陶曉娟

(上海市建工設(shè)計研究院有限公司, 上海　200235)

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超高層辦公建筑消防電氣設(shè)計

陶曉娟

(上海市建工設(shè)計研究院有限公司, 上海200235)

從消防應(yīng)急電源、火災(zāi)應(yīng)急照明、供電線路、火災(zāi)自動報警等方面介紹了超高層辦公建筑與普通辦公建筑消防電氣設(shè)計的區(qū)別。提出超高層辦公建筑的消防電氣設(shè)計應(yīng)結(jié)合工程實際情況,應(yīng)充分了解其他專業(yè)的消防要求,并準(zhǔn)確地實現(xiàn),以便在發(fā)生火災(zāi)時盡量降低人員傷亡和財產(chǎn)損失。

超高層辦公建筑; 消防應(yīng)急電源; 火災(zāi)應(yīng)急照明; 供電線路; 火災(zāi)自動報警

0　引　言

近年來,超高層辦公建筑越來越多,作為人員密集的特殊辦公建筑,消防問題引起各個專業(yè)的重視,并積極探索相關(guān)措施。電氣設(shè)計是整個工程的收尾設(shè)計,各種消防措施的實現(xiàn)需要電氣專業(yè)的支持,所以需將各專業(yè)的消防措施準(zhǔn)確地實現(xiàn)在消防報警系統(tǒng)中,以保障消防系統(tǒng)的正常運行。

1　消防應(yīng)急電源

1.1消防應(yīng)急電源的規(guī)范規(guī)定

關(guān)于超高層建筑消防應(yīng)急電源負荷等級,國家規(guī)范沒有明確規(guī)定。JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》附錄A中規(guī)定:民用建筑中各類建筑物的主要用電負荷分級中,一類高層建筑的消防設(shè)備電源按一級負荷供電;GB 50052—2009《供配電設(shè)計規(guī)范》第3.0.2條規(guī)定,一級負荷應(yīng)由雙重電源供電,當(dāng)一路電源發(fā)生故障時,另外一路電源不應(yīng)同時受到損壞。

上海地方規(guī)范DGTJ 08-2048—2008《民用建筑電氣設(shè)計防火規(guī)程》第4.1.1條規(guī)定:特級建筑(高度超過100 m的公共建筑)除應(yīng)按一級負荷供電外,尚應(yīng)自備發(fā)電機組或第三路市電作為消防設(shè)備的應(yīng)急電源。

參與設(shè)計的超高層建筑消防應(yīng)急電源設(shè)置如表1所示。

表1參與設(shè)計的超高層建筑消防應(yīng)急電源設(shè)置

項目名稱建筑高度/m柴油發(fā)電機業(yè)態(tài)形式建筑面積/萬m2虹口龍之夢購物中心133無1)商業(yè)、辦公綜合樓28.0南昌綠地玫瑰城188設(shè)置商業(yè)、公寓、辦公綜合樓14.0蘇州科技城地塊五及地塊六240設(shè)置2)辦公樓9.0145無住宅樓3.0蘇州科技城地塊三145無辦公樓6.5南昌象山南路A地塊240設(shè)置商業(yè)、辦公綜合樓18.0

注:1) 設(shè)計時間為2008年,尚未執(zhí)行特級建筑尚應(yīng)自備發(fā)電機要求;2) 在蘇州當(dāng)?shù)叵谰謱彶闀r,依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)無設(shè)置柴油發(fā)電機的要求;因單體高度超過200 m,需送南京消防局審查,專家參考上海標(biāo)準(zhǔn),要求設(shè)置柴油發(fā)電機組。

結(jié)合規(guī)范條文及近年消防局審查的要求,加之超高層建筑中斷供電會造成人員恐慌,引發(fā)潛在危險,建議設(shè)置柴油發(fā)電機作為應(yīng)急電源。

2　消防設(shè)備供電

2.1消防電源專用性

消防和非消防供電干線從變電所開始嚴格分開,以確保消防線路的專用性。同時針對避難層的交直流電源應(yīng)按避難層分別供給,并能末端自投。通常由專線引至避難層設(shè)置的應(yīng)急配電箱,不與其他樓層共用回路。

