楊金川
(基準方中建筑設計股份有限公司,四川成都610000)
設有廚房的公共建筑包括賓館、飯店、醫院、學校、幼兒園、商業綜合體等建筑,以上建筑都為人員密集場所或者公共聚集場所,一旦廚房發生火災、爆炸,將危及以上公共建筑的眾多人員安全。公共廚房大多數使用天然氣作為燃料,有燃氣泄漏的風險;公共廚房的電氣設備比較多,操作間潮濕、高溫,電氣設備一旦漏電容易引起觸電等人身安全事故。因此公共廚房的電氣設計國家規范有比較多的條文涉及。在近幾年的電氣審圖中發現在使用燃氣的公共廚房電氣設計違反相關規范問題的比較普遍,甚至有違反強條的情況。為了規避電氣設計中的風險,本文就公共廚房電氣設計中涉及的強條、規范和具體做法匯總,以供電氣設計人員參考。
依據GB50016-2014(2018年版)《建筑設計防火規范》的8.4.3條的規定:建筑內可能散發可燃氣體、可燃蒸氣的場所應設置可燃氣體報警裝置。本條為強制性條文。按本條規定公共建筑中使用燃氣的廚房應設置可燃氣體探測報警裝置,但不包括住宅建筑內的廚房。公共建筑中明確設計有廚房詳化設計的,可燃氣體報警系統應設計到位;對于商業綜合體等預留廚房的位置但并沒有廚房詳化設計的情況,筆者認為也應在設計說明中明確二裝設計電氣專業應按本條規定設置可燃氣體報警裝置。
設有火災自動報警系統建筑物其廚房可燃氣體報警系統的設計應依據GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》的8.1.1、8.1.2、8.1.4、8.1.5、8.1.6條的規定來設計。根據以上規定可燃氣體報警系統主要有以下內容:可燃氣體探測報警系統由探測器、火災聲光警報器、報警控制器等組成;可燃氣體探測報警系統應獨立,可燃氣體泄漏探測器不應接入火災自動報警系統信號總線;當可燃氣體的報警信號需接入火災自動報警系統時,應由可燃氣體報警控制器接入;保護區域內的報警和聯動應由可燃氣體報警控制器實現;可燃氣體報警控制器發出報警信號時,應能啟動保護區域的火災聲光警報器;可燃氣體報警控制器的報警、故障信息,應在消防控制室顯示,并區別于火災報警信息(圖1、圖2)。

圖1 可燃氣體報警系統接線

圖2 公共廚房可燃氣體報警平面
在審圖中發現的常見問題:
(1)可燃氣體報警系統不是獨立系統,直接接入火災自動報警系統。
(2)在廚房區域內未設燃氣泄漏時的聲光報警器。
(3)燃氣濃度檢測報警器設置的位置不正確,正確的做法應該是:當檢測比空氣輕的燃氣時,檢測報警器與燃具或閥門的水平距離不得大于8m,安裝高度應距頂棚0.3m以內,且不得設在燃具上方。當檢測比空氣重的燃氣時,檢測報警器與燃具或閥門的水平距離不得大于4m,安裝高度應距地面0.3m以內。
(4)燃氣報警控制器的電源漏設,或者由普通電源供電,燃氣報警控制器應由專用回路供電,負荷等級應和消防負荷一致。
(5)可燃氣體報警系統的報警和控制線路應采用阻燃耐火電線并穿金屬管暗設。
以上常見問題均違反了相關規范的要求。
依據GB50736-2012《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》的6.3.9 條規定:暖通專業在使用燃氣的公共廚房都設有事故風機;事故通風的手動控制裝置應在室內外便于操作的地點分別設置;事故通風的手動控制裝置應裝在室內、外便于操作的地點,以便一旦發生緊急事故,使其立即投入運行。
在審圖中發現廚房事故風機就近設置控制箱,僅在控制箱面板上設啟停按鈕,室內外便于操作的地方(疏散門內外)未設緊急啟停按鈕;當發生燃氣泄漏時,工作人員還得進入廚房才能控制事故排風機,這樣勢必會給人員帶來安全風險。事故排風機的控制箱系統及平面應設按鈕及控制線(圖3、圖4)。

