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摘要:对于建筑电气配电线路的配电方式应当科学合理地设计及规范施工,确保住户可以安全用电、有效防火。本文首先说明了建筑消防设施种类和消防用电负荷分级,然后详细阐述了配电线路防火要求及防火措施。
关键词:建筑;消防设施;供电;配电线路;防火
一、建筑消防设施种类和消防用电负荷分级
建筑消防设施范围较广,涉及消防产品种类也比较多。根据《中华人民共和国消防法》的规定,消防设施是指火灾自动报警系统、自动灭火系统、消火栓系统、防烟排烟系统以及应急广播和应急照明、安全疏散设施等。其中,很大一部分消防设施、产品属于电气类设施,正常工作状态需要予以可靠的电力(电源)保障。
在建筑火灾中,从火焰、烟雾等因素触发火灾报警器件发出火灾报警信号,到各种消防设施依序响应参与灭火疏散,过程中涉及各种报警、控制信号的频繁传输,涉及多种消防设施的启动运行,这都对建筑电气线路完整性(在规定的火源和时间下燃烧时能持续的在指定状态下运行的能力)提出了要求,在火灾延续时间内,保证建筑消防设施的消防用电安全性、可靠性,是有效扑救火灾,减少火灾损失的关键所在。一般情况下,需要消防用电保障的消防设施主要有: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。
综合考虑建筑功能重要性的特点,发生火灾后的扑救难度与危害、损失,以及消防设施运行的供电容量要求等等,建筑中的消防用电负荷分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。近些年,一类高层民用建筑和建筑高度大于50m的乙丙类厂房、丙类仓库等高层工业建筑数量越来越多,建筑消防设施用电一级负荷的保障需求越来越大。
对于消防用电应当采用二级负荷的二类高层民用建筑等,一般情况下采用两回线路供电,实践中多采用自一个35kV区域变电站两台变压器各引一路10kV线路为建筑(群)总变配电室供电的方式实现。特殊情况下,比如消防负荷较小或地区供电条件困难等,可以采用一回6kV及以上专用架空线路或双电缆线路供电。
对于只需三级负荷供电的建筑而言,为增加建筑消防设施用电可靠性,有条件的建筑也要尽量设置两台终端变压器保证消防供电。
二、配电线路防火要求
(一)消防设施电气配线的特殊要求
为满足火灾时连续供电的需要,消防设施配电线路敷设应符合下列要求:
1、配电线路暗敷时,要充分考虑火灾发生时对电气线路继续工作的需求,要将电线穿入金属、阻燃生料管中,深埋在不燃性的建筑结构中起到耐火性保护作用。根据有关数据,穿管埋设深度大于30mm的时候电气配线可以在高温状态下保持长时间的正常使用,因此穿管埋设深度必须大于30mm。《建筑设计防火规范》GB 50016-2014对此也有条款规定。
2、明敷电气线路时,为避免线路火灾时受火焰和高温影响损坏,应穿金属导管或封闭式金属槽盒,并在导管或槽盒外侧涂抹防火涂料或包覆防火材料。阻燃或耐火电缆具有较好的耐火、阻燃性能,当其敷设在电缆井、沟内时,可以不穿金属管或封闭式金属槽盒保护。
3、矿物绝缘类不燃性电缆的选择。矿物绝缘类不燃性电缆具有良好的导电性、机械物理性、耐火性、不燃性,在火灾情况下能够保证火灾延续时间消防供电,而且不延燃、不产生烟雾,可以直接明敷。消防配电线路与其他配电线路确需敷设在同一电缆井、沟内时,消防配电线路也应采用矿物绝缘类不燃性电缆。
(二)主要的防火措施
1、强化防火技术与材料的控制
