簡(jiǎn)述古建筑電氣火災(zāi)的起因及預(yù)防措施

    摘要

           法國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間2019年4月15日下午,始建1163年的巴黎圣母院突發(fā)大火。巴西當(dāng)?shù)貢r(shí)間2018年9月2日晚,拉丁美洲歷史悠久、藏品豐富的巴西國(guó)家博物館慘遭火災(zāi),200年歷史的建筑只?!啊?,2000多萬(wàn)件藏品中的92.5%被毀。古建筑*,引起了全世界的討論。古建筑起火原因很多,而電氣火災(zāi),如電氣設(shè)備的選型不當(dāng)、設(shè)備亂用、用電不規(guī)范等,是引發(fā)火災(zāi)的原因之一。

    關(guān)鍵詞:古建筑;電氣火災(zāi);過(guò)載;短路;電??;預(yù)防措施
    1古建筑火災(zāi)危險(xiǎn)的特殊性
    (1)古建筑耐火等級(jí)低,火災(zāi)荷載大
           與西方古建筑普遍采用磚石作為建材不同,我國(guó)傳統(tǒng)上普遍采用易燃的木材作為建筑材料,木質(zhì)材料耐火等級(jí)低,火災(zāi)危險(xiǎn)性很大,而且古建筑群里存有大量商業(yè)區(qū)域,用電設(shè)備較多。因此,我國(guó)面臨的*壓力相比西方要為。
    (2)古建筑群環(huán)境條件特殊,*間距不足,火勢(shì)蔓延
            我國(guó)古建筑多在偏遠(yuǎn)的地區(qū),以群落型式為主,各單體古建交織毗鄰,缺少*分隔。如果有一處引起火災(zāi),*引發(fā)相連或相鄰的古建著火。等消防救援趕到,往往延誤滅火時(shí)機(jī)。古建內(nèi)工作人員或者所在地居民自行開(kāi)展滅火自救,缺乏的撲救技能,沒(méi)有有效的滅火設(shè)備,很難有效控制火勢(shì)的發(fā)展與蔓延,而且木結(jié)構(gòu)建筑在火災(zāi)中的倒塌危險(xiǎn)性較大,對(duì)施救人員的構(gòu)成威脅。
    (3)缺少消防設(shè)施,消防通道不暢,滅火救援困難
            一般來(lái)講,我國(guó)古建筑大多遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),消防設(shè)施嚴(yán)重滯后,消防器材配備達(dá)不到規(guī)范要求,無(wú)消池,沒(méi)有消防給水管網(wǎng)。古民居巷道窄,還多有臺(tái)階,消防車(chē)無(wú)法通行,消防車(chē)難以靠近或進(jìn)入古民居內(nèi)進(jìn)行火源撲救。這都給消防滅火帶來(lái)很大困難。
    1古建筑引發(fā)電氣火災(zāi)的原因
    (1)過(guò)多使用電器設(shè)備威脅古建筑的
           很多古建筑在承租給他人作為旅游商品店、展覽、餐飲、、住宿等同時(shí)還需滿(mǎn)足工作人員的日常辦公和生活所需,為此增加了很多用電設(shè)備。景觀亮化、大功率照明設(shè)備、空調(diào)、計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、電冰箱、電磁灶、電暖器、電水壺等電器在古建筑*量使用,這些電氣設(shè)備使用時(shí)間長(zhǎng)而且多數(shù)單臺(tái)設(shè)備功率較大,加重了配電線路的負(fù)擔(dān),使線路長(zhǎng)期處在過(guò)載狀態(tài)下使用,電氣保護(hù)措施存在嚴(yán)重缺陷,很多古建筑的配電設(shè)施陳舊,保護(hù)功能減退等問(wèn)題嚴(yán)重威脅著古建筑的。比如在建筑的木質(zhì)構(gòu)件上直接敷設(shè)電氣線路,大功率的照明設(shè)備和射燈直接架在木梁上,在木板墻上安裝電源插座或插線板,在單位內(nèi)使用大功率采暖電器(比如紅外電暖氣,俗稱(chēng)小太陽(yáng)),這些都是引發(fā)電氣火災(zāi)的潛在原因。
            電氣線路私亂搭建、線路老化、負(fù)荷運(yùn)行,未采取穿管敷設(shè)等防護(hù)措施等現(xiàn)象嚴(yán)重,日益凸顯,由此引發(fā)的事故率逐年上升。
            供電系統(tǒng)未做保護(hù)接地,配電柜未設(shè)置在專(zhuān)門(mén)的配電房間而隨意安裝,如配電箱直接在室外掛墻安裝,箱體沒(méi)有采取相應(yīng)的防護(hù)等級(jí)。
    (2)過(guò)載、短路、故障電弧等
            過(guò)載,回路中接入許多大功率設(shè)備,過(guò)了配電線路的負(fù)載能力,導(dǎo)致線路的溫度過(guò)其允許工作溫度,加速線纜老化,甚至由于高溫可導(dǎo)致線纜絕緣層燃燒。
             短路,指電路或電路中的一部分被短接。由于線路絕緣層損壞,導(dǎo)致短路產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花,其溫度可達(dá)3000℃以上,使短路點(diǎn)的金屬熔化成熔珠,引起線路起火及周?chē)扇嘉锶紵?/div>