圖3 廚房事故風機控制箱系統

圖4 廚房事故風機控制平面布置
依據GB50016-2014(2018年版)《建筑設計防火規范》的9.3.9條規定:廚房排風系統排除有燃燒或爆炸危險氣體,應設置導除靜電的接地裝置,可以減少因靜電引發爆炸的可能性。在公共廚房的設計中電氣專業應在廚房預留輔助等電位連接板,并說明廚房金屬排風管應通過輔助等電位連接板做可靠接地。
金屬排風管的防靜電做法:在金屬風管上設專用的接地連接端子,作為靜電接地的連接點,整個排風管不應少于兩處連接點;風管分段處采用BVR-6mm2的多股銅芯軟線連接;接地干線可以采用-25×4mm熱鍍鋅扁鋼與接地板連通;另外要注意的是焊接工作應在風管涂漆之前進行。具體做法各位同行可以參見《接地裝置安裝》14D504-131頁 。
此問題在電氣同行中也有爭議,認為廚房不屬于爆炸危險場所,因此不適用此條規范;但筆者認為在公共廚房的暖通專業已經按爆炸危險場所設事故排風機,因此電氣專業就應該按此條規范配合設計,否則很容易被判違反此強條。況且風管做防靜電接地的這項措施所產生的施工成本微乎其微,但如果設計不做而引發的事故就非常嚴重,按照安全第一的原則,電氣專業應該完善此條設計。
依據GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》的9.8.6條的規定:廚房設備應設置輔助等電位聯結。廚房設備因使用環境溫度高、潮濕,故應關注電氣設備的防護措施。另外根據該標準規范組的解釋住宅廚房可以不做等電位聯結。因此在公共廚房的設計中電氣專業應在廚房預留輔助等電位連接板。
根據GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》的12.7.6的規定:
(1)在局部區域,當自動切斷供電的時間不能滿足防電擊要求。
(2)在特定場所,需要有更低接觸電壓要求的防電擊措施。
廚房區域屬于以上情況之一,因此應采取輔助等電位聯結措施。
按GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》的12.7.7條的規定:廚房輔助等電位聯結導體應與區域內的可導電部分相連接:
(1)廚房內的固定電氣裝置的所有能同時觸及的外露可導電部分。
(2)電器設備和插座內的保護接地導體(PE線)。
(3) 電氣裝置外的可導電部分,比如金屬管道、金屬操作臺等,也包括鋼筋混凝土結構的主鋼筋。
(1)公共建筑的廚房用電負荷等級容易被設計人員忽視,根據GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》的規定:三星級旅游飯店、教育建筑(包括學校、幼兒園)等公共建筑的廚房用電應為二級負荷,因此以上建筑內的廚房用電應采用雙電源或雙回路配電才滿足規范要求;二級負荷也可以采用雙回路供電即可。
(2)依據GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》的13.2.2-10條的規定:幼兒園建筑,非消防負荷的配電回路應設置電氣火災監控系統。幼兒園的廚房配電回路也應設置電氣火災監控系統。電氣火災監控應檢測線路的剩余電流和溫度,當超過限定值時報警。
(3)依據GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》的7.5.5-5條的規定:廚房的動力設備多屬于人體可能無法及時擺脫的固定式設備;因此動力配電回路和插座回路均應設置額定剩余動作電流值不大于30mA的剩余電流保護器,動作時間應小于0.4s。
(4)依據GB50028-2006(2020年版)《城鎮燃氣設計規范》的規定:明裝的電氣管線水平敷設應與室內燃氣管道大于25cm; 暗裝的電氣管線水平敷設應與室內燃氣管道大于5cm;配電箱與室內燃氣管道水平凈距應大于30cm,不允許交叉敷設;電源插座、電源開關與室內燃氣管道水平凈距應大于15cm,不允許交叉敷設。當布置確實有困難的時候,再采取有效的措施后可適當減小凈距。以上要求可以在設計說明里面加以明確,否則施工單位容易忽視,造成安全隱患。
由于公共廚房區域為高溫、高濕場所,因此廚房的燈具應采用具有一定防護等級的燈具;廚房操作區域內的電源插座應采用防護等級不低于IP54的插座;設有火災自動報警系統廚房的熱加工區應采用感溫探測器。總之廚房的電氣設備的選擇應保證安全、可靠的運行。
雖然廚房區域屬于公共建筑中很小的一部分,但由于通常采用天然氣作為燃料,又屬于高溫、高濕環境,因此近幾年廚房發生火災、甚至爆炸的事故頻現。作為電氣專業的設計人員一定要加以重視,對廚房區域的電氣設計嚴格按相關規范設計,從源頭杜絕觸電、火災、甚至由于燃氣泄漏所導致爆炸事故的發生。