广西鸿运设计有限公司 广西钦州 535000
摘要:随着我国经济的快速发展,我国的建筑设计行业也取得了较大进步。在建筑设计工作开展的过程中,涉及到许多专业和工种,其中最主要的就是建筑、结构、给排水、建筑电气、暖通等五大专业,而建筑电气设计是其主要核心专业之一。然而要想使建筑电气的设计水平得到显著的提升,同时消防配电安全也是密切关乎着人民生命财产的安全,这就必须要求对建筑电气设计中的消防配电设计方案进行不断的优化改进,使整个建筑电气结构的安全性和规范性能够得到可靠的保障,本文主要就是对当前阶段建筑电气设计中消防配电的设计方案进行详细的分析介绍。
关键词:建筑;电气设计;消防配电设计;方案研究
引言
发生火灾事故时,如因消防配电系统设计不合理,造成消防配电系统发生短路、过负荷跳闸等,使建筑物内消防设备在火灾过程中不能正常运行,耽误最佳人员逃生、救援灭火时间,或因消防配电线路、设备保护不完善,造成火势蔓延造成更大的经济损失。当火灾发生时,也并应及时切断非消防电源,防止在消防水系统功作中引起触电事故及二次灾害,避免更多的人员伤亡。因此,对消防负荷配电、消防线路保护和非消防电源可靠切除的合理可靠设计是保证消防设施能可靠运行和防止触电事故二次灾害的首要条件。本文仅对设计中常见消防配电设计原则、消防线路保护及切断火灾区域及相关区域非消防电源做一些探讨。
1电气系统消防配电设计的必要性
在目前的建筑设计工作开展的过程中,电气系统的设计已经是不可或缺的,电气设计涉及到的内容繁多,比较常规的有变电、配电、照明、防雷接地等系统的设计。从电气系统的实际应用情况来看,消防配电系统是整个建筑能够防治火灾灾害的重要保障。在对消防配电系统进行设计时,需要对配电线路敷设、配电系统的经济可靠等优化设计,这些都会对整个电气系统的应用带来较大的影响。电气系统消防配电设计的价值包括以下几点:(1)由于电气设备在实际使用的过程中,容易受到各方面因素的干扰,有着较大的危险性,而这些潜在的危险性通过肉眼是很难发现的,一旦出现电气火灾,就会给整个建筑的服务功能带来巨大的影响,从而进行合理的消防配电设计能让整个电气系统的稳定运行得到可靠的保证;(2)现阶段,因电气设备故障而引发的电气火灾依然频繁发生,为了使电气故障对人民的生产、生活的影响降到最低,并可靠地保障人民的生命财产安全,就必须对消防配电进行合理的设计;(3)在现阶段的建筑行业发展中,消防线路均需采用铜芯电缆,且矿物绝缘类电缆在配电电缆中占比也越来越大,相对于以前的项目,这无疑也增加了许多建筑成本。所以说,优化消防配电系统方案,选择合理可靠的配电路径,开展积极有效的消防配电设计工作,不仅仅能够保障电气系统的稳定运行,提高建筑的经济节能效益水平,更关键是对保障人民的生命财产安全有着非常重要的意义。
2建筑电气设计中消防配电设计常出现的问题
2.1消防配电设计不够严谨和不够合理
建筑领域内部的电气设施设备种类繁多,不同的电气设施配电方式不尽一致,配置的电源也不一样。消防配电设计具有“牵一发而动全身”的特点,哪一个区域的消防配电出现了问题,则整体的电气设计安全可靠运转也会遭受影响。消防配电设计中,由于设计人员水平参差不平,对规范的理解不深刻和规范本身存在争议性,消防配电系统就可能存在设计不合理、配电线路不满足防火要求等一系列问题。因此,需要针对以上问题,在此提出消防配电方案中需要注意的一些问题。
3建筑电气设计中的消防配电设计方案
3.1消防配电系统设计
消防配电系统是整个消防系统的设计核心,消防配电系统的设计质量会对整个消防系统带来巨大的影响,因此在消防电气设计工作开展的过程中,有以下设计要点需要加强注意:(1)结合工程的实际情况,根据建筑类型、规模等确定消防用电的负荷等级和配电系统方案;(2)消防配电线路应满足火灾时持续供电时间的需求;(3)火灾确认后,应能切断火灾区域及相关区域的非消防电源;
3.2确定消防用电的负荷等级和配电系统方案
