建筑电气设计中的消防配电设计

张庆吉

摘要：随着建筑行业现代化发展速度的不断加快，电气设备在工程建设领域的应用越来越频繁，科学完善的电气设计使得整个现代化建筑物的功能性和服务水平都得到了巨大的提升，能够满足住户日常生活和使用过程中的各项需求。而消防配电系统作为整个电气系统的核心组成部分，如果其系统设计不够合理、存在一定的问题，就可能会对整个电气设备的稳定运行带来巨大的影响，严重的话还会给设备操作人员的生命财产安全带来巨大的威胁。但是对于消防配电系统，其设计过程对专业性有着非常高的要求，因此整体的设计难度是非常大的，导致电气系统消防配电应用的过程中存在着非常多的问题，为了使建筑电气系统的稳定运行得到可靠的保障，必须要进一步加大研究力度，对现有的消防配电设计方案进行优化升级。

关键词：建筑电气设计;消防配电设计;方案

一、消防配电设计及其重要性

1.1消防配电设计

消防配电是现代建筑系统设计中的重要组成部分，一定程度上直接关系到建筑消防系统的应用建设效果，其在具体的设计过程中，主要完成消防系统的各项配电设计。首先，消防配电设计过程中包括消防系统电路设计，其主要是在建筑系统内部以及建筑物系统中对消防配电设施进行电路设计，优化电路系统，并保证消防设施的电力线路能够良好的提供电力输送，从而保证消防设备进行消防安全工作。

其次，消防配电设计中包括消防电源设计。在当前建筑系统设计中，大量应用电力消防系统，如新式研发的自动消防巡检系统，其在具体的工作中需要应用到电力电源，以保证后续的消防电气设备的工作电力供应。

第三，消防配电设计中包括有消防电气设备设计，如消防PLC系统设计，消防自动报警系统设计，消防断路装置都需要良好的电气设计来实现系统的工作，从而合理的保护建筑系统的安全性。

1.2消防配电设计的重要性分析

消防配电设计是当前建筑系统整体设计的重要组成部分，一定程度上也关系到建筑系统的安全性，其对于整个建筑系统设计而言也起到了关键的作用。

首先，消防配电设计有利于建筑整体电气设计功能优化，消防配电设计是建筑电气设计的重要组成部分，都是建筑系统中应用电力资源的模块，所以通过消防系统的配电设计，也是完成整个电气系统的整体安全性设计。

其次，消防配电良好设计有利于建筑系统的整体消防性能提升以及安全防护性能提升。在现代建筑安全消防系统设计过程中，电气设备消防是常见的消防方式，同时其核心安全系统也是通过电气设备控制运行。通过消防配电系统的良好设计，保证建筑消防系统能够正常運行，进一步实现对整个电气系统的安全管控。

第三，消防配电系统的良好设计，是防止电气火灾的主要手段之一。在当前建筑火灾发生过程中，建筑电气火灾是主要的火灾类型之一，也直接关系到建筑物的安全性。而通过消防配电系统的合理设计，尤其是电气断路器等装置设计，能够有效的控制建筑系统中的电气火灾发生，实现建筑物整体安全防护。

二、消防配电设计原则分析

2.1配电线路保护原则

在对建筑进行消防配电设计的过程当中，首先做到对建筑内部的配电线路进行有效保护，这也是对建筑进行配电设计的主要设计原则之一。因为在建筑的施工以及设计当中，消防配电系统都是一个非常重要并且十分特殊的组成部分，对于消防配电系统的设计将会直接决定整个建筑的消防配电设备能否在实际应用中正常运行。所以为了能够有效地面对和解决建筑内部出现火灾等情况，需要对消防配电设计的质量给予足够的保证，这样才能够在建筑内部出现火灾的时候，消防配电系统具有足够的可靠性。而有效地保证消防配电设计的设计质量的主要措施之一，就是有效地保护消防配电系统的线路安全。

有效对消防配电系统的线路进行保护，首先需要在铺设线路的过程中保证消防配电系统的线路全部使用金属管道进行有效保护，确保消防配电系统配电线路的安全性。消防配电线路建议与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内，若确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时，应分别布置在电缆井、沟的两侧。之所以需要对消防配电系统进行有效地保护，是因为需要保证建筑在出现火灾等紧急情况的时候，保障消防配电系统的可靠性，保证消防配电设备能在发生火灾的时候也可以正常稳定地运行。因此在对建筑的消防配电系统进行设计的过程当中，一定要有效地保证建筑消防配电系统线路的安全性和稳定性，避免由于消防配电设备无法正常使用而引起更大的经济损失。

2.2消防配电系统配电装置保护原则

在对建筑进行消防配电设计的过程当中，还需要特别注意对于消防配电系统配电装置的保护原则。对于消防负荷，首先应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置;其次，保证电器的选择应满足设备安全运行要求;第三，消防设备的过负荷保护应作用于信号而不应切断电路，以保证火灾情况下设备的运行。

