建筑消防设施供电及配电线路防火设计分析

乔田江

邢台市消防救援支队，河北 邢台 054000

0 引言

建筑电气工程为建筑功能发挥提供基本运行能源，但也可能因电气设备质量差、供配电设计不合理、施工水平不高等引发电气火灾事故，危害住户的生命及财产安全[1]。尤其是供配电设计不合理，这不仅可能会造成火灾，还会影响后期的灭火工作，延误灭火时机。因此，各建筑电气施工队一定要重视供配电设计，不断总结设计、施工经验，优化设计，升级施工技术，以最终建成安全性高、稳定性强的供配电系统，为住户安全提供保障。

1 常用建筑消防设施及分类

为了提高建筑消防能力，提高建筑消防安全度，建筑施工队往往会设置大量消防设备，如火灾报警系统、消防栓设施、烟雾警报器、火灾监控系统、自动灭火设备及应急照明设备等多种类消防设备，而这些设备的运行大都需要电力作动力支撑，对电力的稳定性要求较高[2]。另外，若建筑内发生火灾，烟雾报警器等火灾监测设备会第一时间作出反应，向自动灭火器、警报等其他系统发出指令，再由灭火设备、疏散设备、报警设备等作出后续灭火反应，这一过程涉及十分复杂的信号传输，要想做到信号传输的及时性、正确性、稳定性，就一定要拥有完整的电气线路。这里的完整不仅指设备间形成循环的关联模式，更指在火灾发生时能持续运行。

从消防设备的运行要求看，需要电力作为运行必要条件的消防设备主要有逃生照明装置、消防水泵、火灾报警装置、自动灭火装置，以及在火灾中能有效控制火势、减少伤亡的防火门窗等[3]。根据这些设备对电力的需求强弱、火灾中的扑救效果等，可将这些消防设备分为一级用电负荷设备、二级用电负荷设备及三级用电负荷设备。其中，一级用电负荷设备具有最好的火灾扑救效果，但相应的，其对电力供应的要求也越高。随着民用建筑行业的不断发展，民用建筑高度不断增加，整体高度大于50 m的建筑十分常见，相比低层建筑，这类高层建筑的灭火难度更高，火灾发生率也更高，对一级用电负荷设备的需求量很大。为了保证一级用电负荷设备的正常运行，就要保证建筑供配电系统的稳定、合理。

在二类高层建筑（总高度低于50 m）中，二级用电负荷设备使用率更高。这类设备通常采用两回线路供电模式，即在总变配电室设置2台变压器，其中一台变压器针对性供电给消防设备。针对部分低层建筑，常规的三级用电负荷设备可满足日常消防需求，可由总变配电室统一供电，但为了提高消防设备的运行稳定性，有条件时最好能单独设置变压器[4]。

2 建筑消防设施供配电防火系统设计要求

2.1 供配电线路暗敷要求

为了保证火灾发生时供电系统能稳定地向消防设备提供电力，在设计供配电线路时，要在电线外包裹高性能的阻燃生料管，并将电线嵌入建筑墙体中，嵌入深度要大于30 cm，以进一步阻隔电线与火源，保证电线在火灾发生时的高温条件下仍能长时间保持正常通电的状态。

2.2 供配电线路明敷要求

除了对供配电线路进行暗敷处理，施工人员还要对其采取明敷处理措施，以保证在发生火灾时，高温不会直接损坏供配电线路。具体而言，施工人员要在导线外包裹封闭式金属管，并在金属管外涂抹高性能的防火涂料，提高电缆的耐火性能。特殊情况下，如设计要求将供配电线路敷设于电缆井等封闭处，可不作金属管包裹处理。

2.3 选择合适的矿物绝缘类电缆

相比普通电缆，矿物绝缘体类电缆具有更好的导电性能、机械性能及耐高温性能，能经受更严峻的火灾供电考验。从施工的角度看，这类电缆可省去明敷步骤，更节省施工成本，故其在当前的建筑消防工程中很受欢迎。当前市面上流通的矿物绝缘类电缆种类较多，质量参差不齐，施工队在设计供配电线路时，要根据敷设条件、施工要求、防火要求等选择合适的电缆。