            電弧,是一種氣體游離放電現(xiàn)象。當(dāng)電纜局部損壞或電器連接處松動(dòng)時(shí),有碳化和電阻性短路兩種現(xiàn)象的電弧可引發(fā)火災(zāi)。當(dāng)導(dǎo)體被損壞或連接處不緊固,會(huì)出現(xiàn)局部的熱點(diǎn),在導(dǎo)體附近的絕緣材料發(fā)生碳化。碳是導(dǎo)電材料,它能使各點(diǎn)的電流變大,由于碳以一種非均勻的方式沉淀,使得電流以便捷的路徑傳輸并產(chǎn)生電弧,久而久之,到達(dá)一定程度會(huì)引起電弧自燃。當(dāng)兩個(gè)帶電導(dǎo)體之間的絕緣材料被損壞,兩個(gè)導(dǎo)體之間將產(chǎn)生一個(gè)顯著電流,由于不出現(xiàn)剩余電流,無(wú)法被監(jiān)測(cè)裝置保護(hù),還不能被視為短路而被保護(hù)。當(dāng)泄漏電流不斷變大,會(huì)使絕緣材料變?yōu)樘?,直到碳被電弧點(diǎn)燃產(chǎn)生火焰。
    (3)雷擊
            雷電,一種伴有閃電和雷鳴的放電現(xiàn)象。雷電放電過(guò)程時(shí)間短,但是放電電流大,可達(dá)數(shù)十萬(wàn)安培,閃電的溫度,從攝氏一萬(wàn)七千度至二萬(wàn)八千度不等。雷電對(duì)空曠區(qū)孤立的古建筑(如古塔)和古建筑群中高聳的建筑危害很大,可直接導(dǎo)致古建筑物起火,使古建筑遭受大面積損毀。
    2古建筑電氣火災(zāi)的預(yù)防措施
    (1)規(guī)范電氣線路敷設(shè)方式
           由于大多古建筑存在照明插座電線私拉亂接、線纜直接明敷設(shè)在木質(zhì)材料上、電氣線路老化等隱患,故對(duì)古建筑內(nèi)安裝照明電器設(shè)備,要經(jīng)有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn),并嚴(yán)格執(zhí)行電氣技術(shù)規(guī)程。
           古建筑內(nèi)的電氣線路,均采用銅芯絕緣線纜,嚴(yán)禁亂拉亂接電線,全部采用阻燃型聚硬質(zhì)管或金屬管敷設(shè),不得直接將線纜敷設(shè)在梁、柱、枋等可燃構(gòu)件上。
    (2)合理配電,選用保護(hù)電器
           古建筑內(nèi)嚴(yán)禁使用鹵鎢燈、高壓鈉燈等高溫照明燈具和大功率電加熱器具,不準(zhǔn)使用大于60W的白熾燈直接安裝在可燃物物體上。如果需安裝照明燈具和電氣設(shè)備,要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)電氣安裝使用的技術(shù)規(guī)范和規(guī)程。燈飾材料的燃燒性能不應(yīng)B1級(jí),不得靠近可燃物。
            建議一座古建筑單體設(shè)置一個(gè)配電箱,安裝斷路器和漏電保護(hù)器,做好各配電回路的過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、接地故障保護(hù)及故障電弧防護(hù)。保護(hù)、控制電器均應(yīng)安裝在的配電箱內(nèi)。定期絕緣性能、電器元件功能及設(shè)備狀況,特別是短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)的性。
           設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)主要的分支干線采取泄漏電流監(jiān)測(cè),在電纜接頭、端子、發(fā)熱部件等部位設(shè)置測(cè)溫式探測(cè)器,并對(duì)照明、插座回路設(shè)置故障電弧保護(hù)器,降低火災(zāi)事故發(fā)生的可能,變減少損失為避免損失。
    (3)用電管理制度
            古建筑內(nèi)配電設(shè)備、電氣線路、電器選型、設(shè)備安裝等應(yīng)符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范要求和*要求,配備適用的保護(hù)電器作為防護(hù)裝置。開(kāi)關(guān)、插座和照明燈具靠近可燃物時(shí),采取隔熱、散熱等*措施。建筑內(nèi)一般不得使用電熱器具和大功率用電器具,確需使用的,要采取防護(hù)措施,并嚴(yán)格落實(shí)使用管理制度。嚴(yán)禁私拉亂接電氣線路,室內(nèi)外電氣線路應(yīng)采取穿管保護(hù)。對(duì)電氣線路和電器要定期檢查檢測(cè),確保使用。
    (4)設(shè)置防雷設(shè)施
           古建筑防直擊雷可在建筑高處加裝接閃短桿,在建筑的屋脊、屋檐、女兒墻安裝接閃帶,并做好引下線接地。古建筑內(nèi)部有電氣設(shè)施時(shí),所有進(jìn)出物的金屬導(dǎo)體需要接地,并加裝電涌保護(hù)器,防止感應(yīng)電壓和操作過(guò)電壓,電涌保護(hù)器根據(jù)電壓和使用范圍不同可分為電源浪涌保護(hù)器、信號(hào)浪涌保護(hù)器、音頻浪涌保護(hù)器、視頻浪涌保護(hù)器等,具體可根據(jù)不同要求分級(jí)加裝。
