高层建筑机电设备消防电气设计和施工要点探讨

黄潜生 徐磊

（辰安天泽智联技术有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

在工业化和城市化不断发展的大背景下，当下各类产业建设和群众生产生活对于实体建筑的要求相较于以往，也有了更加明显的调整和转变，不再以简单的量化生产为本位，而是更强调安全性和可靠性的提升，这种变化也给企业的创新提供了更加鲜明的思路。消防作为保证建筑电气安全的重要基础，在这种情况下也应当受到更加高度的重视和关注。企业要针对电器的使用，设计出合理的消防配电方案，及时排查建筑运行中存在的安全风险和隐患，在消防事故发生的时候，及时控制火灾，避免造成严重的财产损失和生命安全损失。

一、消防配电设计的应用意义

消防配电设计是建筑电气设计的重要组成部分，可以满足建筑设施电力设备使用要求，降低建筑用电风险，为用电提供便捷条件，还可以保证配电系统可靠、安全地运行。在发生火灾事故时，因消防配电系统设置不合理，导致建筑内消防设施不能正常运行而无法进行灭火，造成人员伤亡和经济损失。合理地设计消防配电系统，使监控设备在相关系统运作下，快速发现火灾信息并发出警报。利用消防配电设计对建筑各区域的用电情况进行全过程监管，可以快速发现电气施工中存在的各类安全隐患。比如，在工程运行阶段快速发现老化破损的设备，锁定安全威胁及时报警，杜绝安全隐患。

二、高层建筑电气火灾事故影响因素

目前，建筑中的许多电气火灾是由电气消防设计不科学引起的。电气设备容易受到外界环境因素的影响，电气设备在运行期间容易被腐蚀性气体腐蚀，如果绝缘导线绝缘层被破坏，就会引起短路发生火灾。如果电流过大，电气设备就会超负荷运行，就会因设备各项参数达到极值而引起零件变形和断裂，继而引发严重的火灾事故。电气设备的连接导线一般采用缠绕方式，如果导线被氧化，就会增加导线接头的电阻数值，造成接头部位过热，继而引发火灾。另外，如果断路器松动，就会造成接线板局部过热，继而引发火灾。在建筑内安装灯具时，如果没有严格按照操作规范，未对产生较大热量的灯具进行隔热处理，那么就有可能引燃附近的易燃物品，增加火灾发生的概率。

三、消防配电设计中较为常见的问题

第一，消防配电供电系统的设计始终是建筑电气资源开发面临的重点问题，主要涉及配电装置安装不合理，高压单元电路规划误差大等方面的内容。例如，就负荷建筑物的供电系统设计来讲，建筑的运行要依靠高压单元，但电路是第二电路，所以就需要配备独立电源。但不可否认的是，在使用高压侧母线开关组的时候，消防配电系统的运行效率就会大打折扣，不能完全保证建筑物的安全需要。之所以会出现以上这一现象，主要原因在于高压单元电路设计不合理，独立电源的使用不到位。而且，部分设计人员在操作的过程中，也没有依靠以上这两种设计范式，这就大大降低了建筑物的安全性与可靠性，甚至会在一定程度上埋下风险和隐患。再者，部分操作人员在供电的过程中，也没有掌握正确的操作方法和技巧，自身的专业素质仍旧存在一定的欠缺，所以在配电设计的时候，也无法对控制原路图做出准确的分析，提出有效的应对方法。第二，电源监控设备设计不合理也是消防配电系统中存在的重要问题。电源监控能够随时分析消防设备的运行情况，实现全天候的调节和管理，如果这一装置无法发挥作用，那么监管人员就无法收集消防系统运行的数据和信息，消防人员也不能及时排查潜在的风险和隐患，如果事故发生，也无法采取有效的措施及时制止，最终造成的后果是不可估量的。而且，在部分高层建筑设计的时候，许多施工单位也没有在发电机上安装电压检测装置，一旦出现停电的问题，用户或者是维修人员都需要用手动的方式解决，这就有可能引发触电事故，危及群众的生命健康。另外，供电设备选择的不合理也是值得注意的。一般情况下，设计者都会选择复合脱扣，来保证消防系统的正常运转，但这一系统在实践的时候，也会经常遇到线路过载的挑战，这就会导致消防设备的运行出现失灵的问题。再加上，部分施工单位并没有严格按照宏观上的规定和要求使用通用电源，这就限制了消防设备性能的有效发挥，为安全隐患的产生孕育了温床。

四、高层建筑机电设备消防电气设计和施工要点分析

（一）配电线路的敷设

设计人员应尽可能提高配电线路的质量，充分考虑线路分配和协调的合理性，这一环节能够直接影响，甚至决定消防系统运行的安全和稳定。在具体操作的时候，设计人员要严格把控好线路自身的材质，应优先选用铜导体或者电缆，而且还要考虑线材的选择，要保证配电线路的耐压值在450V 以上。除此之外，设计人员要认真分析施工现场的基本情况，把握好建筑电气资源使用的需求和方向，由此确定是选择明线敷设还是暗线敷设，如果敷设明线，那么就应做好后续的防护和检查工作。例如，在线路防护的时候，设计人员就可以选择密闭式金属线槽，来保护消防系统。就配电线路的线槽和套管来讲，可以使用防火材料。如果按线敷设，那么施工人员在布设线缆的时候，要尽可能将其放在不易燃烧的内部，这样可以避免消防线路受到火灾的干扰和影响，免除建筑物整体的威胁。

