淺談高層建筑的消防供配電

宇慶

(黑龍江省大慶市公安消防支隊,黑龍江大慶 166200)

淺談高層建筑的消防供配電

宇慶

(黑龍江省大慶市公安消防支隊,黑龍江大慶 166200)

本文分析了高層民用建筑幾種主要消防供配電方案,并結合相關規范和工程實例,對《高層民用建筑設計防火規范》中有關消防供配電的條款提出了幾點粗淺的看法。

高層建筑 消防供配電

1 規范對高層建筑消防供配電的要求

根據《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱“高規”)規定,一類建筑應按一級負荷要求供電,即應由兩個獨立電源供電,二類建筑應按二級負荷要求供電,即應由兩回路電源供電。

1.1 消防電源的構成

通常認為主電源和應急電源構成消防電源,正常時消防用電設備由主電源供電,當主電源發生故障時則由應急電源供電。

1.2 常用的高層建筑消防電源

方案1為雙電源高壓單母線不分段供電方式,兩回路高壓電源,正常時一用一備。這種方式供電的可靠性較差,一般不宜用在高層建筑。

方案2為雙電源高壓單母線分段方式,兩回路高壓電源同時供電,互為備用。這種方式的供電可靠性較高,尤其對消防用電設備的兩個電源要求在最末一級自動切換的規定易于實現,目前較常用的主接線方式。

方案3為三電源高壓單母線分段方式,三回路高壓電源,正常時為兩用一備。這種接線方式具有較高的可靠性,適用于一級負荷中大容量的重要用戶。

方案4為規模較小的高層建筑,由于用電量不大,當地獲得兩個電源又較困難,附近又有380V的電源時,可采用一路高壓電源作為主電源,380V電源作為應急電源。如果經濟允許,也可采用柴油發電機組作為應急電源。

2 高層建筑消防供配電方式要求

目前高層建筑中,最常用的供電方式就是在雙電源的基礎上增配柴油發電機組作為應急電源,即滿足一級負荷中特別重要的供電要求。

2.1 消防配電方式

常用低壓配電有放射式、樹干式、混合式三種,其中混合式綜合了放射式和樹干式的優點,是目前高層建筑用得最多的一種消防配電方式。

2.2 目前幾種常用的消防配線方式

(1)在普通電纜外壁涂防火涂料保護;(2)穿金屬管或PVC塑料管明敷在墻體上,外壁涂刷防火涂料保護;(3)穿金屬管或PVC塑料管暗敷設在不燃燒體結構內;(4)導線的絕緣或護套采用高氧指數(一般＞30)的阻燃材料;(5)使用一種不燃無機材料作為耐火型絕緣層。

2.3 根據“高規”規定,消防用電設備的配電線路應符合下列要求

(1)當采用暗敷設時,應設在不燃燒體結構內,且保護層厚度不宜小于30mm。(2)當采用明敷設時,應采用金屬管或金屬線槽上涂防火涂料保護。(3)當采用絕緣和護套為不延燃材料的電纜時,可不穿金屬管保護,但應敷設在電纜井內。

3 杜爾伯特人民醫院消防供配電的可靠性分析

3.1 建筑的基本情況

杜爾伯特蒙古族人民醫院主樓高44m,屬一類高層民用建筑。高壓供電采取雙電源單母線分段方式,無應急柴油發電機組。低壓配電方式采用混合式,消防電源分別取自兩段母線并在末端配電箱處自動切換。

3.2 醫院主樓消防設備供電的可靠性分析

醫院主樓已有兩個電源供電,消防控制室、消防電梯等消防負荷的供電在最末一級配電箱處設置自動切換裝置,基本符合“高規”對一類高層建筑的供電要求。但是,這兩回路電源取自同一變電所,實則是一個電源,當電網或變電所發生事故時,不能保證消防設備的供電。另外,當非消防負荷故障時,有可能使變壓器出現自動空氣開關跳閘(當母線檢修時,該開關也要斷開),如果此時另一路供電由于管理不善或超負荷運行時間過長等原因又發生故障,就會造成電網供電全部中斷。

3.3 解決方法

解決問題的最佳方案是增配應急柴油發電機組,從保證消防設備供電的可靠性和經濟合理性等方面考慮,一類建筑應在原來雙電源的基礎上增配應急柴油機組,二類建筑則應推薦配備應急柴油機組。原因分析如下:

(1)可靠性分析。根據規范要求,一類建筑的消防設備應有兩個獨立電源供電。但是,供電部門往往不能滿足這個要求,只從電網取兩回路電源不能保證消防設備供電的可靠性。

(2)合理性分析。“高規”規定,消防設備供電應按《供配電系統設計規范》要求設計。而該規范規定的一級負荷中特別重要負荷并未涉及消防負荷,其消防供電只需有兩個電源就可以滿足規范要求。認為,這樣的規定是不合理的。尤其對新出現的超高層建筑的消防負荷沒有要求增配柴油發電機組,顯然是不符合實際情況的。

另外,據調查,雖然規范沒有規定,但目前新建的一類建筑和一些二類建筑均安裝了應急柴油發電機組。現行“高規”對消防配電線路要求也有一些不合理的地方,就原因分析如下:

(1)現行“高規”沒有給出線路耐高溫限度與時間限度,這與“以性能為基礎”的建筑防火設計發展方向是相違背的。

(2)現行“高規”未能反映新型管材的發展,只規定采用金屬管。實際上我省生產的難燃PVC管在許多工程中已代替金屬管得到廣泛應用,而且也能滿足電線電纜的防火要求。

(3)穿金屬管或PVC管明敷外壁涂防火涂料保護時,一般防火涂料的有效期較短,往往過幾年就失去耐火性能。認為規范應當提出相應的措施

4 結語

綜合考慮可靠性、經濟性和工程實際情況,一類高層建筑必須在雙電源的基礎上增配柴油發電機組作為應急電源,二類建筑應推薦配備柴油發電機組。在保證電源供電的同時,還應根據消防配電線路所處的環境及重要程度積極而又合理的選用電線電纜。

[1]劉明亮.高層建筑消防供配電設計探討.科技創新導報，2008(2).

[2]金建中.高層建筑電氣設計中低壓供配電系統安全性分析探討.2008(2).