淺談建筑電氣設(shè)計中的火災(zāi)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(fā)展水平的不斷提升，建筑體系已經(jīng)逐步成熟，而電氣設(shè)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(fā)展體系。本文則是建立在建筑電氣設(shè)計的角度綜合火災(zāi)隱患的具體現(xiàn)象以及成因展開分析，并且以全面提升建筑電氣設(shè)計穩(wěn)定性和科學(xué)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(tǒng)的建立來營造穩(wěn)定的建筑電氣運行和使用環(huán)境，能夠為相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計；火災(zāi)隱患；消防對策

0 引言

隨著我國當(dāng)前建筑體系的不斷發(fā)展，電氣系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)逐步向多元化和智能化方向轉(zhuǎn)型，這也就導(dǎo)致了電氣系統(tǒng)越發(fā)復(fù)雜，涉及大量的電氣設(shè)備種類不斷增加且性能也日趨先進(jìn)。但是，在日常電氣設(shè)計的過程中，若缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，有可能導(dǎo)致出現(xiàn)電氣隱患，從而引發(fā)火災(zāi)本文通過理論分析和文獻(xiàn)研究，整合了建筑電氣設(shè)計的火災(zāi)隱患發(fā)生原因以及具體現(xiàn)象，并且提出了優(yōu)化方案。這不僅是本文論述的核心內(nèi)容，也是新時期落實電氣設(shè)計體系創(chuàng)新關(guān)注的課題。

1 建筑電氣設(shè)計火災(zāi)類型及隱患

1.1 常見的電氣火災(zāi)類型

1.1.1 電氣短路型火災(zāi)

在我國當(dāng)前的電氣系統(tǒng)火災(zāi)發(fā)總量中，有近45%的火災(zāi)類型都與電氣短路相關(guān)，產(chǎn)生該種現(xiàn)象的主要因素往往有以下兩種，首先，是電氣設(shè)備以及電線受到機(jī)械損傷不同電位導(dǎo)體接觸從而導(dǎo)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(huán)境的影響，在過熱、過潮、發(fā)霉、陽光直射等環(huán)境下出現(xiàn)電線絕緣水平下降，繼而引發(fā)短路。或者在遭受雷擊時出現(xiàn)瞬態(tài)電壓以及回路電壓過載擊穿絕緣，從而引發(fā)短路。

1.1.2 技術(shù)型火災(zāi)

技術(shù)型火災(zāi)主要指的是在電氣系統(tǒng)以及電氣設(shè)備安裝以及設(shè)計的過程中，由于技術(shù)不標(biāo)準(zhǔn)從而導(dǎo)致的火災(zāi)通常分為以下幾種。

（1）由于電氣設(shè)備負(fù)荷超量、導(dǎo)體連接不合理產(chǎn)生的火災(zāi)占據(jù)了25%。主要表現(xiàn)為設(shè)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(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn)，操作較為粗糙，在后續(xù)長時間使用的過程中，便有可能導(dǎo)致連接處溫度升高，從而發(fā)生電火花，繼而引發(fā)火災(zāi)。另外，隨著當(dāng)前人們生活水平的不斷加快，用電設(shè)備的性能以及用電量也在逐步提升，若前期在電氣設(shè)計的過程中未能合理地進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，有可能導(dǎo)致線路過載，進(jìn)而加劇線路老化， 從而引發(fā)火災(zāi)。

（2）由于電氣連接點接觸電阻較大，從而導(dǎo)致火災(zāi)。在電氣回路中會存在較多的連接點，例如，導(dǎo)線和導(dǎo)線之間的連接、導(dǎo)線和用電設(shè)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(fā)熱情況不明顯，但是，若前期的線路安裝技術(shù)不符合規(guī)格，未能及時地檢測電阻以及測試性能，連接點會在持續(xù)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(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)熱，在絕緣材料損壞的前提下，可能引燃可燃物質(zhì)。

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

1.1.3 電氣系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)型火災(zāi)

在電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程中，大量的電氣設(shè)備若未能結(jié)合實際情況以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，距離可燃物太近，或者未能進(jìn)行科學(xué)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(xué)的接地方式也會影響電氣設(shè)備自身的運行穩(wěn)定性，在不良使用方法或者負(fù)荷

加大的情況下，便有可能導(dǎo)致絕緣能力下降。另外，電氣照明設(shè)計中將大功率燈泡布置得太靠近可燃物，或?qū)?a target="_blank">熔斷器和火花間隙型的電涌防護(hù)器設(shè)置在可燃物上方，都是直接導(dǎo)致起火的主要因素。

1.2? 建筑電氣火災(zāi)發(fā)生的核心隱患

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

1.2.1? 選材不合理產(chǎn)生的火災(zāi)隱患

相關(guān)施工單位在落實建筑電氣設(shè)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(tǒng)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(fā)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(qiáng)易燃性一旦出現(xiàn)火源，便有可能引發(fā)重大火災(zāi)，且蔓延速度較快。

