作者簡介：

張亞帆（1991— ），男，漢族，江西吉安人，碩士研究生，工程師，研究方向：電氣設計。

摘要：

隨著城市化進程的迅猛推進，高層建筑與大型公共建筑的數(shù)量持續(xù)攀升，建筑消防安全已然成為亟待解決的關鍵問題。建筑消防電氣設計作為消防安全的基石，其合理性與可靠性直接關乎火災預防及應急響應的成效。本文深入剖析當前建筑消防電氣設計中潛藏的隱患，并對火災報警系統(tǒng)的優(yōu)化策略展開探討，旨在為提升建筑消防安全水平提供有益參考。

關鍵詞：建筑消防電氣設計；火災報警系統(tǒng)；設計隱患；優(yōu)化策略

引言

在城市化加速發(fā)展的大背景下，建筑規(guī)模不斷擴大，功能愈發(fā)復雜，建筑消防電氣設計的重要性愈發(fā)凸顯。一旦發(fā)生火災，合理、可靠的消防電氣系統(tǒng)能夠為人員疏散與火災撲救提供關鍵支撐，最大程度降低人員傷亡與財產損失。從近年來的若干重大火災事故來看，建筑消防電氣設計與管理暴露出諸多問題。因此，深入探究建筑消防電氣設計隱患并探尋行之有效的火災報警系統(tǒng)優(yōu)化策略，具有極為重要的現(xiàn)實意義。本文旨在全面、深入地剖析建筑消防電氣設計中可能存在的隱患，詳細探討火災報警系統(tǒng)的現(xiàn)狀與問題，并提出切實可行的優(yōu)化策略，以期為提高我國建筑消防電氣設計質量與安全性，推動建筑消防技術進步貢獻力量。

一、建筑消防電氣設計中的隱患分析

（一）消防電源設計隱患

在建筑消防電氣設計體系中，消防電源設計隱患尤為突出。電源容量計算極易出現(xiàn)偏差，一旦計算方法存在失誤，同時消防設備啟動系數(shù)取值不準確，便難以精準地算出電源容量，無法契合實際消防用電需求。在建筑使用過程中，若功能轉變、用電設備增加，卻未及時對電源容量進行升級，一旦發(fā)生火災，消防設備就極有可能面臨電力短缺的困境。消防電源切換裝置的可靠性不足，容易出現(xiàn)故障，可能無法滿足規(guī)范要求，進而導致消防泵啟動延遲，對滅火工作形成阻礙。由于日常維護缺失、燃油儲備量不足或燃油質量欠佳等因素，在緊急時刻可能無法正常啟動或意外停機，致使消防設備供電不穩(wěn)定，難以切實保障應對火災時電力的持續(xù)穩(wěn)定供應，給建筑消防安全帶來極大風險。因此，對消防電源設計進行完善與優(yōu)化至關重要，是保障消防系統(tǒng)有效運行的核心環(huán)節(jié)。

（二）消防配電線路設計隱患

消防配電線路設計隱患對建筑消防安全產生顯著影響。線路選型若與敷設環(huán)境、條件不匹配，將帶來極大危害。在地下停車場、廚房等高溫、潮濕或存在腐蝕性氣體的場所，若選用普通聚氯乙烯絕緣電纜，其絕緣性能會迅速下降，極易引發(fā)短路故障，甚至可能導致火災。同時，部分線路的防火性能未得到應有重視，火災發(fā)生時，普通線路容易被燒毀，致使消防設備因缺電而無法正常運行。以超高層建筑中連接消防電梯的配電線路為例，若其防火性能不佳，火災蔓延至電梯井道附近時，線路可能被燒毀，進而造成消防電梯停運，妨礙人員疏散與消防救援。線路敷設不規(guī)范的現(xiàn)象也較為普遍。許多線路未按照規(guī)定設置保護管或線槽，直接裸露在外，極易遭受機械損傷。在建筑施工過程中，其他工序可能會碰撞、擠壓未加防護的線路，導致絕緣層破損，引發(fā)事故。例如，在化工倉庫建筑內，若消防配電線路敷設不當，一旦所在區(qū)域發(fā)生火災或爆炸事故，將推動火勢蔓延[1]。