对于电热学而言,电气火灾就是电能转化为热能的过程,当电能转化为热能后将建筑物内的可燃、易燃品引燃发生火灾。在居住区内所引发的火灾,主要是由于配电线路老化、入户线径选择过小以及断路器与电线不匹配等原因造成。这些情形都会影响居民的生活质量和建筑企业的经济效益,因此相关的技术人员强化防火技术与防火材料的控制。在户内的分隔区域安装E1级防火固定墙和装配式防火隔墙板,进行有效防火,减少火灾发生。
2、提升火灾控制效率
火灾具有极强的破坏力,可通过各种易燃物质传导,严重威胁人民的财产安全和生命安全。特别是面对电气火灾时,人们应当更加小心,谨防出现触电、烧伤的现象。因此,对于建筑电气配电路线的防火处理,应当对火灾蔓延情况加以重视,采取相应的措施对火灾蔓延情况进行有效控制。冠寓作为集中式的长租公寓,设置火灾预警系统,如火灾自动报警及联动系统、电气火灾监控系统及消防电源监控系统等,保障租户安全,并在大堂附近设置消控室。在早期探测火灾隐患,及时发现火灾并发出警报,提醒人们疏散,消灭初期隐患,避免火灾发生。
3、做好防火措施
一般的建筑群区域跨度较大,区域与区域之间连接较为密集,一旦某一区域发生火灾,很容易波及其他区域。对此,应当积极做好防火措施,有效抑制火势蔓延,减少人员伤亡和经济损失。如首先在设计电路时添加可以切断住宅区每一层之间的联系措施,给每层单独设置配电井,竖向孔洞做好防火封堵,使其只负责该层的电力供给,独立运作,互不干扰;其次,可以在配电井开关处安置断路器和防火材料,进而有效保证各楼层防火措施独立,避免火灾层层波及引发的后果。
4、防烟排烟设施
建筑中设置防烟排烟设施的作用是及时将火灾时产生的烟气和热量排除,防止和延缓烟气、热量在疏散通道、避难层等疏散或避难场所扩散蔓延,为人员安全疏散和火灾顺利扑救提供有利条件。机械防排烟设施和利用电动外窗的自然排烟方式都涉及配电线路要求。为满足及时排烟需求,防排烟设施多数为分散布置的方式,且机械防排烟设施在火灾自动报警系统中具有手动远程启动和信号反馈功能要求,其配电线路也要考虑供电主回路线路和联动控制线路两部分。采用明敷方式敷时,应该选择耐火性、防火性比较强的电缆进行敷设,如耐火型交联低压电缆(耐火阻燃型电缆)、铜皮型防火电缆(矿物绝缘类不燃性电缆)等,以保证火灾时电气线路的完整性。如果是暗敷的方式则使用普通的耐火电缆就可以。
5、消防电梯
一般情况下,一类高层公共建筑和建筑高度大于32m,二类高层公共建筑中应设置消防电梯。消防电梯主要是在火灾发生时,由消防员扑救火灾使用,以利于快速接近着火楼层,节省消防员体力,提高战斗力和灭火救援效果。消防电梯的消防用电要使用专线配电敷设的形式,将主备两路电源直接敷设到楼顶的消防机房内。由于主备电源可能引自变配电所低压柜,也可能引自自备发电机房,配电线路长,铺设方式复杂。为保证消防电梯的正常运行,应采用耐火配线,使用耐火性比较强的电缆来进行配电设计,保证供电的稳定性和可靠性。如果消防电梯配电线路选择垂直敷设的方式,可以将电线电缆设置在电气竖井之内,以提高配电安全度。
结语
综上,建筑电气配电线路配电方式需注重防火材料的选取,同时还需考虑多种因素,科学合理地安装配电线路电缆桥架、敷设线路,紧紧围绕防火能力的提高和强化防火技术方面做好设计工作,确保防火措施落实到位,实现安全用电,保证居民的用电安全和人身安全。
参考文献:
[1]林炎,陈兴良.建筑电气配电线路配电方式和防火策略研究[J].电子世界,2017(16)
[2]张显宝.建筑电气配电线路配电方式和防火方案研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(18)