1.2.2? 施工以及設(shè)計缺乏合理性

在電氣建筑設(shè)計的過程中，未能按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及時地進(jìn)行細(xì)節(jié)管控，有可能導(dǎo)致后續(xù)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(jīng)使用了較長時間，存在著一系列的老化現(xiàn)象，而通過電氣改造后還需要進(jìn)行接線。若未能在更改原有電氣線路設(shè)計以及細(xì)節(jié)的前提下，盲目加大使用規(guī)模，有可能造成原有電氣線路電阻過大發(fā)熱、絕緣層損壞脫落等情況，一旦發(fā)生短路，會造成較為嚴(yán)重的火花以及放電現(xiàn)象，從而造成較大的人員財產(chǎn)損失。

1.2.3? 缺乏科學(xué)的防火意識

在建筑工程投入使用后，部分工程的后續(xù)維護(hù)以及持續(xù)化管理未能落實到位，尤其是針對電氣系統(tǒng)沒有進(jìn)行階段性的維修和檢查，部分安全隱患未能及時發(fā)現(xiàn)，也就導(dǎo)致電氣系統(tǒng)長時間處于高危環(huán)境進(jìn)行工作；另外，部分住宅樓存在任意拉設(shè)電線、防火體系不合格等現(xiàn)象， 極有可能造成較大的火災(zāi)。

2? 建筑電氣系統(tǒng)的消防管控方案

針對當(dāng)前的建筑電氣設(shè)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(yōu)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(tǒng)的正常運行奠定良好基礎(chǔ)。

2.1?加強(qiáng)電氣建筑系統(tǒng)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(tǒng)的前期設(shè)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(shè)備，及時地進(jìn)行導(dǎo)線和電纜的檢測。落實好導(dǎo)線持續(xù)性管理，階段性地進(jìn)行絕緣能力測試以及電阻測試，若發(fā)現(xiàn)電阻過高的導(dǎo)線要及時進(jìn)行更換；監(jiān)測具體的電氣系統(tǒng)運行環(huán)境，避免在高溫潮濕環(huán)境中使用；做好整體建筑電氣系統(tǒng)的防雷接地工作，避免雷擊影響系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)從而引發(fā)短路。

2.1.2? 落實好電氣設(shè)計以及優(yōu)化技術(shù)體系創(chuàng)新

針對部分由技術(shù)問題引發(fā)的電氣火災(zāi)，要從前期設(shè)計、安裝、使用、驗收等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位的優(yōu)化，尤其是要做好各個環(huán)節(jié)的技術(shù)交底，要了解施工期間的重點以及難點，加大力度做好設(shè)計及安裝期間的電氣線路規(guī)劃以及設(shè)備性能監(jiān)測；尤其是針對當(dāng)前的部分智能性建筑，涉及大量的智能電氣設(shè)備，需要對其構(gòu)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(jìn)行針對性優(yōu)化。

（1）在建筑電氣系統(tǒng)防火設(shè)計的過程中，設(shè)計單位要結(jié)合有關(guān)電氣防火的設(shè)計規(guī)范進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，尤其是要正確選擇建筑性質(zhì)，合理地調(diào)控電氣系統(tǒng)工作環(huán)境，結(jié)合電氣系統(tǒng)的運行負(fù)荷科學(xué)地設(shè)置絕緣層、阻燃層、防火性能參數(shù)。應(yīng)保持適度的余量，防止以后建筑物內(nèi)電氣系統(tǒng)增加用電負(fù)荷時，無法更換符合要求的線纜而造成過負(fù)荷運行隱患。

（2）在電氣系統(tǒng)安裝施工的過程中，要嚴(yán)格按照電氣設(shè)計圖標(biāo)以及前期的施工規(guī)范進(jìn)行，同時，要以落實好線纜截面、色別強(qiáng)度、型號等各項參數(shù)的校對和分析，了解不同用途以及不同場所的防火保護(hù)措施，這樣才可以合理地進(jìn)行電氣線路的設(shè)置和設(shè)備的規(guī)劃；在高溫腐蝕性場所，需要利用 PVC 管進(jìn)行穿管保護(hù)，在易燃易爆的區(qū)域，需要及時地設(shè)置電線電纜區(qū)段，并且進(jìn)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(hù)，孔洞位置的電線也需要應(yīng)用防火包帶進(jìn)行纏繞，所有墻面上的開關(guān)盒以 及盒內(nèi)都需要做到防火隔熱處理。

（3）針對電氣設(shè)備的安裝和使用來講，首先，要做到結(jié)合不同場所、不同電氣系統(tǒng)運行需求、不同設(shè)備的性能以及運行特點進(jìn)行針對性的設(shè)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(guān)以及燈具的相關(guān)插座，要設(shè)置在不可燃材料上，并且安裝隔熱以及散熱保護(hù)措施。嵌入式安裝的燈具以及電氣設(shè)備，要利用防火帽進(jìn)行保護(hù)，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(zāi)隱患。

