浅谈建筑电气设计中的火灾隐患及其对策方案

张颖姣 2024-03-12 354

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张颖姣

安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801

摘要：随着我国城市发展水平的不断提升，建筑体系已经逐步成熟，而电气设计能够满足建筑日常用电需求，同时也可以打造智慧化建筑发展体系。本文则是建立在建筑电气设计的角度综合火灾隐患的具体现象以及成因展开分析，并且以全面提升建筑电气设计稳定性和科学性为目的，打造具备针对性的建筑电气消防管控体系。通过消防系统的建立来营造稳定的建筑电气运行和使用环境，能够为相关领域进行创新提供参考依据。

关键词：建筑电气设计；火灾隐患；消防对策

0 引言

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，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关注的课题。

1 建筑电气设计火灾类型及隐患

1.1 常见的电气火灾类型

1.1.1 电气短路型火灾

在我国当前的电气系统火灾发总量中，有近45%的火灾类型都与电气短路相关，产生该种现象的主要因素往往有以下两种，首先，是电气设备以及电线受到机械损伤不同电位导体接触从而导致短路；其次，则是电气线路在长时间使用的过程中缺乏维修或者受到外界环境的影响，在过热、过潮、发霉、阳光直射等环境下出现电线绝缘水平下降，继而引发短路。或者在遭受雷击时出现瞬态电压以及回路电压过载击穿绝缘，从而引发短路。

1.1.2 技术型火灾

技术型火灾主要指的是在电气系统以及电气设备安装以及设计的过程中，由于技术不标准从而导致的火灾通常分为以下几种。

（1）由于电气设备负荷超量、导体连接不合理产生的火灾占据了25%。主要表现为设备的线路和端子之间、线路与线路之间的连接往往是固定连接，若*初的连接技术不符合标准，操作较为粗糙，在后续长时间使用的过程中，便有可能导致连接处温度升高，从而发生电火花，继而引发火灾。另外，随着当前人们生活水平的不断加快，用电设备的性能以及用电量也在逐步提升，若前期在电气设计的过程中未能合理地进行负荷调整，有可能导致线路过载，进而加剧线路老化，从而引发火灾。

（2）由于电气连接点接触电阻较大，从而导致火灾。在电气回路中会存在较多的连接点，例如，导线和导线之间的连接、导线和用电设备之间的连接。在正常情况下，这些连接点的接触电阻较小，发热情况不明显，但是，若前期的线路安装技术不符合规格，未能及时地检测电阻以及测试性能，连接点会在持续使用的过程中逐渐被腐蚀或者受到其他影响电阻会逐步增大，进而导致严重的发热，在绝缘材料损坏的前提下，可能引燃可燃物质。

（3）是产品质量选择不合格引发的火灾。尤其在当前的部分大型建筑工程中，电气设备和电缆的选择，未能及时地进行质量检查和验收，在投入使用后，极有可能由于产品质量不合格导致火灾。

1.1.3 电气系统设计不当型火灾

在电气系统设计的过程中，大量的电气设备若未能结合实际情况以及相关标准进行设计，距离可燃物太近，或者未能进行科学接地，在使用过程中有可能由于高温引燃周边可燃物；另外，不科学的接地方式也会影响电气设备自身的运行稳定性，在不良使用方法或者负荷

加大的情况下，便有可能导致绝缘能力下降。另外，电气照明设计中将大功率灯泡布置得太靠近可燃物，或将熔断器和火花间隙型的电涌防护器设置在可燃物上方，都是直接导致起火的主要因素。

1.2 建筑电气火灾发生的核心隐患

在不同类型电气火灾发生的过程中，其中都会蕴含着大量的火灾隐患，这些隐患往往具备较强的隐蔽性，一旦被忽视，便有可能引发重大的消防隐患，从而造成人员生命财产安全。

1.2.1 选材不合理产生的火灾隐患

相关施工单位在落实建筑电气设计的过程中，未能及时地落实消防安全管控，缺乏防火意识，尤其是大型建筑的施工期间，建筑电气系统周边的材料选择存在较大隐患。例如，部分酒楼会采取羊毛或者化纤易燃地毯，座椅、沙发周边利用全包泡沫塑料再包人造革，这些材料本身具备极强易燃性一旦出现火源，便有可能引发重大火灾，且蔓延速度较快。

