黃明芬，周壽杰，廖樹(shù)強(qiáng)

（1.南寧市勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530000；2.中盛弘宇建設(shè)科技有限公司廣西第一分公司，廣西 南寧 530000；3.華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司，廣西 南寧 530000）

在建筑電氣設(shè)計(jì)領(lǐng)域，消防配電設(shè)計(jì)直接關(guān)系到建筑物內(nèi)部及周?chē)幕馂?zāi)安全。此研究將在技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)際應(yīng)用之間建立橋梁，為建筑電氣領(lǐng)域的專業(yè)人士提供有價(jià)值的指導(dǎo)與啟示。

1 消防配電設(shè)計(jì)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的價(jià)值

在建筑電氣設(shè)計(jì)中消防配電設(shè)計(jì)扮演著至關(guān)重要的角色，其價(jià)值不僅僅體現(xiàn)在災(zāi)難應(yīng)對(duì)方面，更涉及建筑電氣系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

首先，消防配電設(shè)計(jì)在提高建筑火災(zāi)安全性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，通過(guò)科學(xué)合理的電氣系統(tǒng)布局和靈活的供電方案能夠確?；鹁瘯r(shí)各個(gè)消防設(shè)備的正常運(yùn)行，這不僅包括消防噴淋、滅火器等設(shè)備的供電，還包括緊急疏散通道及照明系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)提供必要的能量支持[1]。

其次，消防配電設(shè)計(jì)對(duì)建筑的災(zāi)后恢復(fù)具有重要影響。一旦火災(zāi)爆發(fā)，電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將直接關(guān)系到建筑內(nèi)各項(xiàng)設(shè)備的恢復(fù)與修復(fù)，科學(xué)的消防配電設(shè)計(jì)可以最大程度地減小火災(zāi)對(duì)電氣系統(tǒng)的破壞，從而提高災(zāi)后的修復(fù)效率，適當(dāng)?shù)膫溆秒娫磁渲?、合理的線路布局，都將在建筑受災(zāi)后為電力系統(tǒng)的快速修復(fù)提供有力支持，從而盡早使建筑重新運(yùn)行，減小災(zāi)害帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)損失。

最后，消防配電設(shè)計(jì)在提升建筑電氣系統(tǒng)可靠性方面功不可沒(méi)。通過(guò)合理規(guī)劃電纜線路、配置防火墻和消防隔離設(shè)備有效減小火災(zāi)蔓延的可能性，保障電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。一旦火災(zāi)發(fā)生，適當(dāng)?shù)呐潆娫O(shè)計(jì)還可以降低事故對(duì)電力系統(tǒng)的影響范圍，防止整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)因一點(diǎn)事故而癱瘓。這種系統(tǒng)級(jí)的可靠性設(shè)計(jì)將有效提升建筑電氣系統(tǒng)的整體運(yùn)行水平，為日常使用和突發(fā)災(zāi)害中的電力需求提供了可靠的保障。

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和建筑復(fù)雜性的增加，建筑電氣系統(tǒng)的負(fù)荷也日益加大，因此消防配電設(shè)計(jì)也對(duì)提高建筑電氣系統(tǒng)的效率具有積極意義。通過(guò)合理規(guī)劃配電線路、科學(xué)配置電纜通道降低電氣系統(tǒng)的能耗，提高供電效率。特別是在緊急情況下，如火災(zāi)爆發(fā)，一個(gè)高效的消防配電設(shè)計(jì)能夠迅速響應(yīng)，確保緊急設(shè)備得到及時(shí)供電，最大限度地減小損失。

2 建筑電氣設(shè)計(jì)中消防配電設(shè)計(jì)的種類

2.1 樹(shù)干式消防配電設(shè)計(jì)

樹(shù)干式消防配電設(shè)計(jì)是一種常見(jiàn)且廣泛應(yīng)用的方案，其特點(diǎn)在于電氣系統(tǒng)的主干線呈樹(shù)干狀結(jié)構(gòu)，從中心供電到各個(gè)分支，這種設(shè)計(jì)能夠有效地將電力傳遞到建筑的各個(gè)部分，使得在火災(zāi)發(fā)生時(shí)各個(gè)區(qū)域的消防設(shè)備都能夠得到穩(wěn)定的電源支持，樹(shù)干式設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的特點(diǎn)，同時(shí)能夠提供相對(duì)較高的可靠性，適用于中小型建筑[2]。

2.2 放射式消防配電設(shè)計(jì)