需要对消防系统的配电装置设置专门的警示标志，平时可提醒人们不要触碰消防配电系统的配电装置，避免引发安全事故;当出现火灾情况下，专业消防人员、管理人员能够及时准确地找到消防配电系统的配电装置，有效保证消防系统在突发情况下也能够正常运行。只有确保消防配电系统的配电装置的安全性，才能够有效地保证消防配电系统的稳定运行，进而降低建筑内部消防管理工作人员对消防系统的管理难度。

三、消防配电设计在建筑电气设计中存在的问题

3.1线路的选择和敷设问题

建筑电气设计中的线路的选择和敷设问题是常见的基本问题，但是同时也是十分容易被忽视的问题。

消防配电线路应满足火灾时连续供电的需要。对于重要的消防配电系统的供电干线，要能满足线路电能传输质量在火灾延续时间内应保证消防设备可靠平稳的运行。在消防规定的人员密集场所的疏散通道中火灾自动报警系统所采用的系统报警总线，应该选择燃烧性能B1级的电线、电缆;除人员密集场所的疏散通道以外的其他场所的火灾自动报警系统的总线应该选择燃烧性能不低于B2级的电线、电缆。消防联动总线及联动控制线应选择耐火铜芯电线、电缆。

消防配电设计必须注意线路保护，这是因为消防配电系统具有一定的特殊性，这种特殊性主要体现在使用环境上，即在火灾过程中，保证消防配电设备在高温环境下仍能正常运行，使消防配电系统能可靠供电。根据建筑设计防火规范的规定，消防配电线路应满足火灾时连续供电的需要。因此，在明敷设过程中，应采用消防配电线路穿过金属导管，或采用封闭金属槽盒进行保护，且应采取防火保护措施。采用耐火电缆或阻燃电缆，敷设在电缆沟或电缆井内，可以不穿过金属导管，也可以不使用金属槽盒进行保护。如果使用矿物绝缘不燃电缆的时候，则可直接采用明装敷设。暗敷设时，应穿入金属导管，并应敷设在不燃性结构内并且保护层厚度不小于30mm。因此，为了充分保证电气设备在火灾过程中仍能正常运行，必须重视消防配电线路的保护。

设计部门工作人员在进行建筑内部线路设计中，要充分地确保建筑物的整体性与安全性，在此基础上，提升建筑物观赏性。比如，选择在墙壁内部和地面下方铺设电路，可以减少电线外露，但是也会出现线损问题不能及时被发现的情况。此外，还有部分设计单位在线路敷设中，选择了塑料导管代替金属导管，此种设计模式下，如果出现了火灾事故，则会加大火势，影响线路安全，危害线路供应，增加了消防管理工作的难度。

3.2火灾自动报警装置设计问题

建筑电气系统中，温度感应设备和烟尘感应设备都是自动装置范畴，从实际的应用角度进行分析，上述两项设备在应用中，存在一定的不规范问题。比如，自动感应装置的安装中，需要充分地考虑到装置的作用范围、安装高度和敏感程度等方面的因素，如果在安装中忽视了此类因素，可能会导致自动运行装置运行效果难以达到理想状态。此外，如果设计人员在设计中，没有从实际的环境角度进行分析，可能会导致自动装置的实际作用范围过小，在出现火灾事故时，不能利用自动装置与探测设备，完成火灾报警，严重地威胁着人们的安全。

3.3剩余电流保护问题

在我国各类火灾的统计中，电气故障导致的火灾占比很大，而且是引发火灾的最直接、最主要的原因。出现这种问题的原因主要因为电器的用电量超过了配电线路的设计负荷能力;用电设备和电线电缆的使用不符合相关标准的要求;施工中的各种不规范操作导致电线电缆的绝缘层被破坏，从而留下了安全隐患。配电设计中设置的剩余电流保护电气应该产生动作与信号或者切断电源。

因此，在符合规范要求的建筑物中设置电气火灾监控系统很有必要。而且电气火灾监控系统的控制器应该设置在消防控制室内，不应设置在配电室。

四、消防配电设计在建筑电气设计中的应用

在消防配电设计过程中，合理的配电方式在火灾中的故障后影响范围较小，所以在消防配电设计中应该采用合理的消防配电方式。

4.1消防配电系统的合理设计

低压配电的主接线有两种方案，负荷不分组和负荷分组的接线方案。在实际使用中使用消防负荷和非消防负荷不分组方案的接线方式比较多。不分组方案主接线简单，造价较低，但是这种方案使消防负荷受非消防负荷故障的影响较大，如图1所示;此接线方案中消防与非消防负荷共用一段低压母线，当消防时由于切非的不利或者低压母线短路，在消防水的侵溢下，会使配电线路发生接地故障或者短路故障，造成主断路器的跳闸，此时消防设备因断电不能启动，会耽误灭火，使得火灾损失更加严重。因此，负荷分组的接线方案更有利于消防设备的平稳运行，如图2所示。