2.2電纜井設(shè)置及消防電源電纜選擇

GB 50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》[1]第10.1條、第10.3條規(guī)定:消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設(shè)在不同的電纜井、溝內(nèi);確有困難需敷設(shè)在同一電纜井、溝內(nèi)時,應(yīng)分別布置在電纜井、溝的兩側(cè),且消防配電線路應(yīng)采用礦物絕緣類不燃燒性電纜。

當(dāng)在超高層辦公建筑避難層設(shè)置變電站時,宜分別設(shè)置10 kV電纜井和低壓電纜井。因超高層低壓線纜較多,有條件時宜分設(shè)消防低壓電纜井和普通低壓電纜井。不論是否分設(shè)低壓電纜井,超高層辦公中的消防供電干線電纜應(yīng)采用礦物絕緣電纜,減少燃燒時的煙氣。

另外,有條件時建筑物中的電纜井宜按避難層上下錯位設(shè)置。

2.3消防線路及設(shè)備的保護

消防供電線路供電前端斷路器應(yīng)具有過載保護僅報警不跳閘功能;供電設(shè)備末端斷路器應(yīng)選用無過載保護功能的單磁型斷路器。

對于消防潛污泵的剩余電流保護器,審圖公司大多默認僅報警不跳閘,但江蘇審圖及消防統(tǒng)一認定應(yīng)報警并跳閘。

2.4切除非消防電源

當(dāng)火災(zāi)確認后,消防控制中心應(yīng)及時切除空調(diào)、生活水泵等非消防電源。安防設(shè)備的攝像頭可作為火災(zāi)現(xiàn)場的輔助確認手段,地庫排水泵可排除火災(zāi)前期部分噴淋噴頭的消防水,消防時不應(yīng)切除。

以上各種措施聯(lián)合使用,確保消防救援在180 min內(nèi)順利進行。

3　火災(zāi)應(yīng)急照明

3.1應(yīng)急電源方式選擇

普通的火災(zāi)應(yīng)急照明系統(tǒng)的應(yīng)急電源形式一般有燈具自帶蓄電池、集中設(shè)置EPS、柴油發(fā)電機三種。應(yīng)急電源三種方式優(yōu)缺點如表2所示。

表2應(yīng)急電源三種方式優(yōu)缺點

應(yīng)急電源形式集中EPS自帶蓄電池柴油發(fā)電機切換時間/s 0.25～1.50 0.25～5.00 >15.00維護成本 低 高 低優(yōu)點 集中管理,易于發(fā)現(xiàn)電池問題,及時更換 切換時間短,減少人員恐慌,利于人員疏散 容量大,供電時間長缺點 價格高,電池壽命短 單個燈具自帶蓄電池,不便檢查,電池壽命短 切換時間長

3.2智能疏散系統(tǒng)設(shè)置

一般的辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層面積不大于2 000 m2,平面布置簡單,走道單一。通常辦公人員對本層的樓梯間位置及疏散路徑比較熟悉,設(shè)置的應(yīng)急照明系統(tǒng)完全滿足消防疏散的要求。

超高層辦公建筑樓層多,消防應(yīng)急燈具多,若采用自帶蓄電池方式,雖然供電可靠高,但部分燈具蓄電池出現(xiàn)故障不易被發(fā)現(xiàn)。若全部設(shè)置智能應(yīng)急燈具,則成本過高。建議分樓層在應(yīng)急照明箱設(shè)置應(yīng)急電源系統(tǒng)(Emergency Power System,EPS),對EPS系統(tǒng)設(shè)置聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,實施監(jiān)控其狀態(tài),提高供電電源的可靠性。

若當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)可靠性比較低,也可以提高要求,如南昌消防局要求超過100 m的建筑設(shè)置集中控制型智能疏散應(yīng)急系統(tǒng)。

3.3避難層火災(zāi)應(yīng)急照明設(shè)計

GB 50016—2014第10.3.2條規(guī)定:避難層疏散照明照度不低于3 lx;第5.5.23.8條規(guī)定:在避難層(間)進入樓梯間的入口處和疏散樓梯通向避難層(間)的出口處,應(yīng)設(shè)置明顯的指示標(biāo)志。13J811-1《建筑設(shè)計防火規(guī)范圖示》[2]給出了對應(yīng)圖示。

