电力工程总图布置中消防设计常见问题分析

电力工程总图布置中消防设计常见问题分析

耿宝

（榆林市正阳电力工程有限公司   陕西省榆林市 719000）

摘要：当前，在城市化迅速发展的影响下，建筑功能也逐渐趋于多元化方向发展，人们对建筑电气消防安全的重视程度也不断提高。在电力工程总图布置中，消防设计起着至关重要的作用。合理的消防设计可以为电力工程提供可靠保护，防止火灾发生和蔓延，最大限度保障人员的生命财产安全。对于电力工程而言，消防设计需要充分考虑其特殊性和复杂性，采取科学合理的措施和设施，确保整个工程的消防安全。

关键词：电力工程；总图布置；消防设计；问题

引言：

消防设计是电力工程总图布置的重点内容之一，主要涉及建（构）筑物火灾危险性和耐火等级、防火间距、消防救援场地等内容。目前电力工程总图布置消防设计主要依循的规范有GB50016—2014《建筑设计防火规范（2018年版）》（以下简称《建筑防火规2018》）、GB50229—2019《火力发电厂与变电站设计防火标准》（以下简称《火变防火规2019》）、DL/T5457-2012《变电站建筑结构设计技术规程》、DL/T5032—2018《火力发电厂总图运输设计规范》（以下简称《火电总规2018》）等。实际设计过程中，由于对规范、工艺的理解偏差或规范中无确切的说明，会出现执行不一致或存在争议的情况。

一、建筑电气设计中消防设备的设置标准

建筑结构设计较为复杂，因此，消防设备设置和传统相比也有很大的变化。在对建筑电气设计中消防设备进行设置时，需要先深入分析其内部构造，同时和建筑形式进行统一结合的情况下来设计火灾发生时的疏散方案，以此发挥消防设备的作用最大化，将损失程度降到最低。国家有关部门针对建筑电气设计中的消防设备也提出了相关的设置标准和规范。比如：配电装置楼灭火器的型号、位置、数量的合理布置；不同电站区域里不同房间干粉灭火器的选择。例如干粉灭火器磷酸铵盐（ABC）能附着在燃烧物的表面，起到窒息火焰的作用，隔绝空气防止复燃。干粉灭火器碳酸氢钠（BC）对固体可燃物无粘附作用，对固体火灾只能控制不能灭火。变电站厂区内的消防黄砂、消防斧、消防铅桶、消防铲、灭火器箱子均收纳于消防棚中。所有灭火器具应设置稳固，在明显和便于取用的地点（房门附近）且不影响安全疏散。明确标注各项消防用具的名称和用途。另外，技术人员也需要详细分析地方类消防标准，促进消防泵防护等级的适度提升。

二、电力工程总图布置中消防设计优化

1.非消防负荷的切除

建筑中的用电负荷根据其重要程度可分为一、二、三级负荷，其中部分特别重要的设备用电又可细分为一级负荷中特别重要的负荷，为提高供电的可靠性，建筑中的大量一、二级（含一级中特别重要负荷）需要双路电源或多路电源供电，其中包含了民用建筑和一定规模单多层公共建筑的消防负荷。自备柴油发电机和不间断EPS（UPS）电源通常作为建筑中的备用电源或应急电源，在市电停电后供给一、二级用电负荷使用，其中以柴油发电机最为常见。柴油发电机容量一般按停电后的常用负荷、同时使用的消防负荷、最大电机启动线路允许电压降三种方式计算后的最大值进行选取。不管是双回路的市电电源，还是发电机或不间断电源提供的第二路或应急电源，在发生火灾时，都需要切除消防负荷母线段的非消防用电，才能确保火灾状态消防设备运行的用电容量，因此火灾时非消防用电切除非常重要，虽然非消防用电5-21N1～N9回路断路器均设有分励脱扣装置，但是并未有消防状态须切除或消防联动系统线路接入的明确标识，造成非消防电源切除功能的实现完全取决于后续深化设计或施工人员的认知水平，且施工中需要多工种协调，调试过程中也没有明显的声、光等信号表达较易被忽视，后续极易形成切非功能丧失的状态，严重威胁消防设施火灾供电的可靠性，需要设计人员和审查人员引起高度重视。

