建筑電氣設(shè)計中消防配電問題
建筑消防是電氣設(shè)計主要的設(shè)計內(nèi)容之一,實際工作中,對規(guī)范條文的理解存在諸多誤區(qū),如一、二級負荷電源要求,專用回路供電的理解;在某些方面,規(guī)范也沒有具體詳細的要求,如消防電源監(jiān)控信息采集設(shè)置。
有必要在實際操作層面對一些模糊概念進行明確,對規(guī)范沒有詳細要求的內(nèi)容明確設(shè)計方法。
以單體建筑為單元進行消防配電設(shè)計
首先要厘清的一個問題是,消防配電設(shè)計應(yīng)以單體建筑為單元。當(dāng)單體建筑只是工程中的一幢建筑時,除了以單體建筑考慮消防配電設(shè)計外,還應(yīng)將單體建筑放在工程整體中進行協(xié)調(diào)設(shè)計。
例如:一個工程有兩個單體,一幢一類高層辦公,一幢多層辦公(室外消防用水量小于30 l / s)。高層辦公單體應(yīng)按一類高層進行消防配電設(shè)計,消防負荷為一級負荷;多層辦公單體應(yīng)按多層建筑進行消防配電設(shè)計,消防負荷為三級負荷。從這里可以看出,消防配電設(shè)計以單體建筑為單元考慮。如果服務(wù)于高層辦公單體的消防泵、消控室設(shè)在多層辦公單體,則消防泵、消控室的負荷等級應(yīng)為一級負荷,可以看出消防設(shè)備的配電還應(yīng)該考慮其服務(wù)對象。
消防配電設(shè)計應(yīng)以單體建筑為單元設(shè)計,還要看單體建筑與其他建筑功能、服務(wù)上的關(guān)系進行綜合考慮。
二級負荷“兩回線路供電”的理解
消防配電包括電源、配電系統(tǒng)、線路、末端配電控制等內(nèi)容,電源的可靠性在配電設(shè)計中至關(guān)重要,不同負荷等級對電源的要求表述應(yīng)準(zhǔn)確,以免在實施中引起不必要的偏差。
筆者在實際設(shè)計審圖工作中發(fā)現(xiàn),低壓電源進線單體建筑的二級負荷供電,很多設(shè)計要求多路低壓電源、兩路獨立的低壓電源,或者兩路獨立電源、兩路低壓電源引自變電所不同變壓器,這些要求要么不正確,要么不夠嚴(yán)謹(jǐn)。
gb 50052 - 2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第3. 0. 7條:“二級負荷的供電系統(tǒng),宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時,二級負荷可由一回6 kv及以上專用的架空線路供電。”
從條文中可以看出,這里的“兩回線路供電”應(yīng)該是指6 kv及以上線路;在第3. 0. 7條的條文解釋中有“兩回線路與雙重電源略有不同,二者都要求線路有兩個獨立部分”,而我們知道一級負荷要求的雙重電源是兩路高(中)壓電源,從這里也應(yīng)該可以看出“兩回線路供電”是要求兩路高(中)壓電源。
由一路高(中)壓電源供電的兩臺變壓器引來的低壓兩個回路也是不符合該條要求的。
因此對二級負荷的供電要求,一定要明確“兩回線路供電”的概念,比如“由不同高(中)壓回路供電的變壓器低壓側(cè)出線回路供電”。這里不同高壓回路體現(xiàn)了規(guī)范要求的“兩回線路”要求。
“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路”的理解
專用的供電回路是指從低壓總配電室或分配電室至消防設(shè)備或消防設(shè)備室(如消防水泵房、消防控制室、消防電梯機房等)最末級配電箱的配電線路。
gb 50016 - 2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第10. 1. 6條:“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路,當(dāng)建筑內(nèi)的生產(chǎn)、生活用電被切斷時,應(yīng)仍能保證消防用電。”
jgj 16 - 2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》第7. 2. 1、7. 2. 2條也有“照明、電力、消防及其他防災(zāi)用電負荷,應(yīng)分別自成配電系統(tǒng)”要求。
這里需要明確的“專用回路配電”與“自成配電系統(tǒng)”如何去實現(xiàn)。
在gb 50016 - 2014第10. 1. 6條的條文解釋中有“消防電源直接取自建筑內(nèi)設(shè)置的配電室的母線或低壓電纜進線”,當(dāng)建筑設(shè)置變電所時“直接取自建筑內(nèi)設(shè)置的配電室的母線”很好理解,應(yīng)該由變電所低壓母線采用專用回路配電,但當(dāng)建筑采用低壓進線時,如何去實現(xiàn)“專用回路配電”與“自成配電系統(tǒng)”,是不是要單獨的消防進線?
