建筑电气设计中的火灾隐患及其对策研究

建筑电气设计中的火灾隐患及其对策研究

彭勃

成都碧城建筑设计有限公司乌鲁木齐分公司         新疆        830000

摘要：随着我国当前建筑体系的不断发展，电气系统的设计已经逐步向多元化和智能化方向转型，这也就导致了电气系统越发复杂，涉及大量的电气设备种类不断增加且性能也日趋先进。但是，在日常电气设计的过程中，若缺乏相关标准，极有可能导致出现电气隐患，从而引发火灾本文通过理论分析和文献研究，整合了建筑电气设计的火灾隐患发生原因以及具体现象，并且提出了优化方案。这不仅是本文论述的核心内容，也是新时期落实电气设计体系创新必须关注的课题。

关键词：建筑电气；电气设计；火灾防范

1建筑电气火灾分析

在进行具体的建筑防火设计前，先通过相关文献调研，了解相关领域的研究现状，为该文后续的研究打好理论基础。

1.1 电气火灾原理

电气火灾发生机理可归纳为电接触、弧光放电和电发热3种认证理论。

1.1.1 电接触理论

导体与导体、导体与元器件的接触点，因为短路电流高温熔化，接触电阻减少，短路回路导通，短路电流增大。由于线路界面过小、断路器整定值过大等原因，因此，当短路保护电气动作时间过长时，短路电路接触产生高温，导致电路绝缘层等可燃物燃烧，引发电气火灾。

1.1.2 弧光放电理论

当导体接入电路或者从电路断开时，如果电路电压超20V，被断开电流超过0.25A，就会在弧隙差中产生一团强光、高温气体（即电弧）。

空气的击穿场强为30kV/cm，建筑中的电路电压一般在400V以下[7]，正常情况下是不会产生空气间隙击穿导电的，但是在电路短路时，只需要电路电压超过12V，电流超过0.2A，就会产生足以产生局部击穿场强的高压，而产生电弧，并因为大量产热而造成电气火灾。

1.1.3 电发热理论

电气元件与电路都存在电阻，导致通电过程的损耗。而其中损耗的能源就有可能转换为热能，提高电气元件和电路的温度。当温度超过一定范围后，就会破坏绝缘强度，甚至产生巨大热效应与磁效应。当这些热能超过限定值时，导体温度上升，并导致可燃物燃烧。

1.2 建筑电气火灾的原因

建筑中由于电气故障所导致火灾的具体原因包括3个方面。

1.2.1 电路短路导致火灾

电路短路是导致电气火灾最常见的原因之一，建筑中由于电路老化，导致电路短路故障，进而导致电气火灾的概率非常高。这是由于电路短路回路的电流急速增加，在该过程中将产生大量热量，线路绝缘层等可燃物燃烧，由此产生建筑安全隐患。

1.2.2 接触不良导致火灾

电路回路是由相应导电元件构成的，元件间通过机械接触进行导电（电接触），也由此产生接触电阻，导电元件接触发热。

1.2.3 线路漏电导致火灾

线路绝缘体由于老化等因素，线路绝缘体的绝缘性能下降，线路电流向外部泄露，电流流入接地物，产生电弧引发火灾。

1.3 电气火灾特点

建筑电气火灾的灭火救援工作非常困难，主要包括以下两个方面：一方面，建筑的电梯井、电缆井等竖向井道，在火灾发生时容易形成烟仓效应，极易引发火灾的快速扩散；另一方面，建筑内的人员集中，垂直疏散距离长，增加了人员疏散难度；为保证快速地完成扑救工作，可借助建筑消防的外部救援设备。因此，应通过电气火灾监控系统进行监控，线路有火灾隐患时应及时报警，使相关人员可以尽早排除火灾安全隐患。

2.建筑电气设计及火灾防控

2.1消防配电规划

进行消防配电设计前，应当提前做好消防配电系统的规划，在规划过程中应当注意以下四个方面。

(1)在建筑电气工程设计阶段就要完成对消防配电设计的规划，要根据我国相关规范和要求对消防相关设备的供电负荷等级进行确定，再根据实际情况选择消防配电系统的种类。

(2)明确消防配电系统是处理紧急情况的关键手段，所以在对其进行设计时，应当首先保证相关消防装置内部具备应急电源和工作电源，并且消防配电系统中的电源要独立设置，以此种方式能够确保在紧急状况下消防相关装置可以稳定运行，而且消防相关装置应具备专门的供电线路，严禁将非消防设备和消防设备同时接在相同电源上。

