建筑電氣設計中的消防設計要點分析

王大雷

（山西中方森特建筑工程設計研究院有限公司，山西太原 030002）

0 引言

消防設計是建筑電氣設計最重要的一環(huán)，如果消防設計不達標則會直接影響建筑消防系統(tǒng)，如果發(fā)生火災，整個建筑都將陷入危險中，所以在設計時一定要注意消防配電的設計，使其符合標準、符合安全要求、符合實際使用要求。消防配電設計其實是一項復雜煩瑣的工作，需要考慮很多因素，如各種電氣設備，合理設置電氣設備發(fā)揮其最大作用的同時，要如何保證這些電氣設備的正常運行等。在建筑中經(jīng)常能看到自動報警裝置，它是一個自動化電氣設備，設計者通過消防配電設計構建合理有效的配供電系統(tǒng)，使其能夠在發(fā)生火災時實現(xiàn)自動報警，從而在一定程度上保障了建筑安全。所以消防配電設計至關重要不容忽視。

消防配電設計的合理與否除了影響建筑消防安全保障功能外還會影響建筑電氣系統(tǒng)，因為消防配電系統(tǒng)并不是單獨獨立運行，它和其他電氣系統(tǒng)共同組成建筑的電氣系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)的正常運行需要各類系統(tǒng)之間的相互關聯(lián)，這就使得如果消防配電系統(tǒng)設計出現(xiàn)問題，建筑安全得不到保障，建筑其他電氣系統(tǒng)也可能無法運行，很可能會引起安全事故，使建筑面臨安全風險。所以消防配電設計人員除了要清楚消防配電設計的規(guī)范和要求，還要了解建筑電氣系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的關聯(lián)，在此基礎上兼顧實用性進行統(tǒng)籌設計，從而保證建筑電氣系統(tǒng)的安全可靠運行[1]。

1 建筑電氣設計中的消防設計要點

1.1 選擇電源

消防配電設計中最關鍵的部分就是電源設計，任何情景下消防系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行都離不開電的充足供應，所以要注意消防配電系統(tǒng)的電源設計。電源設計首先要滿足其供電的獨立性，這種設計需求主要是為了避免受當?shù)毓╇娤到y(tǒng)的影響。如果建筑的消防配電系統(tǒng)沒有獨立供電，完全依賴當?shù)厥姓┡潆娤到y(tǒng)，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)一斷電，這種情境下消防系統(tǒng)將陷入癱瘓，一旦出現(xiàn)火災，將會是一場災難。除此之外，為了保證一、二級負荷供電系統(tǒng)的持續(xù)供電，電源設計一般都設計成雙電源模式，即主電源和備用電源兩種電源來供電，顧名思義，主電源是供電系統(tǒng)的主要供電方式，一般是在建筑電氣系統(tǒng)單獨設置的一個專用電源為建筑消防系統(tǒng)供電。當主電源出現(xiàn)問題無法正常供電時，備用電源會開啟工作，這樣的設計主要是為了保障消防系統(tǒng)的正常供電，減少電壓電流不穩(wěn)而引起的供電不順暢問題。雙電源的設計要注意兩種電源之間的切換問題，避免實際使用過程中無法順利切換導致消防系統(tǒng)斷電，如果它們無法相互切換，就失去了雙電源設計的意義[2]。這種電源設計理念同樣適用于消防報警系統(tǒng)和給水系統(tǒng)等需要長時間穩(wěn)定可靠供電的系統(tǒng)，由此來實現(xiàn)消防系統(tǒng)正常平穩(wěn)的供電，從而保障建筑安全，防范相關風險。

1.2 確定配電方式

消防配電設計除了電源設計外，還要注意選擇適合建筑消防系統(tǒng)的配電方式。符合實際情況的配電方式更有利于消防系統(tǒng)的良好運行。在選擇配電方式時，一定要結合建筑工程的現(xiàn)實情況以及各種消防設備的布置詳情，切不可紙上談兵，只有多方面多角度綜合考慮才能選擇出最優(yōu)的配電方式，更好地為消防配電系統(tǒng)服務，常見的配電方式有以下3 種。

（1）放射式配電方式。放射式配電方式是建筑電氣系統(tǒng)消防配電設計最常見的一種配電方式，它將消防系統(tǒng)涉及的所有電氣設備都考慮在內(nèi)，為了保障每個電氣設備可以獨立正常運行，每個電氣設備都配了單獨的線路，這樣做可以使各個電氣設備在運行過程中互不干涉，如果其中某一條線路出現(xiàn)問題，也只影響該線路的電氣設備，其他線路連接的電氣設備不受任何影響，最大限度降低了線路問題給消防系統(tǒng)正常運行帶來的影響，能夠給電路檢修工作帶來方便，能夠更快速地發(fā)現(xiàn)問題所在。除此之外，放射式配電方式各線路相互獨立，極大地提升了配電的準確性。放射式配電方式好處很多，但從成本角度出發(fā)，放射式配電方式不占優(yōu)勢，因為其各個線路的獨立供電，需要鋪設大量電線，成本較高，另外線路的長期使用也會產(chǎn)生較大的電能損耗[3]。采取改善措施，可將消防末端配電箱設置在消防水泵房、消防電梯機房、消防控制室和各防火分區(qū)的配電小間內(nèi)；各防火分區(qū)內(nèi)的防排煙風機、消防排水泵、防火卷簾等可分別由配電小間內(nèi)的雙電源切換箱放射式供電。