（三）消防應急照明與疏散指示系統(tǒng)設計隱患

消防應急照明與疏散指示系統(tǒng)存在諸多設計隱患。在照度方面，若燈具數(shù)量與布局不合理，會使疏散通道、安全出口等關鍵部位照度不達標。以大型商場為例，其疏散通道復雜且冗長，若應急照明燈具數(shù)量過少、間距過大，照度就會不均勻且整體偏低。此外，燈具老化、積塵等情況會導致實際照度下降，老舊建筑使用多年后，若未及時維護和更換燈具，其發(fā)光效率降低，火災發(fā)生時無法為人員疏散提供清晰的路徑照明，容易引發(fā)人員恐慌與疏散混亂。在指示標識方面，存在疏散指示方向錯誤或模糊的問題。例如，酒店客房區(qū)域裝修后，部分疏散指示標識仍指向已不存在的疏散通道，嚴重誤導人員疏散，延誤寶貴時間，增加傷亡風險。在大型綜合醫(yī)院、交通樞紐等復雜建筑空間中，若指示標識與實際布局不匹配，無法提供連續(xù)、準確的引導，人員在疏散時極易迷失方向，陷入混亂。

（四）消防設備電氣控制設計隱患

消防設備電氣控制設計隱患對建筑消防安全有著顯著影響。在控制邏輯方面，消防泵與噴淋泵啟動、停止邏輯容易出現(xiàn)不合理設計，如消防泵啟動信號采集不準確或啟動條件過于苛刻，火災發(fā)生時無法及時啟動；火災撲滅后，噴淋泵不能及時停止，造成資源浪費與設備磨損。防排煙系統(tǒng)與火災報警系統(tǒng)聯(lián)動控制也可能存在邏輯錯誤。報警信號發(fā)出后，防排煙系統(tǒng)啟動不及時或者不能依據(jù)現(xiàn)場煙霧濃度、火勢大小有效調節(jié)風量，阻礙煙霧排出，影響人員疏散與消防救援。在遠程監(jiān)控與手動控制功能方面，許多消防設備缺乏遠程監(jiān)控能力，無法實時掌握消防泵運行參數(shù)、電源狀態(tài)等信息，設備出現(xiàn)故障或異常時難以及時察覺。手動控制按鈕設置也存在弊端，位置不合理，可能被遮擋或處于不宜操作的角落，功能失效現(xiàn)象時有發(fā)生，延誤消防救援時機，降低救援工作的有效性與及時性[2]。

二、火災報警系統(tǒng)優(yōu)化策略

（一）傳感器的選擇與布置優(yōu)化

火災報警系統(tǒng)的性能在很大程度上依賴傳感器的選擇與布置策略。傳感器作為火災報警系統(tǒng)的“感知器官”，其類型、數(shù)量以及布置位置直接關系火災檢測的準確性與及時性。在選擇傳感器時，需要充分考量建筑的特性以及潛在的火災風險等級。煙霧傳感器憑借其對初期火災煙霧的高度敏感性而被廣泛應用。然而，其容易受到灰塵、水蒸氣等環(huán)境因素的干擾，因此在選擇時必須考慮環(huán)境清潔度和濕度等因素。盡管溫度傳感器響應時間相對滯后，但在火災導致環(huán)境溫度顯著升高時能夠發(fā)出警報，適用于對溫度敏感的區(qū)域?；鹧?zhèn)鞲衅髂軌蛑苯訖z測火焰的存在，具有極高的準確性，適用于高風險區(qū)域或對火災響應速度要求高的場所。

