民用建筑電氣設(shè)計(jì)常見問題與分析

胡友根

（柏誠工程技術(shù)（北京）有限公司廣州分公司，四川 成都 610041）

1 備用電源的負(fù)荷嚴(yán)禁接入應(yīng)急供電系統(tǒng)

《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50052-2009（以下簡稱《供規(guī)》）對(duì)負(fù)荷分級(jí)及供電要求的規(guī)定（部分）：

3.0.1 電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在對(duì)人身安全、經(jīng)濟(jì)損失上所造成的影響程度進(jìn)行分級(jí)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)視為一級(jí)負(fù)荷。

中斷供電將造成人身傷害時(shí)。

在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將造成人員傷亡或重大設(shè)備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷。

3.0.3 一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷供電，應(yīng)符合下列要求：

除應(yīng)由雙重電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。

3.0.9 條 備用電源的負(fù)荷嚴(yán)禁接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。

1.2 《供規(guī)》3.0.1及3.0.9條為強(qiáng)制性條文，必須嚴(yán)格執(zhí)行。3.0.9條是對(duì)《供規(guī)》GB 50052-95修編時(shí)新增條文，筆者認(rèn)為該新增條文在《供規(guī)》GB 50052-2009規(guī)范編制時(shí)考慮不嚴(yán)謹(jǐn)，相對(duì)GB 50052-2009第3.0.3條，3.0.9條則是多余的規(guī)定。3.0.9條在理解和執(zhí)行時(shí)給廣大設(shè)計(jì)人員帶來了很大困惑，特別是導(dǎo)致在民用建筑中對(duì)消火栓泵、噴淋泵、防排煙風(fēng)機(jī)等消防用電設(shè)備的供配電設(shè)計(jì)中存在較大分歧。有部分電氣設(shè)計(jì)人員及施工圖審查人員認(rèn)為消防用電設(shè)備應(yīng)按應(yīng)急供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要求在低壓配電系統(tǒng)中設(shè)置專用應(yīng)急母線段，生活水泵、客梯及重要保障性設(shè)備與專用應(yīng)急母線段分開，設(shè)計(jì)方案見圖1.1。

《供規(guī)》第2.0.3 條對(duì)應(yīng)急供電系統(tǒng)(安全設(shè)施供電系統(tǒng))定義，供電系統(tǒng)包括電源和連接到電氣設(shè)備端子的電氣回路。在某些場合，它也可以包括設(shè)備。筆者認(rèn)為圖1.1的方案雖然設(shè)置專用應(yīng)急母線段，且配電回路獨(dú)立，但電源未與其他符合嚴(yán)格分開，則不完全符合《供規(guī)》3.0.9條規(guī)定。

1.3 應(yīng)急供電系統(tǒng)組成

筆者認(rèn)為應(yīng)急供電系統(tǒng)的設(shè)置首先應(yīng)符合《供規(guī)》3.0.3條規(guī)定，即a.雙重電源+應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，b.雙重電源+UPS(EPS)，c.雙重電源+應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組+UPS(EPS)的供電方案，并且其它負(fù)荷嚴(yán)禁接入由第三電源或第四電源組成的應(yīng)急供電系統(tǒng)，上述a，b，c中應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組、EPS或UPS可當(dāng)作應(yīng)急電源，方案c的典型接線見圖1.2。該方案柴油發(fā)電機(jī)組作為重要負(fù)荷的備用電源，同時(shí)設(shè)置EPS和UPS作為小容量特別重要負(fù)荷的應(yīng)急電源，其它負(fù)荷嚴(yán)禁接入由EPS和UPS組成的應(yīng)急供電系統(tǒng)。只有應(yīng)急電源和配電回路均與其它級(jí)別的用電設(shè)備完全分開才符合《供規(guī)》2.0.3條規(guī)定。

2 配電線路采用的上下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作應(yīng)具有選擇性

《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50054-95 第4.1.2條配電線路采用的上下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作應(yīng)具有選擇性；各級(jí)之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對(duì)于非重要負(fù)荷的保護(hù)電器，可采用無選擇性切斷。