4.2双电源互投的消防设备配电箱的合理设计

电气建筑火灾发生后，在执行消防规范时，受多种因素和功能的影响，容易出错，严重影响了建筑消防电气设计的效果。在一般来说，消防法规实施中常见的问题主要涉及以下几个方面：

（1）燃烧厂的接线箱接配电箱，配电箱接电源。在这种情况下供电线路混乱，难以保证消防电厂的安全稳定运行，严重影响了消防工作的实际效率。在消防系统的电气结构配有典型的消防系统，如烟气电动防火门、烟气消防泵等。专用配电箱末端采用双电源切换方式。

（2）在高层建筑中，普通电梯和消防电梯的电源都是共用的。这个消防机房接两路电源，普通电梯机房接一路电源，正常电梯的引入将导致控制指令电路的安全上升供电，降低供电可靠性，影响消防用电。

4.3非消防电源的切除

在建筑消防电气中，火灾自动报警系统消防联动的有效运行需要切断非消防电源，以提高建筑消防配电设计的整体效果。同时，在建筑消防电气设计中，应在相应的强电系统图的相应回路上准确标注消防设备及非消防设备的电源回路，从而在需要的时候及时切断非消防电源，提高建筑消防电气系统的实际应用效果。

4.3.1非消防电源设备

一般建筑物可切断配电室的非消防用电设备。如果不尽快切断容易造成变压器或发电机过载，保护开关跳闸，耽误消防工作。另外，这类设备的停电通常对用户的生活影响大，但不会引起混乱和恐慌。

4.3.2非消防照明电源

火灾发生时，火灾报警系统工作。如果立即切断照明电源，很可能引起人们的心理恐慌，容易造成混乱，不利于人员有序疏散。因此，在建筑物的消防配电设计中，当火灾发生在初期时，应有足够的照明亮度供人们疏散灭火，因此火灾发生时应分段切断照明电源，通过消防控制室手动切断火灾区域的照明电源，然后切断其他非火灾区域的照明电源。

4.3.3就居民而言，火灾产生大量烟雾

火灾探测器应具有烟雾探测功能，使技术人员能够探测到火灾现场的烟雾情况，为后续准备工作提供准确的数据。火灾探测器的设计既要掌握火灾现场的情况，又要有自我保护的能力，确保在发生火灾时正常使用可以。电气设计是加强消防配电应用的必要条件。在实际设计过程中，要严格按照国家有关标准进行。施工人员还必须根据建设工程的实际设计需要，进行科学的设计优化和完善，确保实施消防性能分配制度的作用，我们应该更加重视防火措施以及火灾造成的损失，合理地进行消防电源设计，保证了建筑用电的安全。

五、结束语

在社会经济发展过程中，人民生活水平逐步提高，物质生活得到极大满足，建筑需求和要求逐步提高。除了我国建筑工程的发展需要外，工程建筑的规模越来越大，越来越追求建筑的垂直发展，高层和超高层建筑逐渐成为建筑的主流。消防配电设计在建筑电气设计中存在的问题有很多类型，本文只是从配电设备、线路选择和敷设、消防配電系统的合理设计，双电源互投以及非消防电源切除等方面进一步作了讨论。消防配电设计还有很多重要因素，只有合理完善的消防配电设计才能进一步发挥出消防系统的重要作用，起到及时、有效地发现火灾、控制火灾的目的。因此，在建筑工程建设中，电气设计的难度大大提高，而消防配电设计作为一项重要的设计内容，逐渐受到越来越多的社会关注。

参考文献：

[1]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.

[2]刘朝阳.消防配电设计在建筑电气设计中的应用分析[J].建筑技术开发，2019，46（11）：20-21.

[3]张圣施.解析消防配电设计在建筑电气设计中的应用[J].中国房地产业，2018（21）：84.

[4]张燕.消防配电设计在建筑电气设计中的运用探究[J].建材与装饰，2019（9）：106-107.

[5]秦震.建筑电气设计中消防配电几个问题探讨[J].建筑工程技术与设计，2018（8）：3905.

[6]杨宜滨.建筑电气设计中的消防配电设计方案分析[J].河南建材，2018（2）：50-51.

[7]顾劼.高层办公建筑电气设计中的消防配电设计方案分析[J].建筑技术开发，2019，46（15）：29-30.

[8]孙利锋.论建筑电气设计中的消防配电设计[J].城市建设理论研究（电子版），2014（28）：76-77.

[9]杨向斌.建筑电气设计中消防配电设计的重要性及常见问题分析[J].住宅与房地产，2018（11）：29-31.