论住宅建筑电气消防安全设计

欧阳蕾

福建省融旗建筑工程有限公司

1 引言

伴随居民生活水平的不断提升，居民日常生活中对电能的依赖性越来越大，各种日常生活均离不开家用电器，尤其是空调、冰箱、洗衣机等大功率电器的占比不断提升；但与之配套的建筑电气线路设计方案及模式还较为落后，片面重视能耗成为目前电气线路设计中最常见的问题，由于线路设计方案缺陷，导致家用线路存在较高的绝缘能力不足的风险，极容易引发各类火灾，给居民的正常生活埋下巨大隐患。综上，本文立足于住宅建筑的电气线路安全设计工作，提出了具体的改进意见，具有十分重要的工程实践意义。

2 住宅建筑电气消防安全设计的相关问题

2.1 在住宅电气线路设计存在的问题

（1）目前施行的住宅建筑电气设计规范中明确提出“住宅电气线路敷设必须满足安全和防火需求”，规范要求同时也是住宅电气设计的底线。

（2）住宅建筑中的电气线路与商业性住宅和工矿企业的电气线路不同，缺乏日常维检人员和维检制度，极易诱发火灾安全事故。

（3）住宅电气线路设计过程中，在满足规范要求的底线条件下，还应预留一定的设计裕度，尤其在消防安全设计方面，必须具备一定的超前性，以覆盖未来电气线路的负载增长。

2.2 住宅电气线路使用铝线的隐患问题

（1）铝制导线表面易氧化，并形成氧化膜覆盖于导线外部：①氧化后的铝制导线电阻升高，相应的热量也明显增加，若散热不良必然会诱发火灾；②铝制导线氧化后产生的高电阻会干扰过载保护器的正常工作，导致电气线路内部出现短路后无法及时断开电路，增加了电气线路的起火风险。

（2）铝制导线与铜制导线之间的膨胀系数差异：如果家用电器接线端为铜制，如果直接与铝制导线连接，由于二者的受热膨胀系数相差较大，在受热条件下二者无法同步膨胀变形，一旦线路温度增加，铝制导线将受到挤压，容易造成线路局部短路，进而诱发火患。

（3）铝、铜电解反应：铝制导线接触位置长期处于潮湿环境中，引发导线锈蚀，增加了接触位置的电阻值。

（4）氯化氢影响：在电气线路长期过载条件下，导致铝制导线接触位置的温度大于75℃，且高温持续时间较长，在高温环境下，铝制导线的绝缘保护层发生轻微化学反应，生成氯化氢气体，该气体可腐蚀导线表面，从而改变导线的电阻值。

2.3 住宅电气设计分支回路不合理地问题

（1）由于国内住宅供电端的分支回路数量较少，导致单个回路的负载长期处于高位，必然导致回路内温度增加。

（2）导线流量表示在特定环境下，线路在额定工作温度范围内的电流大小；铝制导线的绝缘材料的额定工作温度为70℃，通过对比试验，当工作温度超过额定温度8℃时，导线寿命将缩短50%。

（3）本着安全可靠的原则，线路的最佳工作温度应低于70℃，确保负载温度处于可控范围内，从而最大程度延长线路使用寿命。

2.4 插座数量配置不合理问题

（1）国内住宅电气线路中布置的供电端插座数量较少，随着家用电器数量的增加，居民对供电端数量的要求快速攀升，为了满足用电需求，私拉插排的问题非常普遍。

（2）对于存在质量隐患的插排，一旦负载电流过载后，必然会出现局部高温，极易诱发火灾。

（3）为了控制居民私自接线，居民住宅对插座数量进行了严格限制，用电设备的电源线长度不能低于1.8m,插座点间距不允许大于3.6m。

2.5 传感装置安放问题

（1）在设计建筑电气消防时，应重视传感器位置，以确保传感器在火情突发的第一时间能工作，进而推动消防智能系统的运行。

（2）据相关数据显示，温感以及烟感的位置并未按照施工要求进行布置，当火情发生时，传感器没有将实时情况回传到消防系统中，耽误了消防系统自动灭火。

2.6 消防水泵开关设计问题

（1）消防法规明确规定，对于核心电气火灾的防治要通过气体灭火剂完成。但是对于建筑物来说，通常会用到水。对于消防水管网中的水量以及水压有一定的要求，需满足最不利点的水量和水压供应。