2.消防总平面图设计

建筑总平面图中主体建筑应与周围建筑保持一定间距，具体的间距数值应该满足防火规范要求。建筑周边道路形成可环通的消防通道。建筑布置中设立合理的防火分区，保证每个防火分区均有直通室外的安全出口。所有房间门到安全出口的距离、大厅或房间内最远一点到门口的距离，均要满足规范要求。集水池，消防水池及泵房、事故油池的尺寸及位置应严格满足设计规范要求。

3.设计开发新型灭火剂

面对现在各种新能源、新形式的变电站，我们应该设计并采用新型的消防设备。例如锂离子电池储能系统火灾与其他火灾存在较大差异，且具有较强的危害性，所以需要基于实际情况设计选用新型灭火器。首先，需结合实际情况筛选灭火材料分子，选择合适的材料分子进行灭火剂的制作。其次，需结合锂电池热失控及热蔓延规律进行核壳结构灭火器的设计，以确保降温的精准性。再次，需采用适合手段优化锂电池灭火剂的喷射方式、喷射压力、喷射时间等功能参数，在设计新型高效的通用型灭火器的同时降低成本。此外，在进行新型灭火剂的设计开发时，需将环保重视起来。具体表现为，需思考灭火剂释放后是否会产生有毒有害物质，这些物质是否会对环境造成污染、是否会对电气系统造成腐蚀或使其绝缘性降低。

4.强化消防电源与供电方式设计

在建筑火灾、供电、防火设计中，电力系统选型、供电模式的设计十分必要。一方面，优化消防电源设计。在建筑中，消防电源非常重要。一般来讲，消防电源可分为灭火系统和紧急灭火系统两大类。在电力系统的两种方案设计中，必须结合具体情况加以考虑。随着现代科学技术不断发展，各类设备呈现智能化及自动化特点，在电力系统的设计中，设计人员可以考虑采用自动化设备将消防系统与应急电源相结合，并通过设备实现2种不同的开关，从而保证供电的稳定。另一方面，注重消防用电配电方式设计。建筑消防配电网分为4大类，即放射式、树干式、链式、混合式。辐射分配模式中，任何一种电力负荷的分配都不会对另一种电力产生影响，这种分配方式可靠性极高，但其也有一定缺点，电力线路繁杂，需要大量的开关和管道。因此，此种分配方式的造价较高，更适合对电力需求高的消防配电系统。与辐射型相比，树干式分配方法管道占用面积较少，造价较低，但安全性较差。当主干线路发生故障时，影响更多区域，也影响与故障主干道连接的所有线路。因此，当采用主干式配电系统时，通常都在主干线上设置一条备用主干线路，并在主干线路上安装相应控制设备，这样才能保证主干线路之间自由切换，确保电力供应的稳定性。

5.合理设计防火电缆和电线

在使用电器线路过程中，可能会发生接触不良、电线短路、漏电、电阻过高等情况，从而引起建筑着火。在使用过程中，电缆会因为塑料、橡胶等材料的燃烧而产生大量有毒气体，这些烟雾会让大楼里的人在短时间内难以脱身。为此，在电线和电缆设计时，要考虑不同电缆类型，尽量减少在火灾发生时的不必要伤害。一般来讲，如果建筑高度在10～18m之间，电力系统必须在电线的辐射范围内添加防火电缆。在电缆铺设时，应考虑建筑物的特性适当调整，尽量减少在火灾后产生不可挽回的影响，以保证电缆的安全运行。

三、结束语

总之，消防设计是电力工程总图布置中的重要内容之一。因各设计人员的解读差异、各类规范的规定和描述的差别、各类规范错综复杂的从属关系、各类工程工艺条件的不同以及规范中的无明确规定等原因，造成了电力工程总图布置中的各类消防设计的争议。对各类问题进行解析，提出了解决问题的理论和规范依据，并总结了关键注意事项。

参考文献：

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[3]谭亚梁.电力工程总图布置中消防设计常见问题分析[J].家园·电力与科技,2023,(4):98-99.