（4）加大力度做好消防驗收，也是提升建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量的根本保障。首先施工單位要組建專業(yè)的內(nèi)部電氣消防驗收小組，配合第三方監(jiān)理機(jī)構(gòu)以及專業(yè)團(tuán)隊，做好電氣設(shè)計前期的防火預(yù)案以及設(shè)計結(jié)束后的防火驗收工作；利用先進(jìn)的手段進(jìn)行消防性能檢測，并且做好細(xì)節(jié)補充。權(quán)威部門也需要提供具有權(quán)威性的消防隱患檢測報告以及優(yōu)化建議，這樣才可以為建筑電氣系統(tǒng)的良好運行奠定穩(wěn)定基礎(chǔ)。

2.2? 打造立體化的電氣消防管控方案

2.2.1? 設(shè)置科學(xué)的消防報警以及聯(lián)動體系

當(dāng)前，建筑規(guī)模逐步加大，電氣系統(tǒng)愈加復(fù)雜，消防管控要通過信息技術(shù)進(jìn)行智能化轉(zhuǎn)型，這樣也是進(jìn)一步消除電氣系統(tǒng)消防安全隱患的重要保障。而當(dāng)前的智能化消防聯(lián)動控制方式，可以結(jié)合建筑電氣系統(tǒng)的復(fù)雜程度進(jìn)行針對性選擇，可以選擇多線制，或總線制的方法。我國當(dāng)前絕大部分大中型建筑項目的電氣系統(tǒng)消防聯(lián)動機(jī)制都是總線制，可以全面提升消防預(yù)警的綜合質(zhì)量，同時，也能夠節(jié)約能源。

2.2.2? 設(shè)置專用消防設(shè)備

大型建筑項目的電氣消防體系，需要配備專業(yè)的消防設(shè)備，其中消防水泵以及消防電話是提升電氣系統(tǒng)運行質(zhì)量的根本保障，可以在出現(xiàn)火災(zāi)隱患時及時地降低火災(zāi)對人員生命財產(chǎn)造成的威脅。

首先，消防水泵以及消火栓的設(shè)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(tǒng)進(jìn)行自動啟動，在檢測到了火災(zāi)信號后，能夠快速地進(jìn)行第一時間滅火；而消防電話則需要聯(lián)動消防總機(jī)以及專業(yè)消防部門。同時，又需要和通風(fēng)機(jī)房、消防值班室、配電室、消防泵房等區(qū)域建立專線電話線路。這樣才可以在發(fā)生火災(zāi)時快速地進(jìn)行聯(lián)動預(yù)警處理，進(jìn)一步提升電氣設(shè)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(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)

3.1 概述

Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)由安科瑞電氣股份有限公司研發(fā)的全數(shù)字化獨立運行的系統(tǒng)，已通過國家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的消防電子產(chǎn)品試驗認(rèn)證，并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗，保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運行，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)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(jiān)視，實現(xiàn)對電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報警，當(dāng)必要時還能聯(lián)動切除被檢測到剩余電流、溫度和故障電弧等超標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶的需求，還可以滿足與AcreIEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

3.2 應(yīng)用場合

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

3.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.4 系統(tǒng)功能

監(jiān)控設(shè)備能接收多臺探測器的剩余電流、溫度信息，報警時發(fā)出聲、光報警信號，同時設(shè)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(shè)備的“復(fù)位”按鈕或觸摸屏的“復(fù)位”按鍵遠(yuǎn)程對探測器實現(xiàn)復(fù)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(dāng)被監(jiān)測回路報警時，控制輸出繼電器閉合，用于控制被保護(hù)電路或其他設(shè)備，當(dāng)報警消除后，控制輸出繼電器釋放。

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

當(dāng)發(fā)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(shù)據(jù)庫中，當(dāng)報警解除、排除故障時，同樣予以記錄。歷史數(shù)據(jù)提供多種便捷、快速的查詢方法。

3.5 配置方案

應(yīng)用 場合	型號	產(chǎn)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(wǎng)，壁掛式監(jiān)控主機(jī)數(shù)量較多且需集中查看的場所，主要監(jiān)測壁掛主機(jī)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(jiān)測，4路溫度監(jiān)測，2路繼電器輸出，4路開關(guān)量輸入，事件記錄，內(nèi)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(jiān)測，2路繼電器輸出，4路開關(guān)量輸入，事件記錄，內(nèi)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(jiān)測，4路溫度監(jiān)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(dǎo)軌式安裝。
ASCP200-□		短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)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(shè)。
	短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS485通訊，1路NB或4G無線通訊，額定電流為0-63A可設(shè)。
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(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前的建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計的過程中，合理地定位火災(zāi)類型以及起火隱患，從設(shè)計、施工、安裝、優(yōu)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(tǒng)，不僅能夠提升電氣系統(tǒng)的運行質(zhì)量，更可以為人們的生命財產(chǎn)安全管控奠定良好的基礎(chǔ)，同時，也有利于我國智能化電氣消防體系的建立和創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)

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審核編輯 黃宇