（二）消防配电系统规划

1.在建筑工程设计阶段需要完成消防配电系统规划。应根据相关国家规范要求，确定消防设备的供电负荷等级，合理选择供电电源形式。2.消防配电系统是处理紧急危急情况的重要手段，在消防配电设计时，应保证内部拥有独立的应急备用电源与工作电源，消防配电电源要独立设置，同时，应保证在遇到紧急情况时，消防设备能可靠、安全的运行，消防设备应采用专用的供电回路，严禁将消防与非消防设备接在同一个电源上。3.当消防设备采用双电源供电时，应合理地设置消防电源双电源切换装置，提高消防设备电源持续供电的可靠性。同时在设备末端应合理地配置保护电器的功能，确保消防设备在紧急情况能正常工作。4.在消防配电系统规划期间，应该考虑到系统在建筑内部监控预警方面的作用。为使系统可以发挥作用，需要对配电系统进行动态监管，快速发现建筑电气系统出现的问题。因此，在系统规划期间，要确定消防配电监控预警系统的设计方式，严格按照设计标准，对建筑结构进行区域划分，确定监控地段。

（三）火灾自动报警软件

自动报警软件包括控制器、探测节点软件、无线通信网络软件。火灾自动报警软件的作用是强化信息处理能力。高层建筑电气设备的信息比较特殊，火灾自动报警系统应用模糊神经网络算法收集特殊信息，再根据具体的信息内容，及时发出报警命令。探测节点软件的作用是收集火灾自动报警系统中的监测数据，包括温度、浓度等，待探测节点上电、复位后，软件进入初始化的工作状态，与火灾报警器构成网络化的连接，发送连接请求到火灾报警控制器。另外，无线通信网络软件运用计算机编程技术指导网络运行，用模块化技术方式设计网络模块路径。无线通信网络具有发送、接收及空闲等工作模式，网络工作模式规划合理与否、程序编写得科学与否，直接关到无线通信网及各个工作模式的完成效率。因此，在应用无线通信网络软件时，要优化网络工作模式，保证火灾自动报警系统的连续正常运行和可靠性。

（四）建立健全制度体系，加大安全检查力度

1.在建筑消防设施安全管理的过程中，应该充分全面的依托于最新修订的《消防法》为基础，根据地方区域的特点，来制定相应的切合实际的消防管理法律法规，并统一建筑消防技术安全标准。需要做到与时俱进，根据时代的发展需求，来不断地修正和调整消防安全体系，以满足群众的实际需求。作为政府部门，应该依托于规范化的管理体系以及精细化的管理制度等，督促各单位作为建筑消防设施的统筹管理工作。在具体的实践过程中，要落实主体责任制，要坚持贯彻“谁使用谁负责”的原则，切实将消防设施安全管理工作落到实处，真正理清各单位的管理主体责任。2.建筑单位、使用单位等应该充分明确自身的消防设施安全管理责任，结合自身的工作实践，科学全面的建立清晰化的管理规范以及制度体系，以清晰化的制度来提升工作质量，确保建筑消防设施的安全管理工作得以有序开展。在管理实践中，还应该加强维护管理工作，建立科学全面的维护管理体系，定期对消防设施进行清查盘点，研判它们的工作性质以及运行状态。对于不符合工作要求，或者性能落后的消防设施应该及时予以淘汰，不能继续投入使用。此外，消防监督机构应该加大常态化的监督排查工作，定期深入到各建筑物中，按照科学的规范来做好巡查抽查工作，督促相关负责人要落实消防安全主体责任，要严格做好消防设施的安全管理工作。对于监督过程中发现的问题，要督促他们定期进行整改，并验收合格后，方能继续投入使用。

（五）专用供电回路的设计

就消防配电设计来讲，供电电路就是专用电路的鲜明体现，如果遇到火警或者是火灾，那么设备就会立即启动，发挥出自身的功能。例如，自动防火门在遇到火警的时候就会开启，保证现场居民核材料的安全，当火灾发生后，消防设备的运行也会受到一定的干扰，不能完全满足供电的需求，所以也无法有效发挥出作用，这就会造成十分严重的后果。正因为如此，设计人员才更应当使用专用的供电线路，让消防设备的电力运行始终保持稳定，还要为各种测定仪表配备相应的电池，这样可以让消防电源的供给变得更加稳定持久。

结束语

综上所述，持续性推动消防配电设计的优化是合理且必要的举动，这是提高建筑电气设计质量的应有之策，也是保障居民和消费者安全的有效措施。本文通过电源监控设备的优化、供电设备的合理选择、报警系统的延伸和拓展这三个角度，论述了改良的方法与措施。在未来，设计人员要积累更多的实践经验和技巧，夯实自身的基础知识，根据不同类型的建筑设计出针对性的方案，防止消防配电系统受到其他问题的干扰。