3 建筑消防设施供电及配电线路防火设计优化策略

3.1 加强对防火技术、设备、材料的重视

从电热学的角度分析，常见的电气火灾主要是电能转化为热能，高温持续加热建筑物中的可燃物，引起可燃物燃烧，最终引发严重的火灾。民用建筑发生火灾通常都是供配电线路老化、系统断路器不合适等诱因引发，这类火灾是可预防的，只要经常检修线路，严控设备与材料质量就能有效避免。尤其是在选择防火设备、线路材料时，施工人员要严格按照设计要求选择质量、性能达标的设备与材料，确保后期供配电过程中不会因设备质量问题而引发火灾。另外，施工人员的技术水平也直接影响供配电系统质量，故施工队一定要选择技术过关、经验丰富、具有专业技术证书的技术人员开展施工作业。

3.2 做好供配电线路防火设计

火灾危害极大，一旦发生，就可能顺着环境中的易燃物质快速传播，引发更大范围的火灾，严重威胁住户的生命及财产安全，尤其是当发生电气火灾时，住户除了要面对浓烟、高温、烧伤危害，还可能因电气泄露而出现触电危险。因此，施工人员在进行消防设备供配电设计时，不仅要针对线路做好防火处理，还要考虑火灾蔓延的可能，尽可能阻断火灾蔓延路线，避免火势不断扩大。另外，为了更好地保证住户的安全，施工人员还要在建筑内设置专门的火灾预警装置、报警装置、监控装置及消防电源控制装置等，实时监控楼内火灾情况，及早发现火灾隐患并处理。若火灾已经发生，则要通过楼内报警系统提醒住户及时疏散，减少火灾可能造成的损失。

3.3 做好区域间火灾的阻断措施

当前，国内建筑群大都较为密集，各楼栋之间的距离较窄，一旦某栋楼发生火灾，就很可能引发连锁性大型火灾，灾害波及较广。因此在进行供电线路防火设计时，还要考虑区域间火灾的阻断措施。例如，在设计供配电线路时，要尽可能切断不同楼层间的电路联系，在每层楼都分别设置配电井，如果相邻楼层间存在有联系的竖向孔洞，还要做好防火封堵处理，确保每层楼的消防供配电系统独立运转，互不影响。另外，施工人员最好还要在配电井开关的位置放置防火材料，避免火灾从配电井处向外蔓延。

3.4 做好防烟、排烟设计

在建筑内安装防烟、排烟设备的主要目的是在火灾发生时，将浓烟、热量导向室外，避免大量浓烟滞留于疏散通道中，危害住户安全或对后期扑救工作造成不利影响。目前常用的机械或电动防排烟设备都需要电力支持，为了保证火灾时能正常、快速排烟，施工人员在设计消防电路时要着重考虑防排烟设备的布置方式、电路排布方式。机械防排烟设备在发生火灾时还需要联通自动报警器，远程回馈信息，因此在设计供配电线路时，要同时考虑供电主回路与联动控制线路。另外，如果采用明敷进行供配电线路敷设，施工人员要严控电缆质量，选择耐火性、防火性都达标的电缆，如耐火型交联低压电缆、铜皮型防火电缆等，最大限度地降低火灾中高温对电缆的损坏；如果采用暗敷进行供配电线路敷设，则使用常见的耐火电缆就能满足基本需求。

3.5 做好消防电梯电线防火设计

根据建筑施工要求，通常一类高层建筑、二类高层建筑中需要安装消防电梯，方便住户逃生及救援灭火工作的开展。特别是对于灭火工作，安全的消防电梯能让消防员快速到达着火楼层，避免高强度攀爬运动过度消耗消防员体力。一般情况下，消防电梯所用电缆需要采用专线配电敷设的方式进行敷设处理，即将主备两路电源敷设在建筑的消防机房内。有的建筑的主备电源会与变配电所低压柜相连接，线路较长，铺设方式也相对复杂，为了保证火灾中消防电梯可以安全运行，施工人员在选择配线时要尽可能采用耐火配线，提高供电的稳定性、可靠性。

4 结束语

建筑消防供配电防火设计直接影响居民的生命财产安全、灭火救援工作的顺利开展，故施工人员在进行线路防火设计时，要综合考虑供配电方式、电缆走向等因素，选择合适的防火材料，科学安装电缆桥架、敷设线路，提高线路防火强度，从而保障建筑消防安全。