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9.1 消防电源及其配电


9.1.1 高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电,应按现行的国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052的规定进行设计,一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。
9.1.2 高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟风机等的供电,应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。
    一类高层建筑自备发电设备,应设有自动启动装置,并能在30s内供电。二类高层建筑自备发电设备,当采用自动启动有困难时,可采用手动启动装置。
9.1.3 消防用电设备应采用专用的供电回路,其配电设备应设有明显标志。其配电线路和控制回路宜按防火分区划分。
9.1.4 消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要,其敷设应符合下列规定:
    9.1.4.1 暗敷设时,应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30mm;明敷设时,应穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽;
    9.1.4.2 当采用阻燃或耐火电缆时,敷设在电缆井、电缆沟内可不采取防火保护措施;
    9.1.4.3 当采用矿物绝缘类不燃性电缆时,可直接敷设;

    9.1.4.4 宜与其它配电线路分开敷设;当敷设在同一井沟内时,宜分别布置在井沟的两侧。

条文说明

9.1.1  本条是对原条文的修改。漏电火灾报警系统能有效地对漏电及由于漏电可能引起火灾进行预报和监控,其供电能力直接关系火灾报警的可靠性,因此,其供电要求应当按照消防用电的规定执行。
    一、为满足各种使用功能上的需要,高层建筑特别是高层公共建筑(如旅馆、宾馆、办公楼、综合楼等)常常要采用大量机械化、自动化、电气化的设备,需要较大电能供应。高层建筑的电源,分常用电源(即工作电源)和备用电源两种。常用电源一般是直接取自城市低压三相四线制输电网(又称低压市电网),其电压等级为380V/220V。而三相380V级电压则用于高层建筑的电梯、水泵等动力设备供电;单向220V级电压用于电气工作照明、应急照明和生活其它用电设备。
    高层建筑的备用电源有取自城市两路高压(一般为10kV级)供电,其中一种为备用电源;在有高层建筑群的规划区域内,供电电源常常取35kV区域变电站;有的取自城市一路高压(10kV级)供电,另一种取自备柴油发电机,等等。
    二、备用电源的作用是当常用电源出现故障而发生停电事故时,能保证高层建筑的各种消防设备(如消防给水、消防电梯、防排烟设备、应急照明和疏散指示标志、应急广播、电动的防火门窗、卷帘、自动灭火装置)和消防控制室等仍能继续运行。
    三、要求一类高层建筑采用一级负荷供电,二类高层建筑采用二级负荷供电,主要考虑以下因素:
    1.高层建筑发生火灾时,主要利用建筑物本身的消防设施进行灭火和疏散人员、物资。如没有可靠的电源,就不能及时报警、灭火,不能有效地疏散人员、物资和控制火势蔓延,势必造成重大的损失。因此,合理地确定负荷等级,保障高层建筑消防用电设备的供电可靠性是非常重要的。根据我国的具体情况,本条对一、二类建筑的消防用电的负荷等级分别作了规定:一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。
    2.国内外高层建筑消防电源设置情况。
    (1)国内外新建的一些大型饭店、宾馆、综合建筑等高层建筑均设有双电源。举例如表20。北京长城饭店消防用电设备供电线路如图28所示。

高层建筑设有备用电源举例

    (2)据调查,上海、 北京、天津、广州、南京、杭州、沈阳、深圳、大连、哈尔滨等地建成的电信楼、广播楼、电力调度楼、大型综合楼等高层公共建筑,一般除设有双电源以外,还设有自备发电机组,即设置了3个电源。
    (3)二类高层建筑和高层住宅或住宅群,设置电源情况如下:
    据对北京、上海、广州、杭州、南京、天津、沈阳、哈尔滨、长春等城市居住小区的调查,均按两回线路要求供电,经过近10年的实践,对二类高层建筑和住宅小区要求两回路供电是可行的。
    上海市城建、设计、供电部门规定,十二层以上的住宅建筑的消防水泵和电梯等应设有备用电源。
    (4)体现区别对待,确保重点,兼顾一般的原则。
    为确保高层建筑消防用电,按一级负荷供电是很必要的,但考虑到我国目前的经济水平和城市供电水平有限,一律要求按一级负荷供电尚有困难,故本条对二类建筑作了适当放宽。据调查,通信、医院、大型商业和综合楼、高级旅馆、重要的科研楼等,一般都按一级负荷供电;高层住宅小区,有统一规划,供电问题也不难解决;困难的是零星建设的普通住宅,但从长远看,供电标准也不能再低,按二级负荷供电是需要的。
    国外一般使用自备发电机设备和蓄电池作消防备用电源。如某些单位有条件,只要符合规定负荷等级和供电要求,也可采用上述电源作为消防用电设备的备用电源。
    四、结合目前我国经济、技术条件和供电情况,凡符合下列条件之一的,均可视为一级负荷供电:
    1.电源来自两个不同发电厂,如图29(a)。
    2.电源来自两个区域变电站(电压在35kV及35kV以上),如图29(b)。
    3.电源来自一个区域变电站,另一个设有自备发电设备,如图29(c)。

