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建筑电气设计中的消防配电设计研究
摘要:随着城市化进程的加快,我国建筑工程的规模以及数量在逐渐增多,人们对于建筑功能的多元化需求也为建筑电气设计带来了更大的挑战。消防配电设计作为建筑电气设计的重要组成部分,其对整个建筑电气系统的安全性以及人们的生命和财产安全都有着较为直接的影响。当建设中发生火灾的时候,通过消防配电的合理设计能够加速报警的速度,使整个建筑的安全性得到有效保障。因此,必须要严格按照相关规范和标准来展开消防配电设计工作,充分掌握其设计的要点,进一步提升设计的综合水平。基于此,本文将简单分析建筑电气设计中的消防配电设计,希望能够为相关工作的展开提供参考和帮助。
关键词:建筑电气设计;消防配电设计;价值;原则
作为建筑电气设计的核心组成部分,消防配电设计的整体水平和质量会对电器系统的质量产生较为直接的影响。在建筑设计的过程中,电气设计人员需要先做好消防配电的设计才能够有效提升电气设计的整体质量,为使用者的生命和财产安全提供有效保障。因此,在建筑电气设计的过程中,有必要加强消防配电设计的进一步分析和研究,掌握其设计的原则、要点等,为整个电气系统的安全和稳定运行提供基础保障。
一、做好建筑电气设计中消防配电设计的重要价值
在长时间的发展过程中,建筑行业已经取得了傲人的成绩,建筑的质量得到了显著的提升,人们对于建筑环境舒适、安全等方面的需求也得到了满足。但是建筑行业高速发展的背景下也为其埋下了一定的安全隐患,对于一些老旧的建筑来说,其消防配电设计不合理的现象较为常见,甚至一些新建的建筑也会存在着部分设计不合理的情况,导致近些年火灾安全事故频发。
在整个建筑电气设计的过程中,消防配电设计占据着非常重要的地位和作用。对建筑消防配电系统进行合理的设计能够有效减少建筑火灾发生的几率,对建筑起到良好的防护和保护作用,同时也能够保证当建筑出现突发情况的时候,让居民能够有足够的反应时间和相应的应急机制去面对,最大程度上保护建筑内部居民的生命和财产安全。除此之外,加强消防配电设计对于相关建筑单位来说也有着非常重要的作用,能够避免建筑使用过程中出现安全问题,这样对于提升建筑单位的经济效益有着非常重要的促进作用。
二、消防配电设计发展现状
经过大量的实践证明,我国当前建筑消防配电设计工作在经过了一段时间的发展之后,已经形成了其固有的发展态势和特点。但是在实际情况中还存在着一定的不足。以某综合房屋建筑为例,该房屋的总体建筑面积约为3200㎡,建筑楼层设计为6层,建筑可以为人们提供休闲娱乐以及购物等多种功能。该建筑的电源线路采用了10kV两路进线的方式,配置了相应的发电机组。由于该建筑的人流量较大,且位于城市的中心地段,所以将其火灾自动报警系统的等级设置为一级。整个火灾自动报警系统包含了多个子系统,例如消防联动系统、火灾应急广播系统、电梯监控系统、应急照明系统以及专用对讲系统等。在对该建筑的消防配电设计进行分析的过程中,发现了其中存在了一些不足,例如:在该建筑电气设计的过程中,部分消防设备电源箱并没有设置相应的监控设备,这样就会使得相关管理人员没有办法通过监控设备来控制电源设备的运行状态,也无法采取相应的安全管理措施,避免安全事故的发生。一旦出现停电,很难在短时间内进行消防供电,只能通过手动的方式来进行供电,这样会为整个建筑带来一定的安全隐患。
除此之外,该建筑电气设计过程中对于供电设备的选择不尽合理,其主要使用了复式断路器作为主要保护设备,然而在实际运行的过程中,由于线路经常存在超重过载的问题,这样就很容易导致消防系统出现瘫痪,一旦发生火灾问题,相关消防设备很难快速启动发挥自身的防护作用,这样就会对建筑内人们的财产和生命安全造成直接威胁。
