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劉細(xì)鳳
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(jì)能夠滿足建筑日常用電需求,同時(shí)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(jì)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(jì)穩(wěn)定性和科學(xué)性為目的,打造具備針對(duì)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(yùn)行和使用環(huán)境,能夠?yàn)橄嚓P(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(jì);火災(zāi)隱患;消防對(duì)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(jì)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(jì)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(jì)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(shí)期落實(shí)電氣設(shè)計(jì)體系創(chuàng)新關(guān)注的課題。
1 建筑電氣設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)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(jì)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(shí)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(jì)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(diǎn)接觸電阻較大,從而導(dǎo)致火災(zāi)。在電氣回路中會(huì)存在較多的連接點(diǎn),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(diǎn)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(shí)地檢測電阻以及測試性能,連接點(diǎn)會(huì)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(huì)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(shí)地進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)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(jì)不當(dāng)型火災(zāi)
在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中,大量的電氣設(shè)備若未能結(jié)合實(shí)際情況以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),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(huì)影響電氣設(shè)備自身的運(yùn)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(jì)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(huì)蘊(yùn)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(cái)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(shí)建筑電氣設(shè)計(jì)的過程中,未能及時(shí)地落實(shí)消防安全管控,缺乏防火意識(shí),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(huì)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(jì)缺乏合理性
在電氣建筑設(shè)計(jì)的過程中,未能按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)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(shí)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(jì)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(huì)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(cái)產(chǎn)損失。
1.2.3 缺乏科學(xué)的防火意識(shí)
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(shí)到位,尤其是針對(duì)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(shí)發(fā)現(xiàn),也就導(dǎo)致電氣系統(tǒng)長時(shí)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(duì)當(dāng)前的建筑電氣設(shè)計(jì),落實(shí)消防管理,不僅要定位其中的各項(xiàng)隱患,還需要綜合具體的隱患類型打造具有針對(duì)性的優(yōu)化方案,同時(shí),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(yùn)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(shí)好短路巡查
針對(duì)電氣建筑系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)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(duì)絕緣層以及大功率電氣設(shè)備,及時(shí)地進(jìn)行導(dǎo)線和電纜的檢測。落實(shí)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(shí)進(jìn)行更換;監(jiān)測具體的電氣系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)從而引發(fā)短路。
2.1.2 落實(shí)好電氣設(shè)計(jì)以及優(yōu)化技術(shù)體系創(chuàng)新
針對(duì)部分由技術(shù)問題引發(fā)的電氣火災(zāi),要從前期設(shè)計(jì)、安裝、使用、驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行各方面優(yōu)化,尤其是要做好各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)交底,要了解施工期間的重點(diǎn)以及難點(diǎn),加大力度做好設(shè)計(jì)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(duì)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(duì)其構(gòu)建全壽命周期管理體系,這樣才可以及時(shí)定位其中存在的各項(xiàng)隱患問題并且進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化。
(1)在建筑電氣系統(tǒng)防火設(shè)計(jì)的過程中,設(shè)計(jì)單位要結(jié)合有關(guān)電氣防火的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì),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(yùn)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(shí),無法更換符合要求的線纜而造成過負(fù)荷運(yùn)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(jì)圖標(biāo)以及前期的施工規(guī)范進(jìn)行,同時(shí),要以落實(shí)好線纜截面、色別強(qiáng)度、型號(hào)等各項(xiàng)參數(shù)的校對(duì)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(shí)地設(shè)置電線電纜區(qū)段,并且進(jìn)行防火隔離處理;針對(duì)大型建筑需要對(duì)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(duì)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(yùn)行需求、不同設(shè)備的性能以及運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)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,要利用防火進(jìn)行保護(hù),同時(shí)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(yàn)收,也是提升建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(yàn)收小組,配合第三方監(jiān)理機(jī)構(gòu)以及專業(yè)團(tuán)隊(duì),做好電氣設(shè)計(jì)前期的防火預(yù)案以及設(shè)計(jì)結(jié)束后的防火驗(yàn)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的消防隱患檢測報(bào)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(yùn)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(bào)警以及聯(lián)動(dòng)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(dòng)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(duì)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(xiàng)目的電氣系統(tǒng)消防聯(lián)動(dòng)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(shí),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(xiàng)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(yùn)行質(zhì)量的根本保障,可以在出現(xiàn)火災(zāi)隱患時(shí)及時(shí)地降低火災(zāi)對(duì)人員生命財(cái)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(dòng)化特點(diǎn),在總線控制的前提下,可以通過自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng),在檢測到了火災(zāi)信號(hào)后,能夠快速地進(jìn)行第一時(shí)間滅火;而消防電話則需要聯(lián)動(dòng)消防總機(jī)以及專業(yè)消防部門。同時(shí),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(shí)快速地進(jìn)行聯(lián)動(dòng)預(yù)警處理,進(jìn)一步提升電氣設(shè)備的運(yùn)行安全性,同時(shí),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(dú)立運(yùn)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(yàn)中心的消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證,并且均通過嚴(yán)格的EMC電磁兼容試驗(yàn),保證了該系列產(chǎn)品在低壓配電系統(tǒng)中的安全正常運(yùn)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(duì)剩余電流、過電流、過電壓、溫度和故障電弧等信號(hào)的采集與監(jiān)視,實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)的早期預(yù)防和報(bào)警,當(dāng)必要時(shí)還能聯(lián)動(dòng)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(tái)或火災(zāi)自動(dòng)報(bào)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(diǎn)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(tái)探測器的剩余電流、溫度信息,報(bào)警時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào),同時(shí)設(shè)備上紅色“報(bào)警”指示燈亮,顯示屏指示報(bào)警部位及報(bào)警類型,記錄報(bào)警時(shí)間,聲光報(bào)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(duì)探測器實(shí)現(xiàn)復(fù)位。對(duì)于聲音報(bào)警信號(hào)也可以使用觸摸屏“消聲”按鍵手動(dòng)消除。
當(dāng)被監(jiān)測回路報(bào)警時(shí),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(bào)警消除后,控制輸出繼電器釋放。
通訊故障報(bào)警:當(dāng)監(jiān)控設(shè)備與所接的任一臺(tái)探測器之間發(fā)生通訊故障或探測器本身發(fā)生故障時(shí),監(jiān)控畫面中相應(yīng)的探測器顯示故障提示,同時(shí)設(shè)備上的黃色“故障”指示燈亮,并發(fā)出故障報(bào)警聲音。電源故障報(bào)警:當(dāng)主電源或備用電源發(fā)生故障時(shí),監(jiān)控設(shè)備也發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)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(bào)警聲響。
當(dāng)發(fā)生剩余電流、超溫報(bào)警或通訊、電源故障時(shí),將報(bào)警部位、故障信息、報(bào)警時(shí)間等信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中,當(dāng)報(bào)警解除、排除故障時(shí),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(hào) | 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(gè)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(jí) 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(jì)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(shí)鐘,點(diǎn)陣式LCD顯示,2路獨(dú)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(shí)鐘,點(diǎn)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(hào) | |
AKH-0.66/L | 剩余電流互感器,采集剩余電流信號(hào) | ||
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(jì)的過程中,合理地定位火災(zāi)類型以及起火隱患,從設(shè)計(jì)、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(yùn)行質(zhì)量,更可以為人們的生命財(cái)產(chǎn)安全管控奠定良好的基礎(chǔ),同時(shí),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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作者簡介:劉細(xì)鳳,女,現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用