（2）樹狀式配電方式。樹狀式配電方式也能滿足建筑消防系統(tǒng)的配電要求，這種配電方式的重點在于主干線的設計，消防系統(tǒng)涉及的所有電氣設備供電線路都是依托主干線，所以需要設計者掌握整個建筑的消防系統(tǒng)設計出符合需要的主干線，然后用支線連接各個電氣設備，完成對各電氣設備的供電，從而實現(xiàn)對消防系統(tǒng)的供電保障。樹狀式配電方式主干線的使用使供配電線路變得簡單明了，也節(jié)約了電路鋪設的成本，但是主干線承擔著巨大的電力運輸壓力，即使正常運行，長時間使用也容易受損，而主干線遇到任何損害，都將直接影響對消防系統(tǒng)的供電，使其失去作用，從而讓整個建筑陷入危險中。所以，如果選擇樹狀式配電方式，主干線設計是設計工作的重中之重，設計人員一定要把握相關要點，可以利用備用線路作為主干線的補充，避免主干線出現(xiàn)問題帶來的斷電情況，實現(xiàn)對消防系統(tǒng)的連續(xù)供電。

（3）混合式配電方式?；旌鲜脚潆姺绞绞菍Ψ派涫脚潆姺绞胶蜆錉钍脚潆姺绞降幕旌鲜褂?，該種方式更為靈活，在一定程度上規(guī)避了放射式和樹狀式兩種配電方式單獨使用的缺陷。該種配電方式對設計者要求很高，要求設計者充分掌握整個建筑消防配電系統(tǒng)以及所有消防用電設備的電力需求，只有這樣才能設計出符合需要的靈活配電方式。對于消防系統(tǒng)中用電需求量大、在消防系統(tǒng)中具有重要作用的、相對大型的電氣設備可以使用單獨線路供電，對于用電需求量小、電路較為煩瑣的小型電氣設備，也可以精簡其線路，利用樹狀式配電方式設計線路實現(xiàn)供電[4]。

1.3 優(yōu)化配電線路

消防配電設計中，配電線路設計也是非常重要的部分，主要是選擇好配電方式后進一步優(yōu)化配電線路，使線路鋪設和排版在不影響其功能的情況下更清晰更有條理，減少出現(xiàn)線路混亂的情形。除此之外，設計人員在優(yōu)化配電線路時，還要注意電纜的型號、材質(zhì)的選擇。例如，電力線纜的選擇，一定要選擇消防專用電線，這種電線耐高溫，即使是大火環(huán)境中，電線也不受影響，使配電線路在高溫環(huán)境下也能正常運行保持供電。電纜型號的選擇，在成本控制下，消防專用電纜也要盡可能選擇橫截面積較大的類型，這樣做的目的是為了增強線路供電的穩(wěn)定性，減少電纜長期使用產(chǎn)生的電力損耗，在一定程度上減少資源浪費。消防配電線路長度的優(yōu)化也是設計者要關注的，在不影響正常供電的情況下，控制線路長度也是非常有必要的，有利于節(jié)約線路鋪設成本。配電線路的優(yōu)化涉及線路鋪設過程中的方方面面，其中很小的細節(jié)優(yōu)化都會給后期維修工作帶來極大的便利，例如，電纜鋪設過程中經(jīng)常會遇到的平行交叉問題，如果設計人員進行細致的布置，后期檢修或者電線更換安裝都將會非?？焖俜奖鉡5]。所以消防配電線路的優(yōu)化設計至關重要。

1.4 消防聯(lián)動控制

消防系統(tǒng)發(fā)揮作用需要一系列消防聯(lián)動控制完成，這就需要消防配電設計時注重消防聯(lián)動控制，這也是設計的難點所在。隨著時代的不斷進步，建筑消防系統(tǒng)自動化水平越來越高，導致消防聯(lián)動也越來越復雜，給設計者增加了更多的難題。在設計過程中，設計者要充分了解消防系統(tǒng)中的各個消防聯(lián)動控制單元，如火災自動報警控制單元，電源控制單元，應急照明控制單元，自動排煙控制單元等，如果設計者不能很好地掌握這些子控制單元，其中任何一個控制單元出現(xiàn)問題，如報警系統(tǒng)不響應或者突然斷電、無法排煙等都會直接影響建筑消防系統(tǒng)的運行，使其無法達到預期效果。所以為了保證消防系統(tǒng)的正常運行，就要保證這些子控制單元完好無損并且能夠進行有效聯(lián)動，需要設計人員注意這些消防子控制單元的相互關聯(lián)，從而選擇合適的連接方式來做好消防聯(lián)動控制設計工作，實現(xiàn)各單元的功能[6]。當然，消防聯(lián)動控制設計絕不是僅僅依靠設計人員單方面的設計就可以，還需要設計工作者加強和弱電設計人員的合作，只有強電設計和弱電設計相互匹配，才能更好地發(fā)揮消防配電系統(tǒng)功能，如果強弱電不匹配，很容易導致消防配電系統(tǒng)的不適應從而產(chǎn)生不利影響，最終使消防系統(tǒng)無法正常運行。

