现阶段,伴随社会科技的逐步发展,在建筑电气设计中难免会遇到诸多难题。通常状况下,鉴于电气工程的安全性能受建筑电气设计中消防配电设计所制约。由此,在实际电气工程设计时,需要注重安全问题。在对建筑电气进行设计时,务必要确保消防配电设计在建筑体中平稳、安全运转,确保消防系统的性能在电气工程项目中得以全面发挥。所以,电气消防配电设计尤为重要,务必要提高设计的专业性与安全性,确保消防配电系统发挥出最佳效果,以保系统良性运行。
1建筑电气设计中消防配电设计的价值
建筑工程中如消防配电措施不当,便会增加火灾发生概率,而降低人员伤亡及人们财产损失便成了现今消防配电设计工作的重中之重。为了全面提升工程项目的安全性,需全面建立健全的消防配电系统,做好对火灾的高效预警与联动控制机制,那么就需采用科学的消防配电设计,以此有助于人员逃生,降低财产损失。由于建筑电气设计始终是消防配电设计中的重点项目,在实际设计中更应该采用先进理念实施消防配电系统设计,并从各个消防配电控制点着手,缔造出更为健全的消防配电机制,以此呈现建筑电气的规范化运转。
2建筑电气中的消防电源配电系统
2.1消防负荷应采用专用供电回路
目前,国内建筑电气工程设计消防负荷的低压主接线主要有两种设计方案,即有分组和不分组。有分组方案的特点是,消防负荷与非消防负荷母线主断路器分开,分别自成独立系统,此方案主接线复杂、成本高,但当建筑发生火灾时,消防与非消防相互影响小,能保证消防负荷的供电可靠性。而对于不分组方案,消防负荷与非消防负荷共用母线断路器,这种接线方案优点是成本低,接线比较简单,缺点是当发生火灾时,非消防负荷对消防负荷的影响较大,不利于非消防电源切断,加上配电线路因灭火时消防水四溢导致的断路器越级跳闸,影响消防设施正常运行。至于消防负荷与非消防负荷是否一定要分组设置,现行消防技术规范并未明确规定,笔者建议,对于有大规模的一、二级消防负荷,可采用分组方案,消防负荷采用专用母线供电比较合理。这是因为如果当大量一、二级消防负荷与非消防负荷共用低压母线断路器,灭火时电气线路及消防设施会遇水出现短路,导致主进线断路器跳闸,从而影响消防负荷的供电可靠性。
2.2消防负荷双电源切换箱设置
消防负荷低压供电方式一般都是由配电房引出两路低压电源至末端双电源箱自动切换供电。然而,建筑设计防火规范给出“对消防用电设备应在末端设置自动切换装置”,人们对于其中的“末端切换位置”是各设备机房控制箱处还是防火分区配电小间内尚有一些争议。新规范实施前,各设计院主流做法是在消防负荷末端设双电源自动切换装置。但民用建筑电气设计标准实施以来,防火分区内的防排烟设施、电动挡烟垂壁、防火卷帘等消防负荷末端切换箱可设置于配电小间内,这种做法大大减少了双电源的开关使用,既满足了消防负荷供电可靠性,又降低了项目成本。
2.3消防配电线路保护
①选用带有复式脱扣器的断路器对消防设备进行保护。复式脱扣器具有短路和过载双重保护功能,显然违反现行规范要求。对于民用建筑内的消防设备,设计人员应根据新规范要求,选择单磁脱扣的断路器进行保护。消防设备末端保护选用单磁脱扣断路器,而对于上一级开关是否仍需选择单磁脱扣断路器,本文认为,遇到这种情况,上级开关选择一般比下级开关大1~2级,如果通过验算,末端启动电流能避开上级开关的长延时脱扣整定电流,那么上一级开关仍可选择复式脱扣。对于应急照明、电动卷帘门、电动挡烟垂壁这些功率较小的消防设备,几乎不会出现过载跳闸情况,因此,选择复式脱扣还是单磁脱扣的断路器区别不大。