(3)当消防相关设备使用双电源供电方式进行供电时，应当合理设置其切换装置，尽可能提高消防电源供电的持续性和可靠性。并且在消防设备末端应当具有电气保护功能，以此保证消防相关设备在紧急情况下仍旧能够正常运行。

(4)对消防配电系统进行规划过程中，应当考虑到该系统在建筑物中预警方面的作用。为最大限度发挥出消防配电系统自身作用，应当对建筑电气配电线路实现动态监管，设置电气火灾监控系统及消防电源监控系统可以实现日常使用过程中快速发现建筑电气配电线路中存在的问题。所以在对消防配电设计规划过程中，就要确定其监控系统和预警系统的设计方案，并严格按照设计标准进行设计，再对建筑物中的各个防火分区进行划分。

2.2设计消防专用供电回路

在消防配电设计中，要为相关消防电气设备提供其专用的供电回路，确保发生火灾切断非消防电源后还可以维持相关消防设备的运行。这里所指的专用供电回路，可以是从总变配电所消防专用母线段单独引出的供电线路，也可以是建筑物内总配电室第一级配电系统单独引出的消防供电回路。所以，要根据建筑电气的实际情况设计消防专用的供电回路，确保在切断其他非消防电源的情况下，还能维持消防相关电气设备的稳定供电。

2.3应急照明和疏散指示系统的设置

大部分的高层建筑在消防电气系统设计的过程中，往往会采用集中电源集中控制型的应急照明和疏散指示系统。供电系统应根据回路灯具总功率、供电线路长度、回路电压值、线缆截面积，合理计算供电回路电压损失，使之在规定值内。集中电源蓄电池的设置应满足达到使用寿命周期后的标称放电时间仍满足规范相关要求。火灾确认后，应急照明控制器应能按预设逻辑手动、自动控制系统的应急启动：控制系统所有非持续型疏散照明灯的光源应急点亮，持续型灯具的光源由节电点亮模式转入应急点亮模式；集中电源应保持主电源输出，待接收到其主电源断电信号后，自动转入蓄电池电源输出。本系统还应使用具有国家3C认证的产品，以保证该系统在火灾时能够可靠工作，为人员疏散提供可靠的照明条件。

2.4消防卷帘门的设计

消防卷帘门主要提供防火隔离的作用，尤其是在部分电气设备以及线路起火后，可以快速地隔离起火区域。消防卷帘门的设计需要和烟雾探测器以及火警信号控制系统进行联动，在检测到了火灾烟雾后会下降至60%的高度，防止高温烟雾升空扩散，检测到火警信号之后会完全下降，起到区域隔离的作用。另外，在后续发展的过程中，应该综合消防卷帘门的控制方式进行优化，进一步提升灵活性和可靠性，同时，确保卷帘控制设备和消防电气系统相协调，这样才可以在面对火灾险情时快速地进行联动，打造更加完善的消防管控体系。

2.5设置专用消防设备

消防水泵以及消火栓的设置要具备自动化特点，在总线控制的前提下，可以通过自动控制系统进行自动启动，在检测到了火灾信号后，能够快速地进行第一时间灭火；而消防电话则需要联动消防总机以及专业消防部门。同时，又需要和通风机房、消防值班室、配电室、消防泵房等区域建立专线电话线路。这样才可以在发生火灾时快速地进行联动预警处理，进一步提升电气设备的运行安全性，同时，也可以为居民的居住提供良好保障。

结语

综上所述，在当前的建筑电气系统设计的过程中，合理地定位火灾类型以及起火隐患，打造完善的管控方案，并且建立立体化的消防系统，不仅能够提升电气系统的运行质量，更可以为人们的生命财产安全管控奠定良好的基础。

参考文献

[1]曾震宇.某民用建筑电气设计要点分析[J].房地产世界,2021(01):25-27.

[2]闫浩.试论建筑电气防火漏电保护与火灾自动报警系统关联设计[J].低碳世界,2020,10(12):255-256.

[3]梁果.建筑电气智能化弱电工程施工研究[J].居业,2020(12):97-98.

[4]吴晓明.消防设计在电气质量设计中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(23):33-35.