在傳感器布置方面，應遵循一定的原則與標準，以確保全面覆蓋可能發(fā)生火災的區(qū)域。在通常情況下，在房間的天花板中央、角落以及通風口附近等關鍵位置都應設置傳感器。這些位置往往是火災初期煙霧或熱量聚集的地方，能夠最早察覺火災跡象。此外，對于高大空間的倉庫、存在遮擋物的機房等特殊場所，應采用分層布置或增加傳感器數(shù)量的方式，以避免監(jiān)測盲區(qū)。分層布置能夠確保在不同高度都能檢測到火災信號，而增加傳感器數(shù)量可以提高檢測密度，降低漏報的可能性。在布置傳感器時，需要考慮建筑的結構與布局。例如，在走廊、樓梯間等人員密集且流動性大的區(qū)域，應適當增加傳感器數(shù)量，以確保在火災發(fā)生時能夠迅速察覺并采取應急措施。同時，傳感器之間應保持一定的距離，以避免相互干擾。

（二）信號傳輸優(yōu)化

信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性是影響火災報警系統(tǒng)性能的關鍵因素。傳統(tǒng)的有線傳輸方式雖然穩(wěn)定可靠，但其布線繁雜、成本高昂，在老舊建筑改造中施工難度較大。隨著無線傳輸技術的發(fā)展，這些問題得到了有效解決。無線傳輸具有布線簡易、成本低廉、施工便捷等優(yōu)勢，尤其適用于對老舊建筑的改造和新建筑的建設。然而，無線傳輸也可能受到電磁干擾、信號衰減等問題的影響。因此，在優(yōu)化系統(tǒng)時，需要采取一系列措施來提高無線傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性。首先，選用抗干擾能力強的無線頻段。不同頻段對電磁干擾的敏感度各異，選擇抗干擾能力強的頻段能夠有效降低干擾對信號傳輸?shù)挠绊?。其次，在關鍵位置增設信號增強設備。信號增強設備能夠放大無線信號，提高信號的傳輸距離與穩(wěn)定性。例如，在建筑的拐角處、樓梯間等信號容易衰減的區(qū)域設置信號增強器，能夠確保信號順利傳輸至控制中心。最后，應考慮信號傳輸?shù)娜哂嘣O計。冗余設計是指在關鍵區(qū)域設置多個傳輸路徑，以確保在單一路徑出現(xiàn)故障時，其他路徑仍能正常傳輸信號。這種設計能夠提高系統(tǒng)的容錯能力與可靠性，減少因單一故障導致整個系統(tǒng)失效的風險。在實際應用中，可以采用網(wǎng)狀網(wǎng)絡結構或環(huán)形網(wǎng)絡結構等冗余設計方式，以確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性。

（三）軟件算法改進

在火災報警系統(tǒng)中，軟件算法發(fā)揮著至關重要的作用，它直接決定了系統(tǒng)對傳感器數(shù)據(jù)的處理能力以及火災判斷的準確性。隨著科技的不斷進步，先進的軟件算法不斷被引入，以優(yōu)化火災報警系統(tǒng)的性能。智能濾波算法是其中一項關鍵技術。在實際應用中，傳感器采集到的數(shù)據(jù)往往包含大量噪聲干擾，如環(huán)境噪聲、設備自身誤差等。這些噪聲不僅會降低系統(tǒng)的準確性，還可能引發(fā)誤報。智能濾波算法能夠有效去除這些噪聲，使系統(tǒng)能夠更精準地識別真正的火災信號。這種算法通過對傳感器數(shù)據(jù)進行實時分析，識別并過濾掉不符合火災特征的異常數(shù)據(jù)，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

機器學習算法的應用進一步提升了系統(tǒng)的智能化水平。通過對大量歷史火災數(shù)據(jù)的分析與訓練，機器學習算法能夠學習火災發(fā)生時的各種特征，如煙霧濃度、溫度變化、火焰形態(tài)等。這使得系統(tǒng)能夠更好地適應不同的環(huán)境與火災場景，降低誤報率與漏報率。例如，在特定環(huán)境中，系統(tǒng)可能需要依據(jù)煙霧濃度和溫度變化的綜合判斷來觸發(fā)警報，而機器學習算法能夠準確地捕捉到這些特征之間的關聯(lián)性，從而提高判斷的準確性。此外，隨著人工智能技術的持續(xù)發(fā)展，深度學習、神經網(wǎng)絡等先進技術也被引入火災報警系統(tǒng)。這些技術能夠對火災特征進行更精細地識別與分析，進一步提高系統(tǒng)的準確性與可靠性。例如，深度學習算法可以通過對圖像和視頻數(shù)據(jù)的分析，識別出火焰的形態(tài)和顏色特征，從而實現(xiàn)對火災的早期預警[3]。

