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建筑電氣設(shè)計中的火災(zāi)隱患及其對策方案
更新時間:2023-10-10   點擊次數(shù):347次

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?;蛘咴谠馐芾讚魰r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)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,*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 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)⑷蹟嗥骱突鸹ㄩg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 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 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,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(bǔ)充。部門也需要提供具有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;并根據(jù)用戶的需求,還可以滿足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)

img1 

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"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)備復(fù)"按鈕或觸摸屏復(fù)"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"按鍵手動消除。

img2 

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"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。

img3 

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。

img4 

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

img5 

適用1~4條通信總線多可連256個探測器,可適用于壁掛安裝的場所。

Acrel-6000/Q

img6 

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

img7 

(I、U、kW、Kvar、kWh、Kvar hHz、cos),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LCD顯示2路獨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LCD顯示,1RS 485/Modbus通訊

ARCM 300-J1

img8 

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,1RS 485/Modbus通訊

AAFD-

img9 

檢測末端線路的故障電弧,485通訊,導(dǎo)軌式安裝。

ASCP200-

img10 

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,1RS 485通訊1GPRSNB無線通訊,額定電流0-40A可設(shè)。

img11 

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,1RS485通訊1NB4G無線通訊,額定電流0-63A可設(shè)。

配套

附件

AKH-0.66

img12 

測量型互感器,采集交流電流信號

AKH-0.66/L

img13 

剩余電流互感器,采集剩余電流信號

ARCM-NTC

img14 

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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