三、消防配电设计需要遵循的基本原则
在消防配电设计的过程中,为了保证设计的合理性,必须要遵循一定的基本原则,其主要包括:
1、配电线路保护原则
在消防配电设计的过程中,首先要做到的就是对内部的配电线路进行全方面的保护。这主要是因为消防配电系统是一个十分复杂且特殊的部分,其对整个建筑的消防配电设备能否正常运行有着较为直接的影响,因此为了能够有效应对火灾等情况、提升消防配电系统的可靠性,必须要重视整个消防配电系统的线路安全。例如:在铺设线路的过程中使用金属管道进行合理保护,并且与其他的配电线路分开铺设在不同的电缆井或是电缆沟内,如果必须要铺设在同一个电缆井或是电缆沟内,则需要将不同的线路分别布置在两侧。
2、配电装置保护原则
在消防配电设计的过程中,除了要注重线路的保护原则之外,还应当要注重配电装置保护原则。只有保证消防系统中的各个配电装置的安全性和稳定运行,才能够保证整个系统的稳定运行,降低全事故发生的几率,同时也降低了消防系统管理的整体难度。例如在配电线路最末级配电箱处设置相应的自动切换装置、配电装置处设置相应的警示标志等,以此来保证消防配电装置的安全性,避免引发安全事故。同时,当火灾发生的时候,相关管理人员也能够及时找到消防配电装置所在的位置,并且采取应急措施以保证各个设备的正常运行。
四、建筑电气设计中的消防配电设计分析
根据上文可知,在建筑电气设计的过程中,消防配电设计有着十分重要的作用,其对于整个消防系统的稳定运行有着较为直接的影响。基于消防配电设计的发展现状,在相关基本原则的要求之下,应当要从多个角度来加强消防配电设计,提升整个设计的水平和质量。
1、消防配电设计方式的选择
在建筑电气设计的过程中,要想达到良好的消防配电设计质量,就必须对消防配电的方式进行合理选择和应用,根据实际情况来搭配相应的消防配电方式。在当前的消防配电设计中,较为常见的设计方式主要包括放射式、树干式、链式以及混合式等,每一种设计方式都有其自身的优缺点,相关设计人员必须要明确消防配电设计的实际需求以及不同设计方式的优缺点,进而根据设计需求来选择合适的设计方式,这样能够在很大程度上提升消防配电设计的整体合理性。
例如:使用放射式设计方式能够保证配电设计本身的独立性,当线路发生故障问题的时候,不易造成连锁反应,可以避免故障线路对其他线路产生负面影响,保证不同功能区域以及设备之间的相互独立。由于其供电模式较为集中,所以管理方面也易于执行,可以提高运行和管理的整体效率,后续的投入也较低,从管理以及经济效益等角度来看,该方式有着非常明显的优点。但是这种方式也有着其自身明显的缺点,比如在整个设计中,会消耗大量的开关、管线、线路等,其对于材料的消耗量较大,对成本的要求较高,资源整体消耗量过大且应用范围有限,难以得到广泛应用。因此,在实际情况中,消防配电设计的方式通常会采取混合式设计,即将链式设计、放射式设计以及树干式设计等有机结合到一起,充分发挥出不同设计模式的优点,进行优质整合,完善全局布置与设计,科学搭配,使得整个消防配电设计的灵活度更高。
2、消防配电线路设计
在消防配电设计的过程中,应当要重视消防配电线路的设计,保证系统设备的安全运行,并且对整个消防线路进行更加科学合理的设计以及全方面的保护。
第一,在线路敷设方式上。常见的消防配电线路的敷设方式主要为明敷和暗敷两种。其中,明敷方式主要包括吊顶內敷、架空地板內敷等,明敷方式的施工较为简单,但是线路本身的防火性能较差,难以保证后期系统的安全稳定运行。而暗敷的方式具有较好的经济性与可靠性,但是该方式线路的走向以及长度,通常会受到外界各种因素的影响和制约,可能造成成本的浪费。例如:如果消防线路是采取了明敷的方式,那么可以通过金属导管、封闭式金属槽盒等方式来对线路进行保护。在电缆井内部,如果使用了阻燃或是耐火线缆来进行敷设,那么可以通过封闭式金属槽盒来对其进行保护。如果消防线路与其他线路共同使用电缆井,并且使用了矿物绝缘类不燃性电缆,那么可以直接对其进行明敷。