1.2.2 施工以及设计缺乏合理性

在电气建筑设计的过程中，未能按照相关标准及时地进行细节管控，有可能导致后续存在较多的消防隐患，尤其是旧房改造以及装修工程，原有的电路已经使用了较长时间，存在着一系列的老化现象，而通过电气改造后还需要进行接线。若未能在更改原有电气线路设计以及细节的前提下，盲目加大使用规模，有可能造成原有电气线路电阻过大发热、绝缘层损坏脱落等情况，一旦发生短路，会造成较为严重的火花以及放电现象，从而造成较大的人员财产损失。

1.2.3 缺乏科学的防火意识

在建筑工程投入使用后，部分工程的后续维护以及持续化管理未能落实到位，尤其是针对电气系统没有进行阶段性的维修和检查，部分安全隐患未能及时发现，也就导致电气系统长时间处于高危环境进行工作；另外，部分住宅楼存在任意拉设电线、防火体系不合格等现象，极有可能造成较大的火灾。

2 建筑电气系统的消防管控方案

针对当前的建筑电气设计，落实消防管理，不仅要定位其中的各项隐患，还需要综合具体的隐患类型打造具有针对性的优化方案，同时，还需要建立立体化的消防管控体系，这样才可以为电气系统的正常运行奠定良好基础。

2.1 加强电气建筑系统的日常隐患巡查

2.1.1 落实好短路巡查

针对电气建筑系统的前期设计以及后期使用阶段，要做好短路巡查工作，主要检测线路是否完好，尤其是针对绝缘层以及大功率电气设备，及时地进行导线和电缆的检测。落实好导线持续性管理，阶段性地进行绝缘能力测试以及电阻测试，若发现电阻过高的导线要及时进行更换；监测具体的电气系统运行环境，避免在高温潮湿环境中使用；做好整体建筑电气系统的防雷接地工作，避免雷击影响系统正常运转从而引发短路。

2.1.2 落实好电气设计以及优化技术体系创新

针对部分由技术问题引发的电气火灾，要从前期设计、安装、使用、验收等各个环节进行全方位的优化，尤其是要做好各个环节的技术交底，要了解施工期间的重点以及难点，加大力度做好设计及安装期间的电气线路规划以及设备性能监测；尤其是针对当前的部分智能性建筑，涉及大量的智能电气设备，需要对其构建全寿命周期管理体系，这样才可以及时定位其中存在的各项隐患问题并且进行针对性优化。

（1）在建筑电气系统防火设计的过程中，设计单位要结合有关电气防火的设计规范进行科学的设计，尤其是要正确选择建筑性质，合理地调控电气系统工作环境，结合电气系统的运行负荷科学地设置绝缘层、阻燃层、防火性能参数。应保持适度的余量，防止以后建筑物内电气系统增加用电负荷时，无法更换符合要求的线缆而造成过负荷运行隐患。

（2）在电气系统安装施工的过程中，要严格按照电气设计图标以及前期的施工规范进行，同时，要以落实好线缆截面、色别强度、型号等各项参数的校对和分析，了解不同用途以及不同场所的防火保护措施，这样才可以合理地进行电气线路的设置和设备的规划；在高温腐蚀性场所，需要利用 PVC 管进行穿管保护，在易燃易爆的区域，需要及时地设置电线电缆区段，并且进行防火隔离处理；针对大型建筑需要对穿顶棚的引下、引上电线孔洞，要利用防火圈加以保护，孔洞位置的电线也需要应用防火包带进行缠绕，所有墙面上的开关盒以及盒内都需要做到防火隔热处理。

（3）针对电气设备的安装和使用来讲，首先，要做到结合不同场所、不同电气系统运行需求、不同设备的性能以及运行特点进行针对性的设计和分析。例如，照明器具要和可燃物之间维持着正常的防火距离、开关以及灯具的相关插座，要设置在不可燃材料上，并且安装隔热以及散热保护措施。嵌入式安装的灯具以及电气设备，要利用防火帽进行保护，同时在安装光源的器具上涂刷防火涂料，这样可以有效降低高温器具使用过程中存在的火灾隐患。

（4）加大力度做好消防验收，也是提升建筑电气系统设计质量的根本保障。首先施工单位要组建专业的内部电气消防验收小组，配合第三方监理机构以及专业团队，做好电气设计前期的防火预案以及设计结束后的防火验收工作；利用先进的手段进行消防性能检测，并且做好细节补充。权威部门也需要提供具有权威性的消防隐患检测报告以及优化建议，这样才可以为建筑电气系统的良好运行奠定稳定基础。

