淺談建筑電氣設計中的火災隱患及其對策方案

張穎姣

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定201801

摘要：隨著我國城市發展水平的不斷提升，建筑體系已經逐步成熟，而電氣設計能夠滿足建筑日常用電需求，同時也可以打造智慧化建筑發展體系。本文則是建立在建筑電氣設計的角度綜合火災隱患的具體現象以及成因展開分析，并且以全面提升建筑電氣設計穩定性和科學性為目的，打造具備針對性的建筑電氣消防管控體系。通過消防系統的建立來營造穩定的建筑電氣運行和使用環境，能夠為相關領域進行創新提供參考依據。

關鍵詞：建筑電氣設計；火災隱患；消防對策

0 引言

隨著我國當前建筑體系的不斷發展，電氣系統的設計已經逐步向多元化和智能化方向轉型，這也就導致了電氣系統越發復雜，涉及大量的電氣設備種類不斷增加且性能也日趨先進。但是，在日常電氣設計的過程中，若缺乏相關標準，有可能導致出現電氣隱患，從而引發火災本文通過理論分析和文獻研究，整合了建筑電氣設計的火災隱患發生原因以及具體現象，并且提出了優化方案。這不僅是本文論述的核心內容，也是新時期落實電氣設計體系創新關注的課題。

1 建筑電氣設計火災類型及隱患

1.1 常見的電氣火災類型

1.1.1 電氣短路型火災

在我國當前的電氣系統火災發總量中，有近45%的火災類型都與電氣短路相關，產生該種現象的主要因素往往有以下兩種，首先，是電氣設備以及電線受到機械損傷不同電位導體接觸從而導致短路；其次，則是電氣線路在長時間使用的過程中缺乏維修或者受到外界環境的影響，在過熱、過潮、發霉、陽光直射等環境下出現電線絕緣水平下降，繼而引發短路。或者在遭受雷擊時出現瞬態電壓以及回路電壓過載擊穿絕緣，從而引發短路。

1.1.2 技術型火災

技術型火災主要指的是在電氣系統以及電氣設備安裝以及設計的過程中，由于技術不標準從而導致的火災通常分為以下幾種。

（1）由于電氣設備負荷超量、導體連接不合理產生的火災占據了25%。主要表現為設備的線路和端子之間、線路與線路之間的連接往往是固定連接，若*初的連接技術不符合標準，操作較為粗糙，在后續長時間使用的過程中，便有可能導致連接處溫度升高，從而發生電火花，繼而引發火災。另外，隨著當前人們生活水平的不斷加快，用電設備的性能以及用電量也在逐步提升，若前期在電氣設計的過程中未能合理地進行負荷調整，有可能導致線路過載，進而加劇線路老化， 從而引發火災。

（2）由于電氣連接點接觸電阻較大，從而導致火災。在電氣回路中會存在較多的連接點，例如，導線和導線之間的連接、導線和用電設備之間的連接。在正常情況 下，這些連接點的接觸電阻較小，發熱情況不明顯，但是，若前期的線路安裝技術不符合規格，未能及時地檢測電阻以及測試性能，連接點會在持續使用的過程中逐漸被腐蝕或者受到其他影響電阻會逐步增大，進而導致嚴重的發熱，在絕緣材料損壞的前提下，可能引燃可燃物質。

（3）是產品質量選擇不合格引發的火災。尤其在當前的部分大型建筑工程中，電氣設備和電纜的選擇，未能及時地進行質量檢查和驗收，在投入使用后，極有可能由于產品質量不合格導致火災。

1.1.3 電氣系統設計不當型火災

在電氣系統設計的過程中，大量的電氣設備若未能結合實際情況以及相關標準進行設計，距離可燃物太近，或者未能進行科學接地，在使用過程中有可能由于高溫引燃周邊可燃物；另外，不科學的接地方式也會影響電氣設備自身的運行穩定性，在不良使用方法或者負荷

加大的情況下，便有可能導致絕緣能力下降。另外，電氣照明設計中將大功率燈泡布置得太靠近可燃物，或將熔斷器和火花間隙型的電涌防護器設置在可燃物上方，都是直接導致起火的主要因素。

1.2? 建筑電氣火災發生的核心隱患

在不同類型電氣火災發生的過程中，其中都會蘊含著大量的火災隱患，這些隱患往往具備較強的隱蔽性，一旦被忽視，便有可能引發重大的消防隱患，從而造成人員生命財產安全。

1.2.1? 選材不合理產生的火災隱患

相關施工單位在落實建筑電氣設計的過程中，未能及時地落實消防安全管控，缺乏防火意識，尤其是大型建筑的施工期間，建筑電氣系統周邊的材料選擇存在較大隱患。例如，部分酒樓會采取羊毛或者化纖易燃地毯，座椅、沙發周邊利用全包泡沫塑料再包人造革，這些材料本身具備極強易燃性一旦出現火源，便有可能引發重大火災，且蔓延速度較快。

