民用居住建筑中的电气防火设计研究

摘要：就现代民用居住建筑而言，电气防火设计的合理性直接关乎到电气事故火灾的发生概率，同时对火灾事故的影响程度也具有不可忽视的作用。随着现代民用居住建筑结构的多样化和复杂化，加上建筑物内部用电装置和用电设备数量不断增加，社会越来越关注民用居住建筑电气防火设计问题。本文从消防用电设备供电系统与配电线路的设计、消防用电设备的保护与控制等方面浅析民用居住建筑的电气防火设计。

关键字：民用居住建筑 电气防火设计 消防用电设备

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

一、消防用电设备供电系统的设计

研究证实，供电系统的合理性对消防用电设备运行的可靠性具有直接性的影响。针对此结论，本如下分析：若民用居住建筑突发电气事故火灾，尽管火灾自动报警系统能够第一时间发出报警警示，但消防联动设备需要有可靠的电源方可正常运行，如果此电源没用或可靠性不高，火灾的尽早扑灭或火灾的有效控制根本难以实现。就民用居住建筑而言，消防用电设备种类数量繁多，如消防水泵、消防控制室、消防电梯、火灾自动报警系统、防烟排烟设备、自动灭火系统、疏散指示标志、应急照明、电动防火门窗等。针对上述消防用电设备的供电问题，国家有关规范明确规定严格参照建筑物分类以一级、二级负荷供电，同时也明确规定了必须把消防水泵、消防控制室、防烟排烟设备、消防电梯供电的自动切换装置设置到最后一级配电箱内，以此确保有关消防用电设备供电的可靠性。针对除上述消防用电设备以外的其他设备，规范未对供电自动切换装置的安装做强行的规定，而实际工程方面通常要求结合工程的实际情况设置自动切换点。

针对防烟排烟设备、消防电梯和消防水泵等消防设施，因其具有用电量大、平面位置分布密度大、消防职能较重等特点，必须把供电自动切换装置设置到末端。为了把供电系统的复杂度尽量降到最低，规范未对平面布置密度较小的防火卷帘和防火门等消防设施的末端自动切换做强行的规定。基于此，本文认为可以根据楼层或防火分区合理设置一台双电源自动切换装置（图1-1），同时经防火电缆分别引入各大消防用电设备的控制屏。双电源的回路通常由变电所低压侧的母线引出。

图1-1 基于双电源自动切换装置的备自投配电系统

二、消防用电设备的配电线路设计

消防配电线路通常会选择穿管保护方式，同时会把线路埋设到耐燃烧体结构之中，此线路敷设方式既安全又经济，且该敷设方式已被广泛推广至各大民用居住建筑工程领域，即线路穿管保护敷设到耐燃烧体结构之中，其中保护层的厚度皆应≥30mm。研究证实，如果民用居住建筑突发电气事故火灾，配电线路设计的合理性可有效确保消防用电设备供电的长时间性和可靠性。针对消防用电设备的配电线路设计，2005年实施的《高层民用建筑设计防火规范》认为：如果配电线路采取暗敷方式布线，应该做到：配电线路必须穿管；线路敷设到不燃烧体结构内部；配电线路的保护层厚度应该≥30mm，实际工程皆要求火灾自动报警总线制系统的支线部分可以为阻燃型导线，即导线穿过保护管再敷设到不烯结构层，其中保护层的厚度不得低于30mm。

如果配电线路采取明敷方式布线，应该做到：配电线路必须穿过具备防火保护功能的金属管或具备防火保护功能的封闭式金属线槽。如果配线线路为具备高耐火性和阻燃性的电缆，其应该被敷设到电缆沟或电缆井内部，同时可不考虑防火保护措施。如果配线线路为矿物绝缘类不燃性电缆，其对敷设的方式和敷设的路线没有明确的界定。

火灾自动报警装置为目前专门用作火灾预报的设置，即对火灾初期和非火灾起进行预报，以规避或减少火灾所造成的损失。所以，火灾自动报警总线制系统具有回路干线线路长、穿越的防火分区可能不同、线路敷设以明敷为主等特征，如果系统的干线存在故障，其必然会置回路内全部监测点于监视失控状态。基于此，必须把耐火电缆敷设到耐火电费桥架之中，如铜皮防火电缆。

《民用建筑电气设计规范》特别强调了：“民用居住建筑消防用电设备的配电分支干线和分支线路皆不得跨越防火分区”。基于此，本文认为：配电系统分支干线尽量不要跨越防火分区；防火分区对消防用电设备配电干线没有明确的界定；配电系统分支线不得跨越防火分区。其中就跨越了防火分区的分支干线或主干线而言，必须把相应的保护开关安装到防火分区到配电箱的适当位置。

三、消防用电设备的保护与控制

就过载保护而言，《低压配电设计规范》认为：“如果电路突然断电所造成的损失超过了因过负载所造成的损失，其过负载保护理应作用到信号方面”；《民用建筑电气设计规范》认为：“短路保护电器应该与其低压侧的过负荷保护电器和控制电器相配合，其中地位较重要的电动机负荷应该采用2类配合方式。实践证实，规范针对过载保护所提出的措施能够确保消防设备供电的可靠性。

四、消防联动控制

消防联动控制通常有两种形式，即总线制和多线制，其中多线制要求信号线与电源驱动线分开，检测、电源、控制皆占用对应的导线；总线制要求以计算机技术的控制总线为理论基础，以计算机编程技术为控制与监测的手段。一般而言，总线制的布线较多线制少，而监测控制设备较多线制多，目前总线制已被广泛推向大中型项目建设方面。民用居住建筑消防联动控制具体设计通常要求由工程具体情况而定，其中重要消防设备应该同时选用总线制和多线制的消防联动控制，以此提高消防联动控制的可靠性。

结束语

综上所述，民用居住建筑电气防火设计通常应以国家有关规范（如《高层民用建筑设计防火规范》、《低压配电设计规范》、《民用建筑电气设计规范》等）为前提条件，同时坚持“安全可靠性、技术先进性、经济合理性”原则。研究证实，民用居住建筑电气防火设计应高综合考虑工程实际情况、工程施工要求、消防用电设备的供电系统设计和配电线路设计、消防联动控制等，以此控制我国民用居住建筑电气故障火灾的发生概率。

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