（2）科学技术水平的提升，现阶段的消防向着智能化、自动化、科学化的角度逐渐发展和转变，因为一旦建筑物遇到火情，一些关键设备有时无法完成人为启动和切换，所以消防水泵的开关控制只能接到消防系统中。

（3）使用过程中突遇火情，消防水泵控制开关会自动闭合，而实现建筑的灭火。

3 住宅建筑电气消防安全设计问题的处置方法

3.1 住宅建筑电气线路设计应充分预留扩充容量

（1）依照目前施行的居民住宅电气设计规范，两居室住宅的设计负荷不能小于2.5kW，三居室住宅的设计负荷不能小于4.5kW。此外，在电气设计过程中，应考虑远期用电需求，尤其是大户型住宅，其设计负荷原则上不能小于6kW。

（2）为了确保用电安全，入户端输电导线截面积不应小于16mm2。分支线路的截面积不应小于2.5mm2，大功率用电设备应布置专线。

（3）考虑厨卫的远期用电需求，建议将厨卫的分支线路截面积提升到4mm2。

3.2 住宅建筑电气线路应使用铜芯线

（1）铜质导线的化学稳定性更高，安全风险下，住宅电气线路设计中，应使用铜质导线代替铝制导线。

（2）导线升级更换应彻底，不能仅更换插座和开关，以彻底扫除后期用电安全风险。

3.3 住宅建筑电气设计应留有足够数量的分支回路

（1）增加支路数量能够减少线路的电阻，能够显著抑制住宅电气线路中的谐波电压。

（2）住宅内有足够的分支回路数量，支路中产生的谐波电压将不影响另一支路中的电器。

（3）居民住宅内的回路数量不应少于7组，厨卫回路应单独设计，大功率电气的回路应有2～3路。

3.4 插座数量要配置合理

（1）新颁布的国标规定，居民住宅内的插座总数不能少于12个。

（2）在充分考虑发达国家设计经验并结合我国国情的基础上，建议居民住宅室内固定插座数量应满足以下要求：1）卧室:4组，空调：1 组；2）客厅：5 组，空调：l 组；3）厨房：5 组，换气扇：1组；4）过道：2组，阳台：1组。

（3）明装式插座离地高度不小于1.8m；暗埋式插座离地高度不小于0.3m。

（4）大功率用电设备应配套带接地保护功能的三相插座。

（5）厨卫等潮湿区域应配套防溅型插座。

3.5 加强火灾预警系统的智能设计

（1）科学评定现场状况，合理选择控制点，最大程度发挥消防传感器功能。

（2）与各自控系统之间做好联调联控，保证第一时间获取预警信息。

（3）对于消防系统相关配套设施设备的检查应定期进行，如果设施超使用期限，应立即备案和更换。

（4）加强高层住宅建筑智能火灾预警系统的设计，选用分布式光纤系统，借助光纤对温度感应的连续特性，实现全天候、管覆盖连续监控。图1为分布式光纤感温系统架构图示。

图1 分布式光纤感温系统架构图示

（5）提高应急响应的信息化程度，实现消防、安防、应急通信等系统的集成。图2为住宅建筑应急响应系统架构图示。

图2 住宅建筑应急响应系统架构

3.6 合理设计消防水泵开关

（1）对于消防水泵来说，虽然现阶段的智能化程度比较高，使突遇火情时消防水泵能自动运行，在关键时刻能发挥作用。

（2）由于现阶段消防水泵智能化程度相对较高，在进行消防水泵运行逻辑的设置时需特别注意。建议在平时不使用时，将控制状态打在手动位，这样能有效避免意外的发生。

（3）如果在节假日或留守值班人员较少时可将消防水泵的控制打在自动位，这样能有效提升突发情况的处置能力。

（4）消防水泵的联动控制应谨慎使用，且应该明确其中的设计逻辑，避免因单个探头故障而引起消防系统联动，避免不必要的经济损失和人员伤亡。

4 结论

在日常生活中我们应更多了解电气知识，重视电气安全。住宅建筑电气消防安全设计应重点注意：（1）居民住宅的开关、插座应方便拆卸更换，开关及插座规格应根据线路负载情况选定。（2）住宅电气线路为隐蔽工程，一旦出现故障，后期维修难度较大，所以施工阶段就应严格按规范求设置。（3）独立住宅用户的线路回路数量和插座数量应考虑远期用电增长情况，确保远期内用电安全。（4）高层建筑消防系统的信息化水平较高，同时采用了更先进的火灾感应系统，这为高层建筑的火灾防控提供了充足的保障。