1.2.2? 施工以及設計缺乏合理性

在電氣建筑設計的過程中，未能按照相關標準及時地進行細節管控，有可能導致后續存在較多的消防隱患，尤其是舊房改造以及裝修工程，原有的電路已經使用了較長時間，存在著一系列的老化現象，而通過電氣改造后還需要進行接線。若未能在更改原有電氣線路設計以及細節的前提下，盲目加大使用規模，有可能造成原有電氣線路電阻過大發熱、絕緣層損壞脫落等情況，一旦發生短路，會造成較為嚴重的火花以及放電現象，從而造成較大的人員財產損失。

1.2.3? 缺乏科學的防火意識

在建筑工程投入使用后，部分工程的后續維護以及持續化管理未能落實到位，尤其是針對電氣系統沒有進行階段性的維修和檢查，部分安全隱患未能及時發現，也就導致電氣系統長時間處于高危環境進行工作；另外，部分住宅樓存在任意拉設電線、防火體系不合格等現象， 極有可能造成較大的火災。

2? 建筑電氣系統的消防管控方案

針對當前的建筑電氣設計，落實消防管理，不僅要定位其中的各項隱患，還需要綜合具體的隱患類型打造具有針對性的優化方案，同時，還需要建立立體化的消防管控體系，這樣才可以為電氣系統的正常運行奠定良好基礎。

2.1?加強電氣建筑系統的日常隱患巡查

2.1.1?落實好短路巡查

針對電氣建筑系統的前期設計以及后期使用階段，要做好短路巡查工作，主要檢測線路是否完好，尤其是針對絕緣層以及大功率電氣設備，及時地進行導線和電纜的檢測。落實好導線持續性管理，階段性地進行絕緣能力測試以及電阻測試，若發現電阻過高的導線要及時進行更換；監測具體的電氣系統運行環境，避免在高溫潮濕環境中使用；做好整體建筑電氣系統的防雷接地工作，避免雷擊影響系統正常運轉從而引發短路。

2.1.2? 落實好電氣設計以及優化技術體系創新

針對部分由技術問題引發的電氣火災，要從前期設計、安裝、使用、驗收等各個環節進行全方位的優化，尤其是要做好各個環節的技術交底，要了解施工期間的重點以及難點，加大力度做好設計及安裝期間的電氣線路規劃以及設備性能監測；尤其是針對當前的部分智能性建筑，涉及大量的智能電氣設備，需要對其構建全壽命周期管理體系，這樣才可以及時定位其中存在的各項隱患問題并且進行針對性優化。

（1）在建筑電氣系統防火設計的過程中，設計單位要結合有關電氣防火的設計規范進行科學的設計，尤其是要正確選擇建筑性質，合理地調控電氣系統工作環境，結合電氣系統的運行負荷科學地設置絕緣層、阻燃層、防火性能參數。應保持適度的余量，防止以后建筑物內電氣系統增加用電負荷時，無法更換符合要求的線纜而造成過負荷運行隱患。

（2）在電氣系統安裝施工的過程中，要嚴格按照電氣設計圖標以及前期的施工規范進行，同時，要以落實好線纜截面、色別強度、型號等各項參數的校對和分析，了解不同用途以及不同場所的防火保護措施，這樣才可以合理地進行電氣線路的設置和設備的規劃；在高溫腐蝕性場所，需要利用 PVC 管進行穿管保護，在易燃易爆的區域，需要及時地設置電線電纜區段，并且進行防火隔離處理；針對大型建筑需要對穿頂棚的引下、引上電線孔洞，要利用防火圈加以保護，孔洞位置的電線也需要應用防火包帶進行纏繞，所有墻面上的開關盒以 及盒內都需要做到防火隔熱處理。

（3）針對電氣設備的安裝和使用來講，首先，要做到結合不同場所、不同電氣系統運行需求、不同設備的性能以及運行特點進行針對性的設計和分析。例如，照明器具要和可燃物之間維持著正常的防火距離、開關以及燈具的相關插座，要設置在不可燃材料上，并且安裝隔熱以及散熱保護措施。嵌入式安裝的燈具以及電氣設備，要利用防火帽進行保護，同時在安裝光源的器具上涂刷防火涂料，這樣可以有效降低高溫器具使用過程中存在的火災隱患。

（4）加大力度做好消防驗收，也是提升建筑電氣系統設計質量的根本保障。首先施工單位要組建專業的內部電氣消防驗收小組，配合第三方監理機構以及專業團隊，做好電氣設計前期的防火預案以及設計結束后的防火驗收工作；利用先進的手段進行消防性能檢測，并且做好細節補充。權威部門也需要提供具有權威性的消防隱患檢測報告以及優化建議，這樣才可以為建筑電氣系統的良好運行奠定穩定基礎。

