建筑设计的电气安全

杨春霞（太原市城市规划设计研究院，山西省 太原市 030000）

建筑设计的电气安全

杨春霞
（太原市城市规划设计研究院，山西省 太原市 030000）

随着科学技术的进步，电气设计工作得到了飞速发展。电气安全一直都是建筑电气设计工作中重点考虑的内容，设计效果对后续的电气施工都有着直接影响。在进行电气设计时，要综合考虑多方面因素，如经济性、科学性等，笔者结合工作经验探讨建筑设计的电气安全。

建筑工程；电气设计；安全；漏电保护

1 科学选择电源与变电所的位置

在选择建筑工程的消防用电设备电源时，需要根据建筑物的类型考虑相应的负荷级别，比如第二类高层建筑对应二级负荷，要以此为入手点加以考虑，第一类高层建筑则对应一级负荷，如果配备有发电机组，那么需要装设自动投入装置，确保主电源断电时，发电机组可自动运行。从供电角度出发，变电所的位置要接近负荷中心，并宜接近电源侧，使电能损耗与有色金属消耗量降低，同时还要考虑进出线方便等。从安全方面考虑，需满足抗震、防雨雪、防水、防污、防腐、防电击、防火、防辐射等要求；从建筑方面来说，要考虑设备运输、建筑结构等。目前城市建筑大多为高层建筑，在此类工程中，通常选用干式变压器。若采用的变压器具有可燃油介质，为了将火灾事故的影响减小，应按照Ⅰ级耐火建筑的标准建造变压器室。同时要求变压器室的门应采用甲级防火门，门的开启方向朝外，变压器室的通风窗应采用非燃烧材料。

总油量超过100kg的屋内油浸电力变压器，应安装在单独的变压器间内，并应设置灭火设施。

屋内单台电气设备的油量在100kg以上时，应设置储油设施或挡油设施。挡油设施的容积应按容纳20%油量设计，并应有将事故油排至安全处的设施；当不能满足上述要求时，应设置能容纳100%油量的储油设施。排油管的内径不应小于150mm，管口应加装铁栅滤网。

屋外单台电气设备的油量在1000kg以上时，应设置储油或挡油设施。当设置有容纳20%油量的储油或挡油设施时，应设置将油排到安全处所的设施，且不应引起污染危害。

当不能满足上述要求时，应设置能容纳100%油量的储油或挡油设施。储油和挡油设施应大于设备外廓每边各1000mm，四周应高出地面100mm。储油设施内应铺设卵石层，卵石层厚度不应小于250mm，卵石直径为50-80mm。

2 正常供应消防设备用电

为正常供应消防设备用电，需要将火灾扑救难度、疏散、火灾危险性、建筑物性质等均列为考虑因素。确保建筑发生火灾时装设的消防用电设备，如排烟、事故照明、消防电梯、消防水泵等正确运行，而且在工作电源引起火灾时立即切断，同时兼顾方便与安全两个要素，要将单独供电回路设置在消防用电设备的配电线路中，也就是分开设置消防用电设备和其他非消防用电设备线路，为确保消防设备可按需用电。另外，还应将比较醒目的标志标在消防用电与配电设备上，或以免因情况紧急而出现错误操作。消防设备的用电是保证人员安全的重要环节，在建筑楼宇出现火灾情况时多数会发生断电、断水，因此备用电源的设计应结合设计特点做好优化，以满足复杂恶劣情况下的消防工作开展。

3 设置事故照明与疏散指示标志

为方便在短时间内安全疏散人群与扑救火灾，应当将火灾事故照明设置于消防水泵房、消防控制室、防烟楼梯与其前室、封闭楼梯间、建筑出口与疏散走道等处。另外，要将疏散指示标志设置于建筑的公共出口与地面距离不足1 m的墙面处、疏散走道与拐角处和建筑的太平门顶部。采用不燃材料，如玻璃等制作透明罩。若备用电源选择为蓄电池，那么连续供电时间应当在30 min以上。

