建筑電氣節(jié)能設(shè)計及綠色建筑淺析
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了建筑電氣節(jié)能設(shè)計及綠色建筑淺析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：城市的飛速發(fā)展帶來了社會安全問題，無論是交通出行還是用水、用電，都在考驗著城市的承載能力。隨著各種高層建筑的不斷建設(shè)，用電負荷也開始不斷增加，電器線路變得越來越多。因此，設(shè)計人員應合理設(shè)計電氣消防系統(tǒng)，預防建筑火災的發(fā)生，保護人民的生命財產(chǎn)安全。基于此，筆者結(jié)合建筑電氣消防設(shè)計的主要原則，總結(jié)了建筑電氣消防設(shè)計的要點和完善對策，以供參考。
關(guān)鍵詞：建筑電氣；消防設(shè)計；難度與措施
近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量不斷增多。由于高層建筑的高度高、機電設(shè)備多、管線繁雜，引發(fā)火災的因素呈增長趨勢。民用建筑的公共消防設(shè)施管理比較困難，火災隱患已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。在建筑設(shè)計中，設(shè)計師既要根據(jù)建筑物的使用功能、空間與平面特征、使用人員的特點，采取安全的防火措施和控制火源措施，防止發(fā)生火災，也要設(shè)置合理的安全疏散設(shè)施與有效的滅火、報警等設(shè)施，以控制和撲滅火災，實現(xiàn)保護人身安全、減少火災危害的目標。
1電氣消防設(shè)計的主要原則
1.1確定電氣消防用電負荷等級
《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016—2014）第10.1條規(guī)定明確指出了消防電源及其配電。《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50052—2009）第3章明確規(guī)定了負荷分級及供電要求。因此，設(shè)計人員應嚴格執(zhí)行這些規(guī)范。
1.2保證消防用電的可靠性
消防用電的可靠性是建筑消防設(shè)施正常運行的基本保障。在實踐中，消防設(shè)備的配電線路不可靠，就不能保證消防用電設(shè)備的供電可靠性。如果生產(chǎn)、生活用電與消防用電的配電線路采用同一回路，那么一旦發(fā)生火災，電氣線路短路或切斷生產(chǎn)、生活用電都會導致消防用電設(shè)備不能運行。因此，消防用電設(shè)備必須采用專用的供電回路，確保生產(chǎn)、生活用電被切斷時，仍能滿足消防供電要求。
1.3滿足火災時連續(xù)供電的需求
“消防用電”包括消防控制室照明燈、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設(shè)施、火災探測與報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)裝置、疏散照明燈、疏散指示標志和電動防火門窗、電動卷簾、電動閥門等設(shè)施用電。連續(xù)供電是人員疏散和消防人員撲滅火災的重要保障。
1.4明確是否設(shè)置火災自動報警系統(tǒng)
火災自動報警系統(tǒng)能起到早期發(fā)現(xiàn)和通報火警信息，及時通知人員進行疏散、滅火的作用。對于高度低、層數(shù)少、結(jié)構(gòu)簡單的建筑，設(shè)計人員可以按照防火規(guī)范的相關(guān)條款不設(shè)置火災報警系統(tǒng)。火災自動報警系統(tǒng)的設(shè)置范圍包括：同一時間停留人數(shù)較多，發(fā)生火災容易造成人員傷亡需及時疏散的場所或建筑；可燃物較多、火災蔓延迅速、撲救困難的場所或建筑，以及不易及時發(fā)現(xiàn)火災且性質(zhì)重要的場所或建筑。因此，在初步設(shè)計階段，設(shè)計人員需要明確是否設(shè)置火災自動報警系統(tǒng)。
2建筑電氣消防設(shè)計要點
在民用建筑設(shè)計中，由于設(shè)計周期短、任務重，設(shè)計師往往沒有把握建筑電氣消防設(shè)計的要點，而這些要點對消防設(shè)備持續(xù)運行起著關(guān)鍵作用。因此，筆者在實際項目中，總結(jié)了以下幾個要點。
2.1火災時消防排煙風機與消防補風機需要連鎖啟停線
《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標準》（GB51251—2017）（以下簡稱《防煙排煙標準》）第5.2.2條中規(guī)定：“排煙防火閥在溫度達到280℃時應自行關(guān)閉，并應連鎖關(guān)閉排煙風機和補風機。”當排煙防火閥在280℃應自動熔斷并關(guān)閉，補風機與排煙機應對應設(shè)置，排煙風機停止運行時，對應的補風機應連鎖停止運行。因此，設(shè)計人員需要設(shè)置一根啟停線來連鎖關(guān)閉補風機。
2.2消防主電源電纜和備用電源共用同一橋架敷設(shè)，中間設(shè)置隔板