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，有設(shè)計(jì)人員誤把放射式供電系統(tǒng)中僅在安裝位置上為前后的保護(hù)電器理解成上下級(jí)關(guān)系。上下級(jí)保護(hù)電器不能簡單理解成僅在安裝位置上為前后關(guān)系，而應(yīng)看設(shè)置的2個(gè)保護(hù)電器在邏輯關(guān)系上是否屬于上下級(jí)關(guān)系，即當(dāng)某回路故障時(shí)該回路最近的保護(hù)電器未動(dòng)作，而上級(jí)保護(hù)電器越級(jí)跳閘，導(dǎo)致除發(fā)生故障回路中斷供電外，其他非故障回路也中斷供電，擴(kuò)大了故障停電范圍。

3 配電級(jí)數(shù)

3.1 國家規(guī)范對(duì)配電級(jí)數(shù)的規(guī)定

《供規(guī)》GB 50052-2009“4.0.6 供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓等級(jí)的配電級(jí)數(shù)高壓不宜多于兩級(jí)；低壓不宜多于三級(jí)。”《民規(guī)》JGJ 16-2008”7.1.4條第1款1項(xiàng) 變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備之間的低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過三級(jí)；”

3.2 配電級(jí)數(shù)的定義

根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-電氣》2003年版條文說明第2.2.3條解釋：低壓配電級(jí)數(shù)不宜超過三級(jí)，不應(yīng)理解為保護(hù)級(jí)數(shù)不超過三級(jí)。配電級(jí)數(shù)與保護(hù)級(jí)數(shù)不同，不按保護(hù)開關(guān)的上下級(jí)個(gè)數(shù)（保護(hù)級(jí)數(shù)）作為配電級(jí)數(shù)，而是按一個(gè)回路通過配電裝置分配為幾個(gè)回路的一次分配稱作一級(jí)配電。對(duì)于一個(gè)配電裝置而言，總進(jìn)線開關(guān)與饋出分開關(guān)合起來稱為一級(jí)配電，不因它的進(jìn)線開關(guān)采用斷路器或采用隔離開關(guān)而改變它的配電級(jí)數(shù)。因此，筆者認(rèn)為《建筑電氣常見問題分析及圖示》05SDX006序號(hào)3.3的提法或表述不妥。

4 裝飾工程中利用裝飾燈具作應(yīng)急照明燈具

公共建筑在二次裝修時(shí)，建筑裝飾單位及電氣專業(yè)為了達(dá)到頂棚或墻面裝飾效果和美觀，往往在照明設(shè)計(jì)時(shí)利用燈具外表面無保護(hù)措施而燈具外形比較美觀的普通筒燈或燈杯作為火災(zāi)時(shí)應(yīng)急照明燈使用，這種做法火災(zāi)時(shí)嚴(yán)重影響應(yīng)急照明燈具的安全可靠性，影響人員安全疏散。

國家現(xiàn)行規(guī)范對(duì)消防疏散指示標(biāo)志和消防應(yīng)急照明燈具有明確規(guī)定：《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2006“11.3.6建筑內(nèi)設(shè)置的消防疏散指示標(biāo)志和消防應(yīng)急照明燈具，除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，還應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《消防安全標(biāo)志》GB 13495和《消防應(yīng)急燈具》GB 17945的有關(guān)規(guī)定。”《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50045-95“9.2.5應(yīng)急照明燈和燈光疏散指示標(biāo)志，應(yīng)設(shè)玻璃或其它不燃燒材料制作的保護(hù)罩。”

5 作為過渡照明用的EPS初裝容量時(shí)間

《民規(guī)》JGJ 16-2008對(duì)設(shè)置EPS的相關(guān)規(guī)定：

13.8.5 火災(zāi)應(yīng)急照明的設(shè)置，除符合本規(guī)范第 13.8.1～13.8.4 條的規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）應(yīng)急照明在正常供電電源停止供電后，其應(yīng)急電源供電轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)滿足下列要求：

1)備用照明不應(yīng)大于5s，金融商業(yè)交易場所不應(yīng)大于 1.5s；

2)疏散照明不應(yīng)大于5s。

對(duì)于有一級(jí)或二級(jí)消防用電設(shè)備的建筑物，根據(jù)國家規(guī)范、當(dāng)?shù)毓╇姴块T要求及消防用電設(shè)備負(fù)荷級(jí)別，常常設(shè)置應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組作為消防用電設(shè)備應(yīng)急電源的供電方案。