2 建筑電氣設計中消防設計優(yōu)化措施

2.1 遵循設計標準

消防配電的設計工作以及優(yōu)化工作的前提是其所涵蓋的內(nèi)容符合相關法律法規(guī)的標準和要求，如果其中個別內(nèi)容不合規(guī)將會帶來法律風險。所以建筑消防配電設計人員要增強自己的法律意識，要充分了解相關法律法規(guī)知識，如《民用建筑電氣設計標準》，《建筑設計防火規(guī)范》等，掌握其對建筑消防配電系統(tǒng)的規(guī)范和要求。除此之外設計者還要充分關注整個建筑工程的現(xiàn)實情況，以此為基礎來展開設計和優(yōu)化工作，避免出現(xiàn)設計方案不適用現(xiàn)實的情形，也為消防配電系統(tǒng)的運行提供良好條件。建筑消防配電設計和優(yōu)化是一項復雜煩瑣但是意義重大的工作，其與建筑整體安全緊密相關，對設計工作人員提出了很高的要求，設計者要充分了解這項工作的重要價值，要嚴格按照相關法律法規(guī)的要求來開展工作，避免心存僥幸，因為一個小小的細節(jié)設計不到位都會給未來消防配電系統(tǒng)帶來巨大影響，同時設計者也要不斷學習相關知識來完善自身的知識儲備，進一步提升設計能力，進而保障消防配電系統(tǒng)的設計和優(yōu)化工作。消防配電設計意義重大，為了避免不必要的問題，一般都要進行審查進行嚴把關，審查時要綜合評判設計方案是否符合規(guī)定，對于不符合法律規(guī)定的、不符合實際情況的設計點或者該設計方案缺點等都要一一指出，使設計方案得到進一步優(yōu)化完善，將方案中可能存在的各種隱患問題扼殺在搖籃里[7]。

2.2 注重人員管理

消防配電設計復雜而艱巨，消防配電設計工作的開展離不開設計人員，設計工作者綜合設計能力及其自身的綜合素質(zhì)都直接影響著設計方案的效果，如果設計人員素質(zhì)差、責任感不強或者能力欠缺，都有可能影響設計方案的可執(zhí)行性，所以為了設計出切實可行的設計方案，提高設計人員的綜合素質(zhì)非常必要，以此來減少設計方案的問題。對于消防配電設計者，首先要增強法律意識，嚴格按照法律規(guī)定設計方案，其次要積極主動地學習相關知識參與相關設計工作來不斷積累經(jīng)驗、提升自身設計能力。消防配電系統(tǒng)中存在很多復雜瑣碎的小細節(jié)，如果沒有相關經(jīng)驗可能很容易忽略，進而導致設計方案出現(xiàn)瑕疵，進一步影響消防系統(tǒng)發(fā)揮作用。設計工作者在設計工作中的作用不容忽視，為了規(guī)避設計者某些方面能力差、經(jīng)驗不足的問題，也為了最大限度發(fā)揮設計者在某些方面的強項，可以組建設計團隊來完成消防配電設計工作，可以是雙人團隊也可以是多人團隊，通過他們的合作來彌補個別設計者的不足，從而發(fā)揮團隊價值，完成消防配電設計工作。

2.3 創(chuàng)新設計技術

消防配電設計涉及一系列消防用電設備及其相關線路配置，對于設計人員來說工作量巨大，設計人員如果合理運用相關先進設計工具，則可以有效減少其工作量，在一定程度上降低設計工作難度，提升方案設計質(zhì)量。BIM 技術通過數(shù)字技術建立三維虛擬建筑模型，建筑消防配電設計運用該技術，會使設計人員的設計界面更為立體，尤其是設計配電線路時可以減少混亂現(xiàn)象的發(fā)生，更有利于設計工作者的設計，提升設計效率及設計質(zhì)量。

3 結語

綜上所述，建筑電氣設計中高度關注消防設計工作極為必要，消防配電設計作為直接關系到消防系統(tǒng)運行效果的關鍵指標，設計人員應該予以關注，解決該方面的制約問題。為了切實優(yōu)化建筑電氣設計中的消防設計效果，設計人員應該首先分析明確整個消防配電設計工作要點，把握好各個關鍵設計任務目標，進而在明確設計標準和要求的基礎上，不斷提升設計人員綜合素質(zhì)以及創(chuàng)新技術手段。