（四）定期維護檢測與系統(tǒng)集成

火災報警系統(tǒng)的性能不僅取決于其設計與制造質量，還受到設備老化、線路松動等多種因素的影響。因此，定期對系統(tǒng)進行維護檢測是確保系統(tǒng)正常運行的重要舉措。維護檢測的內容涵蓋對傳感器的清潔與校準、線路連接情況的檢查、系統(tǒng)功能的測試等。對傳感器的清潔與校準能夠確保其對火災信號的敏感度與準確性；對線路連接情況的檢查可以防止因線路松動或老化而導致的信號傳輸故障；對系統(tǒng)功能的測試是為了驗證系統(tǒng)的整體性能與穩(wěn)定性。通過定期的維護檢測，能夠及時發(fā)現(xiàn)并修復潛在問題，確保系統(tǒng)在關鍵時刻能夠發(fā)揮作用[4]。

除了定期維護檢測外，與其他安全系統(tǒng)的集成也是提升火災報警系統(tǒng)性能的一個重要方向。火災報警系統(tǒng)作為消防安全的重要組成部分，能夠及時發(fā)出警報并引導人員疏散。然而，僅僅依靠火災報警系統(tǒng)是遠遠不夠的，還需要與其他安全系統(tǒng)進行聯(lián)動，以實施更全面的消防安全保護措施。例如，將火災報警系統(tǒng)與消防噴淋系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、疏散指示系統(tǒng)等進行聯(lián)動，在火災發(fā)生時能夠實現(xiàn)自動滅火、通風排煙、引導人員疏散等一系列協(xié)同動作。這種集成化的安全系統(tǒng)能夠大幅提高整體的消防安全水平，減少火災造成的損失。同時，這種集成化的系統(tǒng)還能夠提高應急響應的效率與準確性，為人員疏散和滅火救援提供更有力的支持。

（五）用戶培訓與操作規(guī)范制定

用戶培訓與操作規(guī)范的制定是提升火災報警系統(tǒng)性能的重要環(huán)節(jié)，能夠確保人員熟悉系統(tǒng)的工作原理、操作方法以及應急處理流程，在關鍵時刻正確應對，充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用。培訓內容應包括系統(tǒng)的基本操作、常見故障的處理方法、應急疏散流程等。同時，還應制定完善的操作規(guī)范，明確系統(tǒng)的使用要求與注意事項。通過培訓與規(guī)范的制定，可以提高用戶的安全意識與操作技能，確?；馂膱缶到y(tǒng)能夠在關鍵時刻發(fā)揮最大效用[5]。

結語

綜上所述，建筑消防電氣設計與火災報警系統(tǒng)的優(yōu)化，是提升建筑消防安全水平的關鍵。隨著城市化進程的加速和建筑規(guī)模的不斷擴大，消防安全面臨的挑戰(zhàn)日益嚴峻。本文深入剖析了建筑消防電氣設計中存在的隱患，涵蓋消防電源設計、消防配電線路設計、消防應急照明與疏散指示系統(tǒng)設計以及消防設備電氣控制設計等，揭示了這些問題對建筑消防安全構成的潛在威脅。同時，對火災報警系統(tǒng)的優(yōu)化策略展開了詳細探討。通過傳感器選擇與布置優(yōu)化、信號傳輸改進、定期維護檢測與系統(tǒng)集成以及用戶培訓與操作規(guī)范的制定，提升火災報警系統(tǒng)的準確性與可靠性，確保在火災發(fā)生時能夠迅速、準確地發(fā)出警報，為人員疏散和滅火救援提供有力支持。未來，建筑消防電氣領域需要持續(xù)關注技術發(fā)展與規(guī)范更新，不斷提升系統(tǒng)性能，以保障建筑消防安全，為人們創(chuàng)造更加安全、舒適的生活環(huán)境。

參考文獻

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