《高規(guī)》“9.1.2一類高層建筑自備發(fā)電設(shè)備，應(yīng)設(shè)有自動(dòng)啟動(dòng)裝置，并能在30s內(nèi)供電。二類高層建筑自備發(fā)電設(shè)備，當(dāng)采用自動(dòng)啟動(dòng)有困難時(shí)，可采用手動(dòng)啟動(dòng)裝置。”當(dāng)采用應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急照明的應(yīng)急電源時(shí)，電源供電轉(zhuǎn)換時(shí)間不能滿足《民規(guī)》13.8.5條規(guī)定。因此，當(dāng)采用應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急照明的應(yīng)急電源時(shí)需設(shè)置集中EPS電源作為應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的過渡照明。作為過渡照明用的集中EPS的蓄電池初裝容量僅需滿足應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間即可，可不按《民規(guī)》第6.2.6條第4款“EPS的蓄電池初裝容量應(yīng)保證備用時(shí)間不小于90min。”規(guī)定選擇。因《民規(guī)》6.2章節(jié)適用于應(yīng)急電源裝置(EPS)用作應(yīng)急照明系統(tǒng)備用電源時(shí)的選擇和配電設(shè)計(jì)。

6 規(guī)范條文、附錄、條文說明之間關(guān)系

國家規(guī)范一般分為規(guī)范條文（或規(guī)范正文）、附錄及條文說明三部分，規(guī)范中的附錄與規(guī)范條文具有同等的法律效力，而條文說明不具備與規(guī)范條文、附錄同等的法律效力。條文說明是為便于廣大設(shè)計(jì)、施工、科研、學(xué)校等單位有關(guān)人員在使用規(guī)范時(shí)能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定而編制的，僅供使用者作為理解和把握規(guī)范規(guī)定的參考。當(dāng)條文說明與規(guī)范條文不一致時(shí)，以規(guī)范條文為準(zhǔn)。

7 隔熱墻

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《布線系統(tǒng)載流量》GB/T 16895.15-2002對(duì)隔熱墻的定義：隔熱墻包含有防風(fēng)雨的外護(hù)墻板，隔熱材料和木質(zhì)或類似木質(zhì)的內(nèi)護(hù)墻板，內(nèi)護(hù)墻板的表面散熱系數(shù)不小于10W/（m2·K），導(dǎo)管盡量靠近但不需與內(nèi)護(hù)墻板接觸，從電纜產(chǎn)生的熱流量僅通過內(nèi)護(hù)墻板散熱，導(dǎo)管可以是金屬或塑料的。

《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版表9-18類別A1及A2中備注：熱絕緣墻一般指保溫墻或類似于木板的墻，磚墻不屬于此類。

建筑電氣設(shè)計(jì)人員根據(jù) 《布線系統(tǒng)載流量》GB/T 16895.15-2002表52-B1~B2，表52-C1~C4或04DX101-1表6.2選擇電纜或?qū)Ь€載流量時(shí)，首先應(yīng)明確電纜或?qū)Ь€敷設(shè)方法是否屬于隔熱墻的敷設(shè)方式。避免因敷設(shè)方式不同導(dǎo)致選擇電纜或?qū)Ь€的截面偏大，增加工程造價(jià)。

8 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)急廣播控制方案

目前國家相關(guān)規(guī)范對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)急廣播的設(shè)置及控制的規(guī)定：

《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-98（以下簡稱《火警規(guī)》）

6.3.1.6 消防控制室應(yīng)設(shè)置火災(zāi)警報(bào)裝置與應(yīng)急廣播的控制裝置，其控制程序應(yīng)符合下列要求：

(1)二層及以上的樓房發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)先接通著火層及其相鄰的上下層。

(2)首層發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)先接通本層、二層及地下各層。

(3)地下室發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)先接通地下各層及首層。

(4)含多個(gè)防火分區(qū)的單層建筑，應(yīng)先接通著火的防火分區(qū)及其相鄰的防火分區(qū)。

《民規(guī)》13.6.4火災(zāi)警報(bào)裝置應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的場所，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)警報(bào)裝置。