首先,消防配電設(shè)計應(yīng)以單體建筑為單元;其次,消防配電電源可靠性與線路可靠性應(yīng)分開考慮。
就單體建筑而言,不設(shè)變電所采用低壓進線時,低壓進線應(yīng)該是該建筑的供電電源,供電電源滿足建筑單體負荷等級就可以,一、二級負荷時低壓進線滿足“雙重電源”或“兩回線路”條件。
至于是消防還是非消防,在總配電間出線處分開,保證建筑單體內(nèi)消防設(shè)備采用專用回路配電。
在低壓進線的建筑單體內(nèi)有服務(wù)于其他單體建筑的消防設(shè)備(如消防泵、消防控制室等),該部分負荷應(yīng)采用單獨的進線,這樣才能做到“專用回路配電”與“自成配電系統(tǒng)”。
應(yīng)急照明強制供電啟動還是切除供電啟動
gb 50116 - 2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第 4. 10. 1條:“消防聯(lián)動控制器應(yīng)具有切斷火災(zāi)區(qū)域及相關(guān)區(qū)域的非消防電源的功能,當(dāng)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。”
建筑物發(fā)生火災(zāi)進入滅火階段時主要措施是采用噴淋、消火栓等進行滅火,這時火場內(nèi)疏散人員與滅火人員是在水環(huán)境內(nèi),切除非消防用電主要是防止引起觸電事故及二次災(zāi)害,危及疏散人員及滅火人員的安全。
應(yīng)急照明配電在建筑物內(nèi)范圍相對比較廣,如消防設(shè)備機房等的備用照明、有疏散通道的疏散照明及疏散標(biāo)志等,應(yīng)急照明在火災(zāi)時應(yīng)安全點亮,引導(dǎo)人員疏散及救援滅火。
那么應(yīng)急照明安全點亮如何做到?點亮是要電源供電,安全點亮就要求其供電不應(yīng)該引起觸電事故及二次災(zāi)害。
不難看出:應(yīng)急照明有條件的應(yīng)盡可能地采用50 v以下的安全供電電壓,這時采用強制啟動應(yīng)急照明的供電讓它點亮;那么,如果采用220 v非安全電壓供電時,在噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)動作時應(yīng)切除其供電,設(shè)計采用自備蓄電池應(yīng)急燈使其點亮(也就是“切電點亮”)。
當(dāng)然,即使應(yīng)急照明采用220 v非安全電壓供電,設(shè)計也應(yīng)該考慮在火災(zāi)發(fā)生時強制啟動應(yīng)急照明的供電使其點亮,而當(dāng)水滅火系統(tǒng)動作時再切斷其非安全電壓的供電而由自備蓄電池持續(xù)點亮,這樣可以盡可能延長應(yīng)急照明的點亮?xí)r間,更好地為人員疏散及救援滅火提供一定的照明。
所以說應(yīng)急照明是強啟還是切除供電啟動應(yīng)視情況而定,唯一的設(shè)計原則應(yīng)該是“在火災(zāi)發(fā)生時,應(yīng)急照明安全點亮并滿足持續(xù)供電時間”。
消防配電設(shè)計是電氣設(shè)計的重要內(nèi)容之一,貫穿在設(shè)計的全過程。消防設(shè)備配電的合理設(shè)計關(guān)系到滅火的順利進行,其配電應(yīng)從幾個方面系統(tǒng)考慮:
① 配電設(shè)計以單體建筑系統(tǒng)考慮;
② 必須按照相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的負荷級別配置準(zhǔn)確合適的電源;
③ 考慮線路的合理可靠;
④ 平時與滅火時對消防設(shè)備的電源供電情況一目了然;
⑤ 消防設(shè)備配電及控制本身應(yīng)考慮其安全性。
總之,消防配電設(shè)計應(yīng)適合工程的具體情況,合理執(zhí)行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)條文。