②有备用机组的消防用电设备设计不合理。例如,地下室消防设备通常都是一用一备,大部分设计人员对常用和备用机组的保护装置均设置了过载仅作用于信号不脱扣,违反了规范。对于有备用泵的消防设备,火灾时过载应跳闸,备用泵投入工作。应当说明,设置有过负荷仅作用于信号不脱扣的线路应引至有人值班的场所,否则,就失去了过负荷报警的意义。③设计人员对断路器使用功能不清楚,按额定电流选择断路器整定电流。对于消防水泵,启动电流一般大于断路器整定电流,导致消防设备无法启动。在对断路器进行选择时,应考虑消防设备启动电流对断路器整定电流的影响。④对于地下室排污泵,很多设计人员按非消防负荷配电进行设计。需要指出的是,在进行地下室排水泵配电设计时,应按消防负荷考虑,理由有两点:其一,消火栓规范明确规定设有消防泵房的地下室应设置排水设施;其二,为了保证火灾时地下室的水能及时排出,要保证排水泵供电的可靠性,在规定消防灭火时间内,电源不间断。⑤双电源自动转换开关选择不当。双电源自动转换开关的功能仅是根据两路电源的状态来进行转换,而笔者在审查图纸时发现,有些设计人员选用带过载和短路保护功能的CD级双电源开关作为消防负荷末端的自动切换装置。当双电源负载侧过载而引起内部断路器跳闸时,因前端电源状态并未改变,导致消防设备因双电源开关拒动而失去电源,无法启动,将造成严重后果。
3建筑电气设计中消防配电线路的选择和敷设
3.1消防配电线缆选择
当前,从很多设计院的设计图纸中发现,消防设备线缆选择未严格执行防火规范,对于同一电井内敷设的线缆,应采用矿物绝缘防火电缆。有些设计人员为了服务于建设方,节省项目成本,选用的消防线缆并未采用矿物绝缘防火电缆。另外,新规范实施后,对不同消防用电设备持续供电时间进行了规定,这就要求我们设计人员在对消防设备线缆选型时,要使其满足火灾耐火温度和时间要求。需特别说明的是,最新实施的新民标特别提到了火灾报警系统线缆选择需满足燃烧性能要求,而对于整个消防强电配电线缆燃烧性能未明确。设计人员进行强电配电系统线缆选型时,可根据建筑性质、重要性以及耐火性能,选择相适应的燃烧等级,与火灾报警系统的线缆燃烧性能选择保持一致。
3.2消防配电线缆敷设
对于电力设计人员在进行变配电房设计时,由于对民用建筑内的消防设施规范不了解,10KV电源线路专用桥架未采用防火保护措施,导致建筑发生火灾时,10KV电源线路受到损坏而使整个供电系统断电,从而造成严重的人身和财产损失。故而,10KV进线电缆应与整个建筑的低压电缆耐火等级保持一致,这一点应当引起设计人员的重视。消防设备低压配电线路的线缆敷设分为明敷和暗敷。设计人员在明敷线缆文字说明里明确了导管设置防火保护措施,然而,很多施工单位为了减少施工成本,并未对明敷线缆的导管涂刷防火涂料,势必会影响消防设备线缆供电的连续性,建筑设计防火规范明确明敷线缆穿管应采取防火保护措施。
结语:
总之,在建筑电气消防配电设计中,力求有关工作者能全面意识到建筑消防配电设计的必要性,凭借我国有关消防配电设计施工标准,综合了解消防配电在建筑电气设计要点,对消防配电设计方案实施反复修改与优化,全面提高消防配电设计专业技能水准与工作质量,继而为国内建筑项目的良性发展提供重要的保障。
参考文献:
[1]王佾庭,王晓峰.建筑电气设计中的消防配电设计研究[J].低碳世界,2021,11(2):101–102.
[2]耿海东.建筑电气设计中的消防配电设计研究[J].甘肃科技纵横,2021,50(9):25–27.