2.2? 打造立體化的電氣消防管控方案

2.2.1? 設置科學的消防報警以及聯動體系

當前，建筑規模逐步加大，電氣系統愈加復雜，消防管控要通過信息技術進行智能化轉型，這樣也是進一步消除電氣系統消防安全隱患的重要保障。而當前的智能化消防聯動控制方式，可以結合建筑電氣系統的復雜程度進行針對性選擇，可以選擇多線制，或總線制的方法。我國當前絕大部分大中型建筑項目的電氣系統消防聯動機制都是總線制，可以全面提升消防預警的綜合質量，同時，也能夠節約能源。

2.2.2? 設置專用消防設備

大型建筑項目的電氣消防體系，需要配備專業的消防設備，其中消防水泵以及消防電話是提升電氣系統運行質量的根本保障，可以在出現火災隱患時及時地降低火災對人員生命財產造成的威脅。

首先，消防水泵以及消火栓的設置要具備自動化特點，在總線控制的前提下，可以通過自動控制系統進行自動啟動，在檢測到了火災信號后，能夠快速地進行第一時間滅火；而消防電話則需要聯動消防總機以及專業消防部門。同時，又需要和通風機房、消防值班室、配電室、消防泵房等區域建立專線電話線路。這樣才可以在發生火災時快速地進行聯動預警處理，進一步提升電氣設備的運行安全性，同時，也可以為居民的居住提供良好保障。

3 安科瑞電氣火災監控系統

3.1 概述

Acre1-6000電氣火災監控系統，是根據國家現行規范標準由安科瑞電氣股份有限公司研發的全數字化獨立運行的系統，已通過國家消防電子產品質量監督檢驗中心的消防電子產品試驗認證，并且均通過嚴格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產品在低壓配電系統中的安全正常運行，現均已批量生產并在全國得到廣泛地應用。該系統通過對剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號的采集與監視，實現對電氣火災的早期預防和報警，當必要時還能聯動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標的配電回路;并根據用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

3.2 應用場合

適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業、國家重點消防單位以及石油化工、文教衛生、金融、電信等領域。

3.3 系統結構

3.4 系統功能

監控設備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發出聲、光報警信號，同時設備上紅色“報警”指示燈亮，顯示屏指示報警部位及報警類型，記錄報警時間，聲光報警一直保持，直至按設備的“復位”按鈕或觸摸屏的“復位”按鍵遠程對探測器實現復位。對于聲音報警信號也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動消除。

當被監測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護電路或其他設備，當報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

通訊故障報警：當監控設備與所接的任一臺探測器之間發生通訊故障或探測器本身發生故障時，監控畫面中相應的探測器顯示故障提示，同時設備上的黃色“故障”指示燈亮，并發出故障報警聲音。電源故障報警：當主電源或備用電源發生故障時，監控設備也發出聲光報警信號并顯示故障信息，可進入相應的界面查看詳細信息并可解除報警聲響。

當發生剩余電流、超溫報警或通訊、電源故障時，將報警部位、故障信息、報警時間等信息存儲在數據庫中，當報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數據提供多種便捷、快速的查詢方法。

3.5 配置方案

應用 場合	型號	產品照片	功能
消防控制室	Acrel-6000/B		適用于1~4條通信總線多可連接256個探測器，可適用于壁掛安裝的場所。
Acrel-6000/Q		適用于大型組網，壁掛式監控主機數量較多且需集中查看的場所，主要監測壁掛主機信息。
一、二級 低壓配電	ARCM200L-Z2		三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中)，視在電能、四象限電能計量，單回路剩余電流監測，4路溫度監測，2路繼電器輸出，4路開關量輸入，事件記錄，內置時鐘，點陣式LCD顯示，2路獨立RS 485/Modbus通訊
ARCM200L-J8	8路剩余電流監測，2路繼電器輸出，4路開關量輸入，事件記錄，內置時鐘，點陣式LCD顯示，1路RS 485/Modbus通訊
ARCM 300-J1		1路剩余電流監測，4路溫度監測，1路繼電器輸出，事件記錄，LCD顯示，1路RS 485/Modbus通訊
AAFD-□		檢測末端線路的故障電弧，485通訊，導軌式安裝。
ASCP200-□		短路限流保護、過載保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測，1路RS 485通訊，1路GPRS或NB無線通訊，額定電流為0-40A可設。
	短路限流保護、過載保護、內部超溫限流保護、過欠壓保護、漏電監測、線纜溫度監測，1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊，額定電流為0-63A可設。
配套 附件	AKH-0.66		測量型互感器，采集交流電流信號
AKH-0.66/L		剩余電流互感器，采集剩余電流信號
ARCM-NTC		溫度傳感器，采集線纜或配電箱體溫度

4 結語

綜上所述，在當前的建筑電氣系統設計的過程中，合理地定位火災類型以及起火隱患，從設計、施工、安裝、優化等角度打造完善的管控方案，并且建立立體化的消防系統，不僅能夠提升電氣系統的運行質量，更可以為人們的生命財產安全管控奠定良好的基礎，同時，也有利于我國智能化電氣消防體系的建立和創新。

參考文獻

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[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.5版.

審核編輯 黃宇