放射式設(shè)計(jì)是一種將電力由中心輻射向周?chē)鷧^(qū)域的配置方式。該設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是中心供電設(shè)備與各個(gè)分支電路呈放射狀分布，形如放射線，這種結(jié)構(gòu)可以確保電力迅速傳播到建筑的各個(gè)角落，提高了火災(zāi)時(shí)各區(qū)域消防設(shè)備的響應(yīng)速度，放射式設(shè)計(jì)常用于大型建筑如商業(yè)中心、辦公大樓等，能夠有效滿足建筑物內(nèi)部復(fù)雜空間的電力分布需求。

2.3 鏈?zhǔn)较琅潆娫O(shè)計(jì)

鏈?zhǔn)较琅潆娫O(shè)計(jì)是一種將電力沿著鏈條狀結(jié)構(gòu)傳遞的方式。在鏈?zhǔn)皆O(shè)計(jì)中，電力從一個(gè)環(huán)節(jié)傳遞到下一個(gè)環(huán)節(jié)，最終到達(dá)需要供電的區(qū)域，這種設(shè)計(jì)方式使得電力傳輸?shù)穆窂较鄬?duì)清晰，便于維護(hù)和故障排查，鏈?zhǔn)皆O(shè)計(jì)常常應(yīng)用于需要分段供電的建筑，例如大型工廠、生產(chǎn)車(chē)間等，確保在特定區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)，其他區(qū)域的電力系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。

2.4 混合式消防配電設(shè)計(jì)

混合式設(shè)計(jì)將以上不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)融合，形成一種綜合性的消防配電方案。這種設(shè)計(jì)方式兼具樹(shù)干式、放射式和鏈?zhǔn)降奶攸c(diǎn)，通過(guò)合理規(guī)劃使得電力能夠迅速且可靠地傳遞到建筑的各個(gè)部分，混合式設(shè)計(jì)適用于對(duì)電力系統(tǒng)要求較高的建筑，如醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等，能夠更靈活地適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)的多樣性。

3 建筑電氣設(shè)計(jì)中消防配電設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題與控制要點(diǎn)

3.1 供電系統(tǒng)的分析

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，消防配電設(shè)計(jì)是保障建筑火災(zāi)安全的不可或缺的一環(huán)。然而，在實(shí)際工程中，供電系統(tǒng)面臨多方面的問(wèn)題，因此需要深入分析這些常見(jiàn)問(wèn)題并制定相應(yīng)的控制要點(diǎn)，確保電氣系統(tǒng)在火災(zāi)情況下的可靠性和安全性[3]。

供電系統(tǒng)的負(fù)載分析這一過(guò)程要求對(duì)建筑內(nèi)各個(gè)用電設(shè)備的用電需求進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估，確立整個(gè)電氣系統(tǒng)的負(fù)載特性，各類建筑具有不同的負(fù)載特點(diǎn)，例如醫(yī)院對(duì)醫(yī)療設(shè)備有較大的電力需求，而商業(yè)中心則在辦公區(qū)域有較高的用電負(fù)荷，通過(guò)深入負(fù)載分析，設(shè)計(jì)者可以科學(xué)規(guī)劃電纜線路、變壓器容量等，確保供電系統(tǒng)能夠在火災(zāi)時(shí)滿足各個(gè)區(qū)域的用電需求。同時(shí)，在選擇備用電源時(shí)，比如發(fā)電機(jī)、蓄電池等，而其配置涉及容量、啟動(dòng)速度、切換機(jī)制等多個(gè)方面，某些建筑要求備用電源在火災(zāi)發(fā)生后能夠在極短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，從而保障消防設(shè)備能夠迅速投入使用，因此合理的備用電源配置是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須高度關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。此外，供電系統(tǒng)的防火隔離設(shè)計(jì)也是重中之重，該設(shè)計(jì)旨在防止火災(zāi)蔓延至電氣系統(tǒng)的其他部分，從而確保電力系統(tǒng)的局部故障不會(huì)引發(fā)更大范圍的問(wèn)題，有效的防火隔離需要考慮電纜線路的布局、防火墻的設(shè)置等因素，保障在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，電氣系統(tǒng)能夠維持在受影響的局部而不至于整體癱瘓。

3.2 供電設(shè)備方面的分析

在實(shí)際工程中，供電設(shè)備方面涉及多種問(wèn)題，因此需要深入分析這些常見(jiàn)問(wèn)題并制定相應(yīng)的控制要點(diǎn)來(lái)提高電氣系統(tǒng)的可靠性和安全性。