北京长城饭店消防用电设备供电线路示意图

9.1.2  本条是原条文的修改补充。
    一、保证发生火灾时各项救灾工作顺利进行,有效地控制和扑灭火灾,是至关重要的。大量事实证明,扑救初起火灾是比较容易办到的,当小火酿成大火后,控制和扑救难度增大,常常会造成重大经济损失和人员伤亡事故。对此,本条对消防用电设备的两个电源的切换方式、切换点和自备发电设备和启动时间作了规定。
    二、切换时间。对消防扑救来说,切换时间越短越好。据介绍,国外规定切换时间不超过15s,考虑目前我国供电技术条件,规定在30s以内。
    三、在执行中,有不少设计人员对原条文太笼统提出异议,即原规范条文规定在最末一级配电箱处自动互投是指全部消防设备还是指部分消防设备,不明确。如指所有消防设备,配电箱处均要求切换,实际上执行有困难,如:火灾应急照明和疏散指示标志就难以执行;还有最末一级配电箱是什么部位应明确。根据上述意见,故在本条作了修改。
    第一,重点是高层建筑的消防控制室、消防电梯,防排烟风机等。
    第二,切换部位中指各自的最末一级配电箱,如消防水泵应在消防水泵房的配电箱处切换;又如消防电梯应在电梯机房配电箱处切换,等等。
9.1.3   本条是对原条文的修改补充。
    一、火灾实例证明,有了可靠电源,而消防设备的配电线路不可靠,仍不能保证消防用电设备的安全供电。如某高层建筑发生火灾,设有备用电源,由于消防用电设备的配电线路与一般配电线路合在一起,当整个建筑用电线拉闸后,电源被切断,消防设备不能运转发挥灭火作用,造成严重损失。因此,本条规定消防用电设备均应采用专用的(即单独的)供电回路。
    二、建筑发生火灾后,可能会造成电气线路短路和其它设备事故,电气线路可能使火灾蔓延扩大,还可在救火中因触及带电设备或线路等漏电,造成人员伤亡。因此,发生火灾后,消防人员必须是先切断工作电源,然后救火,以策扑救中的安全。而消防用电设备,必须继续有电(不能停电),故消防用电必须采用单独回路,电源直接取自配电室的母线,当切断(停电)工作电源时,消防电源不受影响,保证扑救工作的正常进行。
    三、本条规定的供电回路,系指从低压总配电室(包括分配电室)至最末一级配电箱,与一般配电线路均应严格分开。
    为防止火势沿电气线路蔓延扩大和预防触电事故等,消防人员在灭火时首先要切断起火部位的一般配电电源。如果高层建筑配电设计不区分火灾时哪些用电设备可以停电,哪些不能停电,一旦发生火灾只能切断全部电源,致使消防用电设备不能正常运行,这是不能允许的。发生火灾时消防电梯,消防水泵,事故照明、防、排烟等消防用电必须确保。因此,消防用电设备的配电线路不能与其它动力、照明共用回路,并且还应设有紧急情况下方便操作的明显标志,否则容易引起误操作,影响灭火战斗。
9.1.4  本条是对原条文的修改。
    为保证消防用电气设备的配电线路可靠、安全供电,根据国内高层建筑对消防用电设备配电线路的实际做法、目前国内一些电缆电线厂家生产耐火电缆电线的水平和能力、国外对消防设备配线的防火要求等,本条对原规范消防用电设备的配电线路进行了修改。
    一、据调查,目前国内许多高层建筑设计结合我国国情,消防用电设备配电线路多数是采用普通电缆电线而穿在金属管或阻燃塑料管内并埋设在不燃烧体结构内,这是一种比较经济、安全可靠的敷设方法。我们参照四川消防科研所对钢筋混凝土构件内钢筋温度与保护层的关系曲线(如图30和表21),并考虑一般钢筋混凝土楼板、隔墙的具体情况,对穿管暗敷线路作了保护层厚度的规定。

一级负荷供电示意图

 

在火灾作用下梁内主筋温度与保护层厚度的关系曲线

大火灾温度作用下梁内主筋温度与保护层厚度的关系

    当采用明敷时,要求做到:必须在金属管或金属线槽上涂防火涂料进行保护,以策安全。
    二、当采用绝缘和护套为不延燃性材料的电缆电线时,因敷设在电缆井内,又用金属线槽密封保护了,根据实践能满足要求,故作了本款规定。

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【已作废】高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005年版)
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