于爱聪
绿盟(北京)国际工程设计有限公司 北京 102627
摘要:本文根据某项目中厨房事故风机的配电和控制设计情况,对设计过程中遇到的相关问题展开讨论;结合相关规范的具体要求,从事故风机的负荷等级、过载保护、联动控制等方面进行分析和说明。
关键词:事故风机;可燃气体控制器;负荷等级;过载保护。
引言
根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第6.3.9.1条的规定:可能突然放散大量有害气体或有爆炸危险气体的场所应设置事故通风。事故通风量宜根据放散物的种类、安全及卫生浓度要求,按全面通风计算确定,切换气次数不应小于每小时12次[1]。设置事故风机是保证人身安全或场所安全的重要措施,以确保事故发生后可以快速发现、处理事故并尽快恢复系统正常运行,其重要性不容置疑。
在实际的工程设计中,有的项目事故风机按三级负荷配电审图机构并无异议,而有的项目需按审图机构的要求将事故风机按二级负荷配电,而相关规范中并无明确要求事故风机负荷等级的划分原则,而相关文章中对于不同功能场所事故风机的看法也说法不一,这给设计工作者带来的了极大的困扰。
1 负荷等级
首先根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第6.3.9.1条的条文说明:“需要指出的是事故通风不包括火灾通风” 也就是说,事故通风并不属于消防,其供电不需要消防电源供电。《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018版)第10.1.1条条文说明中也对消防用电加以解释:本规范中的“消防用电”包括消防控制室照明、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾探测与报警系统、自动灭火系统或装置、疏散照明、疏散指示标志和电动的防火门窗、卷帘、阀门等设施、设备在正常和应急情况下的用电[2]。其解释也不包含事故通风用电[3]。综上所述,事故风机为非消防用电设备,不用消防电源供电。
本工程为多层民用建筑,食堂位于首层,建筑面积为306平方米,其中厨房为120平方米,其最高负荷等级为三级。该事故风机也按三级负荷配电。
2 供配电设计
本工程事故风机设置于屋顶,为4kW防爆风机。事故风机配电箱设置于厨房内,挂墙明装(原配电箱设置于临近厨房设备的位置,经公司内审优化至远离厨房设备,临近门的位置。原门的上下两侧距墙的位置均为200mm,与建筑沟通后,门向一侧移动100mm,配电箱安装于另一侧,配电箱厚200mm。优化后的设计既不影响建筑,也不影响实际应用中通道上人员的通过),屋顶设置隔离开关箱,防护等级为IP65。该隔离开关箱的作用是:在设备检修时断开事故风机的电源回路,用来保护检修人员的安全。该在隔离开关箱设置在设备附近,操作时可以确定设备处有无人员检修的位置。
同时根据《通用用电设备设计规范》GB50055-2011第2.5.4条要求:“远程控制的电动机应该有就地控制和解除远方控制的措施”,在隔离开关箱内设置就地启停按钮。这里需说明的是就地控制指事故风机附近,远方控制指厨房内控制箱。如果配电箱与风机在一个空间,并且距离不远的情况下,则不需要设置现场的启停按钮[4]。
根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第6.3.9.2条规定:事故通风应根据放散物的种类设置相应的检测报警及控制系统。事故通风的手动控制装置应在室内外便于操作的地点分别设置。由此,在厨房门的外侧需设置按钮;厨房内侧,由于配电箱安装于临近厨房门处,因此控制按钮设置于配电箱控制面板上。
由配电箱至室内外手动控制装置(按钮)、至屋顶的就地启停按钮的控制电线根数可以参考16D303-2《常用风机控制电路图》第92页。
综上,事故风机的配电系统图如下图所示:
2 过载保护
根据《通用用电设备设计规范》GB50055-2011第2.3.7条要求:1、运行中容易过载的电动机、起动或自起动条件困难而要求限制起动时间的电动机,应装设过载保护。连续运行的电动机宜装设过载保护,过载保护应动作于断开电源。但断电比过载造成的损失更大时,应使过载保护动作于信号。2、短时工作或断续周期工作的电动机可不装设过载保护,当电动机运行中可能堵转时,应装设电动机堵转的过载保护。本项目中当事故风机过载时,应仅发出报警信号不直接停风机。
而对于其他场所事故风机关于过载保护规范有明确的说明,比如:《冷库设计规范》GB 50072-2010第7.2.5条明确规定制冷机房应满足:事故排风机应按二级负荷供电,当制冷系统因故障被切除供电电源停止运行时,应保证排风机的可靠供电。事故排风机的过载保护应作用于信号报警而不直接停风机。气体浓度报警装置应设备用电源。《酒厂设计防火规范》GB50694-2011第9.1.2条规定:甲、乙类生产、储存场所设置的机械通风设施应按二级负荷供电,其事故排风机的过载保护不应直接停排风机[5]。
3可燃气体报警控制系统