（2）在設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急廣播的建筑物內(nèi)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置火災(zāi)警報(bào)裝置，并應(yīng)采用分時(shí)播放控制：先鳴警報(bào)8-16s；間隔2-3s后播放應(yīng)急廣播20-40s；再間隔2-3s依次循環(huán)進(jìn)行直至疏散結(jié)束。根據(jù)需要，可在疏散期間手動(dòng)停止。

《火警規(guī)》僅規(guī)定了發(fā)生火災(zāi)時(shí)首先接通應(yīng)急廣播的范圍，而對(duì)首先接通后后續(xù)的控制播放方案未作規(guī)定。《民規(guī)》比《火警規(guī)》更具體些，但對(duì)后續(xù)的控制播放方案的整個(gè)疏散時(shí)間未作規(guī)定限制。在《民規(guī)》的現(xiàn)有規(guī)定基礎(chǔ)上應(yīng)補(bǔ)充“當(dāng)確認(rèn)火災(zāi)后，應(yīng)急廣播系統(tǒng)首先向全樓或建筑(高、中、低)分區(qū)的火災(zāi)區(qū)域發(fā)出火災(zāi)警報(bào)，然后向著火層和相鄰層進(jìn)行應(yīng)急廣播，再依次向其他非火災(zāi)區(qū)域廣播；3min內(nèi)應(yīng)能完成對(duì)全樓的應(yīng)急廣播。”，這樣對(duì)應(yīng)急廣播的規(guī)定才比較完善，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)建筑物規(guī)模及具體應(yīng)急廣播控制播放方案選擇應(yīng)急廣播功放設(shè)備及容量。

9 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)控制器類設(shè)備安裝

《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50166-2007“3.3.4控制器的主電源應(yīng)有明顯的永久性標(biāo)志，并應(yīng)直接與消防電源連接，嚴(yán)禁使用電源插頭。”《消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)》GB 16806“4.2.1.2消防聯(lián)動(dòng)控制器主電源應(yīng)采用220V，50HZ交流電源，電源線輸入端應(yīng)設(shè)接線端子。

以上兩條規(guī)定有利于消防用電設(shè)備安全運(yùn)行。也為了防止用戶經(jīng)常拔掉插頭做其他用。

10 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)總線控制盤及多線控制盤

《火警規(guī)》GB50116-98”5.3.2消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)的控制設(shè)備當(dāng)采用總線編碼模塊控制時(shí)，還應(yīng)在消防控制室設(shè)置手動(dòng)直接控制裝置。“

因此，采用火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)傳輸總線編碼模塊控制消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)時(shí)，需配置消防聯(lián)動(dòng)控制器的總線控制盤或直接手動(dòng)控制單元（直接手動(dòng)控制單元的規(guī)定參見《消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)》GB 16806第4.2.2.6~4.2.2.9條）。總線控制盤實(shí)際是火災(zāi)報(bào)警控制器上聯(lián)動(dòng)單元的擴(kuò)展，一般通過RS485通訊接口與火災(zāi)報(bào)警控制器配接，用該控制盤上的啟動(dòng)按鍵通過傳輸總線及編碼模塊對(duì)聯(lián)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)控制。同時(shí)消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)的工作、故障、電源、手/自動(dòng)狀態(tài)采用設(shè)置在控制設(shè)備控制箱（柜）旁的編碼模塊通過傳輸總線在聯(lián)動(dòng)控制器的共用顯示器上顯示。

除設(shè)置總線控制盤通過總線啟停消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)外，還應(yīng)設(shè)置多線控制盤手動(dòng)直接控制上述消防用電設(shè)備，多線控制盤手動(dòng)直接控制與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)之間無聯(lián)系。規(guī)范并未規(guī)定在使用多線控制盤手動(dòng)直接控制時(shí)需顯示消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)的工作、故障狀態(tài)。因此多線控制盤采用鑰匙式按鈕時(shí)僅需設(shè)計(jì)2芯控制電纜至消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)控制箱（柜）實(shí)現(xiàn)啟停功能即可。

[1]工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 組編.中國電力出版社,2005.

[2]民用建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]戴瑜興 主編,中國建筑工業(yè)出版社.2005.

[3]全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-電氣[M]2003年版,建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司，中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所.中國計(jì)劃出版社.