4 开展竖井配线工作

大部分高层建筑都采用竖井布线方式布置主干线。因为要垂直布线，需要对金属保护套管自重受到导线的影响、干线受到层间垂直变位与顶部垂直变位的影响进行综合考虑，具体而言共包括以下三点。首先是选择竖井的位置。设计人员要结合建筑物防火区划分、沉降缝设置、供电半径与用电负荷性质等决定竖井的数量和位置。同时尽可能不与管道间、楼梯间共同使用一个竖井，与潮湿或散热量大的设施，如热力管道、烟囱等保持一定的距离，和负荷中心尽量接近，使干线长度减少。其次是选择导体和防火。可将阻燃电阻或耐火电缆作为竖井中的布线导体，同时注意并列敷设数根时的排列校正系数，以免电缆温度过高。采用耐火极限在1 h以上的不燃烧体作为竖井井壁的材料。各楼层中设置的竖井维护检修门应当向公共走廊开放，耐火等级至少为三级，将钢管穿过楼层之间时，需要做防火封堵。将导体敷设于竖井中时，要满足以下几点要求：①竖井中的应急电源与高压和低压之间的距离均在300 mm以上，若难度较大可实施一定的隔离措施，设置高压线回路的标志。②若通讯与电力线路的种类与回路数较多，应分别在不同竖井中设置，若回路少，则可在同一竖井中设置，但是要在竖井两侧分别设置，或进行屏蔽，以免电力线路干扰通讯线路。③为保证自重因素不会导致垂直敷设的导线折断，若导线长度超过30 m，截面积不足50 mm2或者长度超过20 m，截面积超过50 mm2，需用线夹固定接线盒中的导线。

5 注意等电位联结

总等电位联结指互相连接建筑物中电源进线的金属结构、金属管道和保护接零线（PE线）。目前许多电气工作人员都认识到了等电位连接电气装置的重要性，其能使建筑物的电位差减小或消除，达到防火、防爆、防雷、防电击的目的，确保电子信息设备运行正常。在这方面，我国的电气安全标准与设计规范中的规定都十分详细，设计单位和设计人员要严格遵循和认真贯彻执行。等电位联结列项并未存在于电气装置的施工定额内，导致施工人员的工作成了“无偿劳动”，积极性低，通常会选择忽视等电位联结，使得该项措施的应用与推广受到了阻碍。在设计建筑工程的电气系统时，必须充分重视等电位联结，并且相关部门应针对验收、施工、设计等环节制定具体的要求，规范电气施工，提高电气系统的安全性。

6 完善漏电保护装置

ICE标准中所说的剩余电流保护装置就是漏电保护装置，其主要组成部分包括交流接触器或低压断路器、漏电保护器等，当发生接地故障时，其动作灵敏度较高。除了可以预防常见的、发生率较高的接地电弧火灾与人身触电事故，还可以对一相接地故障进行监视或加以切除。调查资料显示，低压系统短路的原因以接地故障为主，其中比较常见的一种就是短路，容易造成严重火灾。大部分情况下都是幅值不大的电弧短路引起接地故障，但电弧本身也是一种起火源，危险性较大，若将具有延时漏电保护功能的断路器装设在电源进线处，就可以及时切断建筑物中各个区块中发生接地故障的电源，并且避免发生火灾。现阶段我国的现行规范标准中并没有充分、全面地体现出漏电保护装置在预防电气设备火灾方面的作用，一些设置了漏电保护的建筑工程大部分也只是为了避免发生人身触电事故。而国际上，尤其是发达国家对此的重视度较高，并取得了一定的成果。所有建筑物都按照规定将防火漏电保护装设在进线处，因此一般不会引起电气火灾事故，大大降低了火灾发生率。我国建筑物发生的各类火灾中，由于电气问题导致的火灾大约占总数的30%。由此可见，我们要吸取和借鉴发达国家的经验，遵循ICE标准要求，注重建筑设计中漏电保护装置的完善，加强电气火灾防护措施的实施，在最大程度上减少火灾的发生，保护用户的生命财产安全。

7 结语

总而言之，在进行建筑设计时设计人员必须严格遵循相关的法律条例与规范要求，增强自身的责任感，将建筑的安全性放于首位，充分重视电气安全问题。通过科学选择电源位置，配备需要使用的消防设备，完善保护装置，提高整个电气系统的安全性，从而为建筑的整体安全提供保障。随着现代化建筑设计的发展，智能建筑等理念更多的融合到了实践工作当中，这些内容为人们带来便捷生活的同时也都为电气安全带来了一定隐患，设计工作人员要合理规划线路，有条理地进行分类考虑，把电气安全落到实处。

[1]王亚慧, 建筑电气安全检测试验台照明子系统的设计与实现[J]. 智能建筑电气技术,2014,(1):91-95.

[2]郭丽霞 . 关于民用建筑电气设计在安全方面的探讨[J]. 中国新技术新产品,2013,(3):253.

TU714

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1007-6344（2016）04-0253-01