防系统稳定供电支持，保证消防系统得到安全应用（见图1）。当前该环节设计常见问题如下：①高压电路问题。在设计高压电路时，常见不科学设计。为促进电气系统安全，在针对一级负荷供电进行电气设计时，其二级回路要求设计为高压电路，其电力资源支持应具有独立性，不可与其他供电混用。在该类设计中，通常使用电池。然而实际设计中，建筑多以高压母线开关当成连锁输入的电气系统支持。采用该供电方式进行供电，降低消防配电质量，构成安全隐患，应予以避免，严格执行独立供电设计；②供电系统设计中应设置双向电源，但在许多设计中仅以单向电源作为供电系统支持，使用此种电源模式，在供电出现异常时，难以有效控制供电，将导致供电不稳。在进行设计时，基于以上问题，应结合实际需求，优化配电线路，促进供电稳定。在规划配电线路中，应对线路材料进行优质选择，确保其材料结构具有不燃的特点，对材料的内部保护层也应加强把控，厚度应为3cm以上。电缆负荷方面，应对二级负荷做到有效承载，同时其耐压值应高于450V。明敷管线应选择密封金属线槽，加强管套防护；暗敷管线也应强化管线选材控制。电源监控方面，应对监控设备进行科学控制，促进稳定配电。自动报警装置供电应不小于10min，消火栓供电不小于3h，自动喷水供电不小于1h，火灾疏散标志供电不小于0.5h。此外，应加强维护，促进稳定运行[3]。

3.2报警系统设计

报警系统是消防系统重要功能部分，在其应用中，应在火灾发生后，立即启动控制系统，及时发出警报。在设计前，应先对建筑布局进行宏观掌握，做好火灾救援基础，促进建设宏观设计科学性，该部分设计中，应了解电源情况，确保电源符合切断标准，在电路出现故障时，第一时间执行切断操作，应将管线、电源与相关设备在设计图中明确标注。建筑所用消防配电若为三级配电，应在消防设计中为照明设备安装蓄电池，未能切除应急照明设备供应的电源，应及时予以排查清理，保证设计与标准要求一致。在实际设计中，设计人员应基于建筑报警需求制定个性化设计方案，保证有效控制。在设计消防电梯线路时，应设计两路专线，通常在地下室设置消防变电所，其配电延伸到顶层电梯机房。线路应选用耐火电缆，也可使用矿物绝缘电缆作为两路线路之一。

3.3电源监控

电源监控的作用在于监测消防配电的实时运行情况，提供相应数据，设备控制工作即以其为依据科学进行。该类设计环节常见问题是消防电源监控缺位，或者在发电机中，缺少自动启动相关装置，以及电压检测器未在设计之中等。在进行设计时，应在电源箱中按规定安装电源监控相关设备，定期进行运行状态检查，保证其正常运行，记录检查记录，工作人员基于设备运行参数判断运行状态，进行系统优化。还应对非消防电源加强管理，保证消防配电系统可在火情发生时，进行电源切断控制，保证及时发出警报，及时切断故障线路。3.4供电设备在消防配电中，应选择与系统适配度较高的供电设备，保证消防报警系统覆盖整个建筑，应对供电设备进行分级管理控制，促进有效供电。报警系统方面，应采用识别管理模式，确保及时定位起火点，维持电气系统正常运行。在部分建筑中，消防设备电源为公用状态，在其设计中，应对设备末端单独进行电源装置设计，确保该装置为可自由切换状态，促进供电稳定。此外，设计中应包含火灾探测设备，确保供电安全和及时发出警报。设备选择应以规范为基础标准，科学布置供电设备，方可保证配电系统常规运转。在进行消防电源规划时，当前设计多为双跳闸模式，安全性较低，极易诱发配电系统短路，影响稳定配电。在设计中，应基于建筑情况，优化布置供电设备，降低相关风险。供电设备相关装置选择时，应从材质、性能方面加强把关，使其与系统设计相契合。

4结论

综上所述，消防配电设计属于建筑电气设计的关键环节，为促进消防安全和使用安全，应明确该类设计可行性模式，结合建筑情况，基于建筑需要，选择与建筑适配度高的设计模式，提高消防配电设计水平，促进消防系统高效率、稳定地运转，保证电气消防安全。

参考文献

[1]王旭斌.消防配电设计在建筑电气设计中的应用[J].设备管理与维修，2020（20）：29-31.

[2]操龙先.消防配电设计在建筑电气设计中的应用分析[J].技术与市场，2020，27（10）：79-80.

[3]李海歌.探究建筑电气设计中的消防配电设计[J].冶金管理，2020（13）：30-31.

作者：王佾庭 王晓峰 单位：厦门市消防支队