第二,在线路材料上。从当前的市场来看,可以选择的线缆类型主要包括矿物绝缘电缆、低烟无卤电缆、铜芯阻燃电缆等多种形式。在具体的材料类型选择上,相关设计人员应当要结合建筑本身的类型、电负荷等级以及电缆敷设部位等多个方面的内容来进行综合考虑与合理选型。例如:在消防设备以及联通控制系统等非主干线路的设计师,设计人员可以考虑使用绝缘铜芯电缆,比如NH电缆、ZR电缆等,同时要保证防燃层的厚度能够满足防燃的基本需求。这样一来,不仅能够满足消防线路敷设的基本要求,同时也能够避免线路成本投入过高而影响了经济效益。除此之外,对于不同功能的消防线路来说,设计人员还需要根据《建筑设计防火规范》、《火灾自动报警系统设计规范》等文件的要求来进行合理选型,例如火灾自动报警系统供电线路、消防联动控制线路应选择耐火铜芯线缆、应急广播与消防专业电话等线路可以选用阻燃线缆。
3、消防电源系统的设置
电源作为消防配电设计中的基础环节,对整个消防配电系统的运行有着较为直接的影响。
第一,在设计的过程中应当要保证消防电源的专用性,在市电供应被切断的条件下消防电源仍可以进行稳定应急供电,确保应急照明、排烟装置、喷淋装置等设备的正常运作。
第二,设计人员需要根据建筑的实际需求、系统规模等因素来综合设计电源的容量和数量。例如:民用建筑的消防电梯以及消防泵等应急照明系统的电源供能的持续时间必须要超过180min、医用建筑应急照明系统的供能时间必须要超过60min等。根据不同建筑类型的需求来设计合适的电源容量和数量,这样才能够保证消防配电系统中各个子系统功能的稳定发挥。
第三,应当要重视设置专用的消防电源监控系统,消防电源本身的性能以及开关等状态进行动态化监控,并且对电源乃至整个系统中出现的短路、断路等故障问题进行快速感知与定位,进一步提升消防配电系统电源的可靠性。
4、消防照明系统的设计
消防照明系统是应急照明系统,该系统的设计对于火灾发生过程中的逃生有着非常重要的作用,是消防配电设计中的重点环节之一。在通常情况下,消防照明系统的控制主要可以分为集中控制与非集中控制等不同方式。
第一,集中控制的方式需要设置多台应急照明控制器,其特点是除了地面灯具之外的配电线路都应当要选择具有耐火性的电缆,通信的线路则应当要选择耐火电缆或时耐火光纤。由于采取的是集中式控制的方式,因此在调试各项功能的时候,必须要将应急照明控制器、火灾报警控制器消防联动控制器等有机连接到一起,确保整个系统始终处在被集中监控的状态之下。
第二,非集中控制的方式与集中控制方式有着较大的区别,非集中控制方式的设计原理是:当建筑发生火灾的时候,当主电,供电时,非持续照明灯可以通过人体感应、声控感应等多种方式来进行感应照明。该系统设计的过程中,除了地面上的灯具之外,其他的配电线路需要选用阻燃电缆或是耐火电缆。在非集中控制状态下,对系统进行设计的过程中,相关人员要科学合理地设置区域火灾报警系统的场所,并且根据实际需求以及相关规范连接集中电源以及火灾报警控制器等,保证当火灾发生的时候能够及时发出报警信号。
结束语:
综上所述,在建筑电气设计的过程中,消防配电设计是其非常重要的环节之一,该系统的合理设计能够为消防工作的进行提供有效保障。因此,设计人员必须要明确当前消防配电设计的弊端和不足,在遵循基本设计原则的基础之上,加强消防配电各个环节的合理设计,进而提升消防配电系统的稳定性与可靠性。
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