《民用建筑電氣設(shè)計標準》（GB51348—2019）第8.5.13條規(guī)定：“下列不同電壓、不同用途的電纜，不宜敷設(shè)在同一層或同一個橋架內(nèi)：1kV以上和1kV以下的電纜；向同一負荷供電的兩回路電源電纜；電力和電信電纜；當受條件限制需安裝在同一層橋架內(nèi)時，宜采用不同的橋架敷設(shè)，當為同類負荷電纜時，可用隔板隔開?！痹跊]有限制情況的條件下，向同一負荷供電的兩回路電源電纜宜分橋架敷設(shè)，但在實際施工中，許多消防主電源電纜都共用同一橋架敷設(shè)。因此，設(shè)計人員必須在中間設(shè)置防火隔板來保證消防線路安全和防止因電纜過熱而相互影響。
2.3火災時消防聯(lián)動控制器應具有切除相關(guān)非消防負荷的功能
《火災自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50116—2013）（以下簡稱《系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》）第4.10.1條規(guī)定：“消防聯(lián)動控制器應具有切斷火災區(qū)域及相關(guān)區(qū)域的非消防電源的功能，當需要切斷正常照明時，宜在自動噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)動作前切斷?！被馂淖詣訄缶到y(tǒng)應能切斷火災區(qū)域及相關(guān)區(qū)域的非消防電源，現(xiàn)在普遍的做法是，在非消防的配電柜主開關(guān)中設(shè)置分勵脫扣器輔助觸點來切斷非消防電源。設(shè)計人員往往沒有統(tǒng)一在變配電室低壓柜和二級配電柜中設(shè)置消防聯(lián)動控制器，導致現(xiàn)場施工混亂，火災時消防聯(lián)動控制器不能切掉非消防負荷。
2.4正壓送風機需要設(shè)置余壓監(jiān)控裝置
《防煙排煙標準》第5.1.4條規(guī)定：“機械加壓送風系統(tǒng)宜設(shè)有測壓裝置及風壓調(diào)節(jié)措施?！睓C械加壓送風系統(tǒng)設(shè)置測壓裝置，既可作為系統(tǒng)運行的信息掌控裝置，又可作為超壓后啟動余壓閥、風壓調(diào)節(jié)措施的動作信號裝置。疏散門的方向是朝疏散方向開啟的，而加壓送風作用方向與疏散方向恰好相反。若風壓過高則會引起開門困難，甚至打不開門，從而影響疏散。
2.5火災自動報警系統(tǒng)報警總線穿越防火分區(qū)處設(shè)置短路隔離器
《系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第3.1.6條規(guī)定：“系統(tǒng)總線上應設(shè)置總線短路隔離器，每只總線短路隔離器保護的火災探測器、手動火災報警按鈕和模塊等消防設(shè)備的總數(shù)不應超過32點；總線穿越防火分區(qū)時，應在穿越處設(shè)置總線短路隔離器。”然而，在實際設(shè)計中，設(shè)計師往往沒有在防火分區(qū)穿越處設(shè)置短路隔離器，而是在下一個防火分區(qū)探測器旁設(shè)置。
2.6疏散走廊設(shè)置末端探測器過多
《系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第6.2.4條規(guī)定：“在寬度小于3m的內(nèi)走道頂棚上設(shè)置點型探測器時，宜居中布置。感溫火災探測器的安裝間距不應超過10m；感煙火災探測器的安裝間距不應超過15m；探測器至端墻的距離，不應大于探測器安裝間距的1/2?！比欢?，在寬度小于3m的疏散走道上設(shè)置點型探測器時，設(shè)計師往往沒有優(yōu)先考慮居中布置。當感溫火災探測器的安裝距離為10m時，末端的感溫火災探測器至墻的距離應為5m；當感煙火災探測器的安裝距離為15m時，末端的感煙火災探測器至墻的距離應為7.5m。這種布置方法，既美觀又節(jié)約成本。
2.7高大空間要求設(shè)置兩種以上類型探測器
《系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第12.4.1條規(guī)定：“高度大于12m的空間場所宜同時選擇兩種及以上火災參數(shù)的火災探測器?！笨紤]到建筑高度超過12m的高大空間場所建筑結(jié)構(gòu)的特點及在發(fā)生火災時火源位置、類型、功率等因素的不確定性，設(shè)計人員需要設(shè)置兩種以上類型的火災探測器。在一般情況下，設(shè)計人員往往只設(shè)置了線型光束感煙火災探測器和消防水炮裝置，這不符合規(guī)范要求。因此，設(shè)計人員還需要增設(shè)一套管路采樣式吸氣感煙火災探測器來滿足規(guī)范要求。
2.8消防弱電線路合用橋架時需要加隔板
《系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第11.2.5條規(guī)定：“不同電壓等級的線纜不應穿入同一根保護管內(nèi)，當合用向一線槽時，線槽內(nèi)應有隔板分隔?！睘榱吮ＷC火災自動報警系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，當消防電源線、消防報警信號線、消防電話線、消防廣播線、消防強啟線等合用一個線槽時，不同電壓等級的消防弱電線路之間需要加防火隔板。另外，線槽應采取涂防火涂料等防火保護措施。
3建筑電氣消防設(shè)計完善對策
3.1基于異常檢查，加強消防報警聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計