不同的建筑類型和用途對(duì)供電設(shè)備有不同的要求，例如在大型商業(yè)中心需要大容量的變壓器和配電柜以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的用電需求，而在住宅區(qū)域則需要更注重小型、高效的供電設(shè)備，因此設(shè)計(jì)者需要根據(jù)建筑的具體情況，科學(xué)選擇供電設(shè)備的型號(hào)、容量和規(guī)格。供電設(shè)備的布局和配置也是一個(gè)需要深入研究的問(wèn)題，不同的建筑結(jié)構(gòu)和布局，對(duì)供電設(shè)備的位置和連接方式提出不同的要求，例如在高層建筑中需要將供電設(shè)備分布在不同樓層以降低電力傳輸?shù)膿p耗。合理的供電設(shè)備布局不僅能夠提高電氣系統(tǒng)的效率，還能夠減小設(shè)備之間的互相干擾，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。另一個(gè)需要關(guān)注的問(wèn)題是供電設(shè)備的維護(hù)和監(jiān)測(cè)體系的建立，供電設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行中會(huì)受到環(huán)境、負(fù)載變化等多種因素的影響，因此需要建立完善的維護(hù)體系定期對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，同時(shí)引入遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和智能診斷技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題并采取措施，確保供電設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠正常運(yùn)行。在消防配電設(shè)計(jì)中，供電設(shè)備的過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)是至關(guān)重要的控制要點(diǎn)，合理設(shè)置過(guò)載保護(hù)裝置能夠在電流超過(guò)額定值時(shí)及時(shí)切斷電源，防止供電設(shè)備受損，同時(shí)精確的短路保護(hù)裝置能夠在電路發(fā)生短路時(shí)迅速切斷電源，有效防止火災(zāi)的進(jìn)一步擴(kuò)散，這要求設(shè)計(jì)者深入了解供電設(shè)備的特性，根據(jù)其額定參數(shù)合理設(shè)置保護(hù)裝置的參數(shù)。此外，可靠性設(shè)計(jì)包括采用高質(zhì)量的供電設(shè)備、合理的冗余設(shè)計(jì)和備用電源配置等方面，通過(guò)在設(shè)計(jì)階段就考慮設(shè)備的可靠性，降低供電系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)合理的冗余設(shè)計(jì)可以在某個(gè)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)切換到備用設(shè)備，確保電氣系統(tǒng)的連續(xù)供電[4]。

3.3 電源監(jiān)控的分析

電源監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中需要充分考慮對(duì)電力參數(shù)的監(jiān)測(cè)和分析，這包括電壓、電流、頻率等各種電力參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)高精度的傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，例如電壓異常波動(dòng)或頻率偏離正常范圍，表明供電系統(tǒng)存在問(wèn)題，因此對(duì)電力參數(shù)進(jìn)行全面監(jiān)控并設(shè)置相應(yīng)的報(bào)警閾值是確保電源系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。電源監(jiān)控涉及對(duì)電源設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，尤其是變壓器、發(fā)電機(jī)、蓄電池等關(guān)鍵設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備的溫度、振動(dòng)、電流等參數(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常情況，預(yù)防潛在的故障，例如高溫，表明設(shè)備過(guò)載或存在其他問(wèn)題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決這些問(wèn)題是確保設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。另一個(gè)需要深入關(guān)注的問(wèn)題是電源監(jiān)控系統(tǒng)的通信和數(shù)據(jù)傳輸方面，可靠的數(shù)據(jù)傳輸是保障監(jiān)控系統(tǒng)正常工作的前提，在大型建筑中不同區(qū)域，需要分布式的監(jiān)控設(shè)備，因此建立可靠的通信網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的，采用先進(jìn)的通信技術(shù)如現(xiàn)代的工業(yè)以太網(wǎng)、Modbus 通信協(xié)議等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可操作性。此外，電源監(jiān)控系統(tǒng)的故障自診斷和容錯(cuò)設(shè)計(jì)也是一個(gè)關(guān)鍵的控制要點(diǎn)，系統(tǒng)應(yīng)該具備自動(dòng)識(shí)別故障、迅速切換至備用設(shè)備的能力，例如，如果主要供電設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)能夠自動(dòng)切換至備用電源，確保電氣系統(tǒng)的連續(xù)供電，容錯(cuò)設(shè)計(jì)還包括對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)本身的故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和處理，進(jìn)而防止監(jiān)控系統(tǒng)故障對(duì)電氣系統(tǒng)造成影響。值得注意的是，在建筑電氣系統(tǒng)中，電源監(jiān)控的數(shù)據(jù)是極為敏感的信息，需要采取一系列措施來(lái)保障數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，需要做到數(shù)據(jù)加密、訪問(wèn)控制、防火墻等安全手段，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和數(shù)據(jù)篡改。最后，電源監(jiān)控系統(tǒng)需要具備對(duì)歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析功能，通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)電氣系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行中的趨勢(shì)和周期性問(wèn)題，從而預(yù)測(cè)潛在故障，提前采取維護(hù)措施，確保電氣系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 報(bào)警系統(tǒng)的分析