消防电源的负荷等级确定主要依据《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018版)第10.1.1~10.1.3款,但同时也要满足其他规范要求。例如《商店建筑电气设计规》JGJ392-2016 表3.3.2 对应急照明的负荷等级根据不同商店建筑规模单独做了规定。所以在消防电源负荷等级确定的工作中,应以《建筑设计防火规范》为主,其他规范为辅,才能做到消防电源的负荷等级确认均满足所有规范要求。配电系统方案的设计,需要分清不同消防负荷对供电要求的大不同。消防控制室 、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等的供电,应在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。消防水泵、消防电梯、消防控制室等的两个供电回路,应由变电所或总配电室放射式供电。剩余其他消防负荷供电回路可根据实际情况,按楼栋、防火分区、设备组等方式共用一个配电总箱,共用一回电缆由变电所或总配电室供电。合理的配电系统方案即可靠又经济。
3.3消防配电线路应满足火灾时持续供电时间的需求
《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019 表13.7.16 对消防泵、消防电梯、防排烟设备等消防设备的连续供电时间均有具体要求。满足火灾时连续供电时间不仅需要从电源供电时间上满足,还需要消防配电线路上满足。消防配电线路满足火灾时连续供电时间顾名思义就是要消防配电线路在火灾持续时间内不能烧坏烧毁而断电。现在通常见到采用750°C、1.5h的耐火电缆在1.5h的金属耐火电缆槽盒中敷设的设计方案来满足消防线路火灾时连续供电时间3h,但这个方案缺少国家的实验数据支持,不能保证火灾时3h的消防设备可靠供电,因此不推荐采用此方案。有机耐火电缆采用耐火槽盒保护,仅是保证1.5h小时内电缆可靠供电为原则。当需满足火灾时3h的消防设备可靠供电,目前仅可采用(950°C、3h、1kV)矿物绝缘类电缆供电。为了防止火灾快速蔓延和保证设备的持续供电时间,同时也需要建筑内的电缆井、管道井应在每层楼板处采用不低于楼板耐火极限的不燃材料或防火封堵材料封堵。建筑内的电缆井、管道井与房间、走道等相连通的孔隙应采用防火封堵材料封堵。
3.4切断火灾区域及相关区域的非消防电源
在设置了火灾自动报警系统的场所,要求火灾确认后,应能在消防控制室切断火灾区域及相关区域的非消防电源。在没火灾自动报警系统的情况下,火灾确认后,应该能手动切断非消防电源总开关。火灾发生后,除超高层建筑中参与疏散人员的电梯外,其他客梯应依次停于首层或电梯转换层,并切断电源。切断非消防电源,还应考虑一些特殊情况,在能确认不是供电线路发生的火灾,都可以先不切断电源,尤其是正常照明电源。如果发生火灾时正常照明正处于点亮状态,则应予以保持,因为正常照明的照度较高,有利于人员的疏散。正常照明、生活水泵供电等非消防电源只要在水系统工作前切断,就不会引起触电事故及二次灾害。其他在发生火灾时没必要继续工作的电源,或切断后也不会带来损失的非消防电源,可以在确认火灾后立即切断。
结语
总而言之,消防配电系统作为整个建筑电气设计的核心内容,对电气系统的安全运行有着非常大的影响,因此在实践的过程中,我们要能够给予建筑电气系统消防配电设计工作的重要性足够的重视,要能够在设计问题分析的基础上,遵循系统的设计原则,并且可以在现有技术体系的基础上,对消防配电系统进行进一步的优化,这样才能够在很大程度上使电气设备的运行质量和安全得到优化。
参考文献:
[1]公安部天津消防研究所.GB50016-2018建筑设计防火规范(2018年版)[S].北京:中国计划出版社,2018:129-130.
[2]中国建筑东北设计研究院有限公司.GB51348-2019民用建筑电气设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2019:202-208.
[3]曹礼鹏.建筑电气设计中消防配电设计方案研究[J].电力系统装备,2019(1):61-62.
[4]杨宜滨.建筑电气设计中的消防配电设计方案分析[J].河南建材,2018(2):50-51.
[5]顾劼.高层办公建筑电气设计中的消防配电设计方案分析[J].建筑技术开发,2019,46(15):29-30.