    3安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
    (1)概述
            Acre1-6000電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),是根據(jù)國(guó)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)字化立運(yùn)行的系統(tǒng),已通過(guò)國(guó)家消防電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)的消防電子產(chǎn)品試驗(yàn)認(rèn)證,并且均通過(guò)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)中的正常運(yùn)行,現(xiàn)均已批量生產(chǎn)并在全國(guó)得到廣泛地應(yīng)用。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)剩余電流、過(guò)電流、過(guò)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(cè)到剩余電流、溫度和故障電弧等標(biāo)的配電回路;并根據(jù)用戶(hù)的需求,還可以滿(mǎn)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。
    (2)應(yīng)用場(chǎng)合
           適用于智能樓宇、高層公寓、賓館、飯店、商廈、工礦企業(yè)、國(guó)家消防單位以及石油、文教衛(wèi)生、、電信等領(lǐng)域。
    (3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    1
    (4)系統(tǒng)功能
            監(jiān)控設(shè)備能接收多臺(tái)探測(cè)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(lèi)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(cè)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)。
    2
    當(dāng)被監(jiān)測(cè)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(cè)器之間發(fā)生通訊故障或探測(cè)器本身發(fā)生故障時(shí),監(jiān)控畫(huà)面中相應(yīng)的探測(cè)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。
    4
           當(dāng)發(fā)生剩余電流、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(kù)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、快速的查詢(xún)方法。
    4
    (5)配置方案
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    4結(jié)束語(yǔ)
           古建筑是全人類(lèi)的寶貴財(cái)富,保護(hù)古建筑、保護(hù)人類(lèi)的共同文化遺產(chǎn),是我們每一個(gè)人的責(zé)任。據(jù)悉,今年國(guó)家局將開(kāi)展多方面工作,其中就考慮到類(lèi)型復(fù)雜,將出臺(tái)《電氣火災(zāi)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》。以新的理念和的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來(lái)積面對(duì)當(dāng)前古建筑物*問(wèn)題,采取有效措施,確保古建筑物的電氣消防。
    參考文獻(xiàn)
    [1]GB∕T31143—2014.電弧故障保護(hù)電器(AFDD)的一般要求[S].
    [2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版
    [3]GB50116—2013.火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
    [4]GB50016—2014.建筑設(shè)計(jì)*規(guī)范(2018年版)[S].
    [5](法)SchneiderElectric.電氣裝置應(yīng)用(設(shè)計(jì))指南(中文版).北京:中國(guó)電力出版社,2017.
    [6]淺析古建筑電氣火災(zāi)的預(yù)防,李新野,2019.


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