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，特別是涉及消防配電設(shè)計(jì)時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施顯得非常關(guān)鍵，通過(guò)分析報(bào)警系統(tǒng)中的常見(jiàn)問(wèn)題以及相應(yīng)的控制要點(diǎn)對(duì)于確保電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定和及時(shí)響應(yīng)火災(zāi)事件至關(guān)重要。

首先，報(bào)警系統(tǒng)中的傳感器和探測(cè)器的選型和布局是一個(gè)關(guān)鍵的方面，不同類型的火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧、氣體等有特定的特性，因此需要選擇合適的傳感器和探測(cè)器以確保對(duì)不同類型火災(zāi)的及時(shí)檢測(cè)，合理的布局對(duì)于保障整個(gè)建筑的火災(zāi)監(jiān)測(cè)同樣至關(guān)重要，需要考慮建筑結(jié)構(gòu)、房間用途、風(fēng)向等多方面因素，例如在高層建筑中需要在不同樓層設(shè)置獨(dú)立的煙霧探測(cè)器，從而提高火災(zāi)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

其次，報(bào)警系統(tǒng)中報(bào)警信號(hào)的傳遞和處理需要有高度的可靠性和實(shí)時(shí)性，在大型建筑中，不同區(qū)域，需要分布式的報(bào)警設(shè)備，因此需要建立可靠的通信網(wǎng)絡(luò)，采用現(xiàn)代化的通信技術(shù)如網(wǎng)絡(luò)化的報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的報(bào)警信號(hào)傳遞，確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)報(bào)警信息能夠及時(shí)到達(dá)相關(guān)人員或監(jiān)控中心[5]。另一個(gè)需要深入考慮的問(wèn)題是報(bào)警系統(tǒng)的誤報(bào)率，誤報(bào)，導(dǎo)致不必要的恐慌和資源浪費(fèi)，因此需要設(shè)計(jì)和實(shí)施一套準(zhǔn)確的報(bào)警系統(tǒng)，需要對(duì)傳感器靈敏度的調(diào)整、采用多傳感器融合的技術(shù)以提高準(zhǔn)確性以及對(duì)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行智能處理的算法，通過(guò)合理的技術(shù)手段降低誤報(bào)率，提高系統(tǒng)的可靠性。此外，報(bào)警系統(tǒng)需要有完備的電源備份和自監(jiān)測(cè)機(jī)制。火災(zāi)，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)的損壞，因此報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)配置備用電源，確保在電力中斷的情況下仍能正常運(yùn)行，同時(shí)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備自監(jiān)測(cè)功能，能夠?qū)ο到y(tǒng)各部分的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)傳感器、通信設(shè)備、報(bào)警設(shè)備等的狀態(tài)進(jìn)行定期自檢，發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題并及時(shí)采取措施。報(bào)警系統(tǒng)還需要與其他消防設(shè)備和建筑管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好的集成，例如當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出火警信號(hào)時(shí)能夠自動(dòng)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)、聯(lián)動(dòng)電源切換設(shè)備等，這就需要報(bào)警系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間有明確的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)接口，通過(guò)集成實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)事件的全面、協(xié)同的響應(yīng)，提高整個(gè)消防系統(tǒng)的效能。

最后，對(duì)于報(bào)警系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)也是一個(gè)不可忽視的方面，定期的維護(hù)和檢查包括對(duì)傳感器、探測(cè)器的清潔和校準(zhǔn)，對(duì)通信設(shè)備和報(bào)警設(shè)備的系統(tǒng)檢查等是保障報(bào)警系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段，系統(tǒng)的升級(jí)也需要跟進(jìn)最新的技術(shù)，從而提高系統(tǒng)的性能和適應(yīng)性。

4 結(jié)語(yǔ)

本文在研究建筑電氣設(shè)計(jì)中的消防配電中，不僅窺見(jiàn)了電力系統(tǒng)的技術(shù)奧秘，更體悟到其在建筑安全中的至關(guān)重要性。未來(lái)的建筑電氣設(shè)計(jì)需要更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的智能化、可靠性和安全性，從而更好地應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的建筑環(huán)境。這不僅僅是技術(shù)上的追求，也是對(duì)人員生命和財(cái)產(chǎn)安全的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。