可燃气体探测报警系统应由可燃气体报警控制器、可燃气体探测器和火灾声光警报器等组成。可燃气体报警控制系统工作原理:根据工艺要求,在有可燃气体泄漏危险的房间,设可燃气体探测器,一般当房间内可燃气体浓度达到爆炸下限的25%时,可燃气体探测器T感应报警,信号传至可燃气体报警控制器,报警器使相应的继电器通电,接入风机启动回路的维电器常开触点闭合,控制风机启动。设置在同一个探测区域的探测器,当其中任一探测器报警时,均可使接至相关风机控制箱的维电器接通,从而控制风机启动。根据需要,声光报警器可加开关Q控制,以便于报警确认后现场消音,但必须及时复位。通风后,可燃气体浓度下降至设定值以下时,报警信号自动消除,其输出触点复原[6]。
根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第6.3.9.2条规定,燃气厨房应装设可燃气体探测器。根据《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第10.8.2条规定,当检测比空气轻的燃气时,探测器与燃具或阀门的水平距离不得大于8m,安装高度应距顶棚0.3m以内,且不得设在燃具上方;当可燃气体探测器在屋顶安装时应装于有燃气设备的梁的一侧;当突出物或梁高超过0.3m时,需将探测器安装在顶板下,具体参见图集14X505-1《火灾自动报警系统设计规范图示》第66页。
可燃气体控制器设置位置是根据建筑物规模大小、是否有消防控制中心等有24 小时值班的场所来确定,根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013第8.3.1条的规定:当有消防控制室时,可燃气体报警控制器可设置在保护区域附近;当无消防控制室时,可燃气体报警控制器应设置在有人值班的场所。可燃气体探测报警系统应独立组成,可燃气体探测器不应接入火灾报警控制器的探测器回路;当可燃气体的报警信号需接入火灾自动报警系统时,应由可燃气体报警控制器接入。可燃气体报警控制器的报警信息和故障信息,应在消防控制室图形显示装置或起集中控制功能的火灾报警控制器上显示,但该类信息与火灾报警信息的显示应有区别[7]。由于本工程规模较小,无消防控制室、无人员值班的场所,所以将可燃气体控制器设置于厨房,与事故风机安装于同一面墙上。可燃气体控制器需与事故风机联锁,当可燃气体探测器报警时启动事故风机[8]。
4其他相关的问题
1)根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2012的规定在屋顶的隔离开关箱需加设浪涌保护器。
2)根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版) 9.3.9.1条:排除有燃烧或爆炸危险气体、蒸气和粉尘的排风系统,排风系统应设置导除静电的接地装置。此规范为强制性条文,而设计时又比较容易忽略,所以应引起足够重视。结合本项目,事故排风管应做除静电的接地装置,并在接地设计说明中说明,具体做饭参见图集14D504第131页风管防静电接地与安装。
5总结
1)事故风机为非消防用电负荷;
2)事故风机的配电应根据建筑的使用性质及相关规范要求进行设计,无规范明确要求时重要设备房间(电信机房、广播电视设备、图书档案楼、科研实验楼、贵重仪器设备房、变配电室)事故风机的配电按单回路供电或双回路供电均可。若考虑负荷重要性及供电可靠性的因素,可以设计为双回路供电,具体设计还应结合实际工程需求和当地的审图要求确定。
3)厨房、冷库制冷机房、酒厂的甲、乙类生产、储存场所的事故风机的过载保护应作用于信号报警而不直接停风机。
4)厨房需要设置可燃气体报警控制系统,不可缺项。
参考文献
[1] 中国建筑科学研究院. GB 50736 - 2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京:中国建筑工业版社,2012.
[2] 中华人民共和国公安部, GB50016-2014(2018年版)建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2018.
[3] 李顺康,杨捷. 小议事故风机[J]. 建筑电气,2017(4):7 - 11.
[4] 中国机械工业联合会. GB 50055 - 2011 通用用电设备配电设计规范[S].北京:中国计划出版社,2012.
[5] 于学亮,也谈事故风机[J]. 建筑电气,2021(4):51 - 53.
[6] 俞群援,燃气报警控制系统的应用研究[J].上海煤气,2015(6):16-20.
[7] 中华人民共和国公安部. GB 50116 - 2013 火灾自动报警系统设计规范[S].北京:中国计划出版社,2014.
[8] 撒世忠,汤利梅,谢少萍,廖维.综合体内餐饮厨房事故排风设计的商榷[J].建筑热能通风空调,2016(9)100-102.
于爱聪,女,河北省衡水市,绿盟(北京)国际工程设计有限公司,学士学位