避難層避難區(qū)應(yīng)急照明時間不小于60 min,消防工作場所不小于180 min。避難層設(shè)備區(qū)域或辦公區(qū)應(yīng)急照明要求與一般辦公建筑的相同[3-4]。

4　火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

4.1消防控制室

設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和需要聯(lián)動控制的消防設(shè)備的建筑(群)應(yīng)設(shè)消防控制室。

4.2火災(zāi)應(yīng)急廣播及通信系統(tǒng)

JGJ 16—2008第13.3.4條規(guī)定:“各避難層內(nèi)應(yīng)設(shè)獨立的火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng),宜能接收消防控制中心的有線和無線兩種播音信號。各避難層與消防控制中心之間應(yīng)設(shè)置獨立的有線和無線呼救通信。”

施工圖設(shè)計時,宜根據(jù)使用功能區(qū)域按設(shè)備區(qū)、避難區(qū)分回路設(shè)置通信及廣播系統(tǒng)。避難層專用的有線廣播線路、有線消防電話線路由消防控制中心專線引來,另外增加無線廣播和無線呼救通信電話。

4.3消防專用電話

GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[5]第6.7.4 3條規(guī)定:各避難層應(yīng)每隔20 m設(shè)置1個消防專用電話分機或電話插孔。

4.4消防聯(lián)動控制

消防聯(lián)動系統(tǒng)的控制除消防泵外,其余系統(tǒng)與一般辦公建筑的相同。

消火栓、噴淋泵控制系統(tǒng)存在的兩種形式,如圖1、圖2所示。

圖1　臨時高壓轉(zhuǎn)輸供水系統(tǒng)(200 m以下)

圖2　 重力供水系統(tǒng)(200 m以上)

重力供水系統(tǒng)在屋頂和-1F水池各存儲一次消防用水量,可靠性高,控制要求不同于轉(zhuǎn)輸系統(tǒng),也不同于一般“一泵到頂”系統(tǒng)。

超高層建筑的1F、2F挑空大堂區(qū)域還可能存在消防炮系統(tǒng),設(shè)計時應(yīng)清楚消防炮與噴淋泵的啟動關(guān)系和聯(lián)鎖要求,消防報警主機預(yù)留與消防炮控制器的通信接口。

暖通排煙區(qū)域通常按不同的避難區(qū)段設(shè)計,每兩個避難層之間為一套獨用的防排煙系統(tǒng)。

典型的200 m以下超高層火災(zāi)自動報警系統(tǒng)如圖3所示。

5　屋頂平臺或停機坪

為提高超高層辦公建筑的人員疏散能力,200 m以上的建筑一般須在屋頂設(shè)置消防救援平臺或停機坪。電氣專業(yè)需考慮屋頂平臺的獨立供電電源、照明,以及停機坪的防雷措施等。

6　結(jié)　語

本文介紹了超高層辦公建筑消防電氣設(shè)計。提出超高層辦公建筑消防電氣設(shè)計應(yīng)結(jié)合工程實際情況,清楚疏散路由和方向、消防撲救程序、排煙控制區(qū)域及邏輯,以確保消防救援順利進行。

圖3　典型的200 m以下超高層火災(zāi)自動報警系統(tǒng)

[1]建筑設(shè)計防火規(guī)范:GB 50016—2014[S].

[2]建筑設(shè)計防火規(guī)范圖示:13J811-1[S].

[3]超高層建筑電氣設(shè)計與安裝:14D801[G].

[4]火災(zāi)自動報警系統(tǒng)規(guī)范圖示:14X505-1[G].

[5]火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范:GB 50116—2013[S].

Fire Electrical Design in High-rise Office Building

TAO Xiaojuan

(Shanghai Construction Design & Research Institute Co., Ltd., Shanghai 200235, China)

This paper introduced the differences of fire electrical design between ordinary office building and high-rise office building including fire standby power,fire emergency lighting,supply line,automatic fire alarm.It is pointed out that by combining the actural condition of project,the fire electrical design of high-rise office building should fully understand the fire requirements of other majors and accurately realize the fire requirements,in order to reduce the casualties and property losses in case of fire.

high-rise office building; fire standby power; fire emergency lighting; supply line; automatic fire alarm

陶曉娟(1980—),女,工程師,從事建筑電氣方面的研究。

TU 852

B

1674-8417(2016)06-0065-05

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.06.017

2016-03-14