火災消防報警系統(tǒng)一直是建筑施工的重點部分，該系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況，會給建筑物整體性能帶來不同程度的影響，例如在出現(xiàn)險情時，不能及時報警，延誤救援時間。因此，工作人員必須全面檢查火災報警系統(tǒng)出現(xiàn)的異常情況。具體而言，一方面，工作人員需要結(jié)合設(shè)計圖紙詳細檢查整個火災報警消防系統(tǒng)運行情況，分析其各階段運行數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)對比，找到出現(xiàn)異常的原因；另一方面，工作人員需要多元分析問題，利用專業(yè)知識來決定是否進行斷電檢查。工作人員也可以根據(jù)問題的嚴重程度，在系統(tǒng)正常運行情況下完成檢查。在設(shè)計環(huán)節(jié)，設(shè)計人員需要具著前瞻性思維，綜合考慮異常檢查需求，加強消防報警聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計。消防值班人員可以根據(jù)系統(tǒng)運行情況來遠程控制風機、水泵。在消防報警聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計中，設(shè)計人員可根據(jù)聯(lián)動特點，將報警儀器放入專用儀器柜中，以便工作人員能夠根據(jù)傳遞的信號來手動控制設(shè)備。
3.2考慮建筑功能，優(yōu)化消防配電設(shè)計
為了保證消防配電系統(tǒng)在建筑物中的高效與穩(wěn)定運行，設(shè)計人員應優(yōu)化消防配電設(shè)計。首先，設(shè)計人員應全面分析建筑使用功能，結(jié)合民用建筑、公共建筑等不同類型建筑特點來完成消防配電設(shè)計與規(guī)劃工作，從而保證電氣消防系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行。其次，設(shè)計人員應基于建筑工程施工周期，結(jié)合消防配電設(shè)計需求來保證施工的科學性、有序性，同時做好后期維護工作。最后，設(shè)計人員應劃分好區(qū)域，保證防火設(shè)計的合理性。另外，設(shè)計人員還需要結(jié)合不同區(qū)域的實際情況來優(yōu)化消防配電設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計人員應根據(jù)消防電源監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋范圍來做好監(jiān)控設(shè)備設(shè)計工作，并且根據(jù)電壓電流監(jiān)控需求來監(jiān)控消防設(shè)備。設(shè)計人員應保證在出現(xiàn)電壓異常狀態(tài)時，消防電源監(jiān)控系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)電壓異常，同時發(fā)出報警信號，以便工作人員能夠根據(jù)報警信號及時采取有效措施，將問題解決在萌芽狀態(tài)。
3.3通過多點設(shè)置，做好消防水泵聯(lián)動設(shè)計工作
消防水泵啟動方式包括就地啟動和消防控制室聯(lián)動控制啟動兩種方式。在一般情況下，消防水泵的開關(guān)處于聯(lián)控狀態(tài)，它可以在發(fā)生火災時自動開啟。當消防水泵的開關(guān)出現(xiàn)故障時，火災報警聯(lián)動系統(tǒng)可以通過現(xiàn)場水泵控制柜就地控制，工作人員也可以手動將其開啟，雙方彼此互補，以徹底避免火災的發(fā)生。想要保證手動開關(guān)在第一時間開啟，設(shè)計人員就需要進行多點設(shè)置，保證每一個區(qū)域內(nèi)的電氣消防系統(tǒng)都能夠開啟消防水泵。最為關(guān)鍵的是，設(shè)計人員應該優(yōu)化聯(lián)控狀態(tài)下整個消防水泵的自動開啟條件：除了要滿足電氣系統(tǒng)的實際需求以外，還要利用消防水流量或者消防水壓低的特點，讓其自動開啟。因此，在開展電氣消防設(shè)計工作的時候，設(shè)計人員需要結(jié)合具體情況來開展相關(guān)工作：一方面，設(shè)計人員需要和施工人員進行密切交流與溝通，保證設(shè)計工作的科學性與可行性；另一方面，設(shè)計人員應做好消防水泵開關(guān)設(shè)計工作，從而保證設(shè)計工作的順利進行。總之，設(shè)計人員通過多點設(shè)置，做好消防水泵聯(lián)動設(shè)計工作，不僅能夠充分滿足火災發(fā)生時第一時間開啟消防水泵的需求，還能夠保證設(shè)計工作的效果和質(zhì)量。
4結(jié)語
綜上所述，在城市現(xiàn)代化建設(shè)背景下，建筑電氣消防設(shè)計的作用越來越明顯。建筑電氣消防設(shè)計不僅是建筑電氣設(shè)計中重要的一項內(nèi)容，還關(guān)系到人民的生命財產(chǎn)安全。因此，相關(guān)人員必須重視建筑電氣消防設(shè)計工作，并且結(jié)合建筑物的使用功能、空間與平面特征，保證電氣消防設(shè)計方案的可行性與合理性，從而推動建筑行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。
作者:李國富 單位:北京市住宅建筑設(shè)計研究院有限公司