2.2 打造立体化的电气消防管控方案

2.2.1 设置科学的消防报警以及联动体系

当前，建筑规模逐步加大，电气系统愈加复杂，消防管控要通过信息技术进行智能化转型，这样也是进一步消除电气系统消防安全隐患的重要保障。而当前的智能化消防联动控制方式，可以结合建筑电气系统的复杂程度进行针对性选择，可以选择多线制，或总线制的方法。我国当前绝大部分大中型建筑项目的电气系统消防联动机制都是总线制，可以全面提升消防预警的综合质量，同时，也能够节约能源。

2.2.2 设置专用消防设备

大型建筑项目的电气消防体系，需要配备专业的消防设备，其中消防水泵以及消防电话是提升电气系统运行质量的根本保障，可以在出现火灾隐患时及时地降低火灾对人员生命财产造成的威胁。

首先，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。

3 安科瑞电气火灾监控系统

3.1 概述

Acre1-6000电气火灾监控系统，是根据国家现行规范标准由安科瑞电气股份有限公司研发的全数字化独立运行的系统，已通过国家消防电子产品质量监督检验中心的消防电子产品试验认证，并且均通过严格的EMC电磁兼容试验，保证了该系列产品在低压配电系统中的安全正常运行，现均已批量生产并在全国得到广泛地应用。该系统通过对剩余电流、过电流、过电压、温度和故障电弧等信号的采集与监视，实现对电气火灾的早期预防和报警，当必要时还能联动切除被检测到剩余电流、温度和故障电弧等超标的配电回路;并根据用户的需求，还可以满足与AcreIEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。

3.2 应用场合

适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿企业、国家重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。

3.3 系统结构

电气设计

3.4 系统功能

监控设备能接收多台探测器的剩余电流、温度信息，报警时发出声、光报警信号，同时设备上红色“报警”指示灯亮，显示屏指示报警部位及报警类型，记录报警时间，声光报警一直保持，直至按设备的“复位”按钮或触摸屏的“复位”按键远程对探测器实现复位。对于声音报警信号也可以使用触摸屏“消声”按键手动消除。

电气设计

当被监测回路报警时，控制输出继电器闭合，用于控制被保护电路或其他设备，当报警消除后，控制输出继电器释放。

通讯故障报警：当监控设备与所接的任一台探测器之间发生通讯故障或探测器本身发生故障时，监控画面中相应的探测器显示故障提示，同时设备上的黄色“故障”指示灯亮，并发出故障报警声音。电源故障报警：当主电源或备用电源发生故障时，监控设备也发出声光报警信号并显示故障信息，可进入相应的界面查看详细信息并可解除报警声响。

电气设计

当发生剩余电流、超温报警或通讯、电源故障时，将报警部位、故障信息、报警时间等信息存储在数据库中，当报警解除、排除故障时，同样予以记录。历史数据提供多种便捷、快速的查询方法。

电气设计

3.5 配置方案

应用场合	型号	产品照片	功能
消防控制室	Acrel-6000/B		适用于1~4条通信总线多可连接256个探测器，可适用于壁挂安装的场所。
Acrel-6000/Q		适用于大型组网，壁挂式监控主机数量较多且需集中查看的场所，主要监测壁挂主机信息。
一、二级低压配电	ARCM200L-Z2		三相(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar h、Hz、cos中)，视在电能、四象限电能计量，单回路剩余电流监测，4路温度监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，2路独立RS 485/Modbus通讯
ARCM200L-J8	8路剩余电流监测，2路继电器输出，4路开关量输入，事件记录，内置时钟，点阵式LCD显示，1路RS 485/Modbus通讯
ARCM 300-J1		1路剩余电流监测，4路温度监测，1路继电器输出，事件记录，LCD显示，1路RS 485/Modbus通讯
AAFD-□		检测末端线路的故障电弧，485通讯，导轨式安装。
ASCP200-□		短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测，1路RS 485通讯，1路GPRS或NB无线通讯，额定电流为0-40A可设。
	短路限流保护、过载保护、内部超温限流保护、过欠压保护、漏电监测、线缆温度监测，1路RS485通讯，1路NB或4G无线通讯，额定电流为0-63A可设。
配套附件	AKH-0.66		测量型互感器，采集交流电流信号
AKH-0.66/L		剩余电流互感器，采集剩余电流信号
ARCM-NTC		温度传感器，采集线缆或配电箱体温度