淺談建筑消防供配電設(shè)計

[關(guān)鍵詞] 高層建筑 供配電 消防電源 應急電源 

　　隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，建筑用地越來越多，土地資源越來越珍貴，這促使各類建筑向高層發(fā)展，因而高層建筑的消防安全問題越來越引起人們的注重。針對高層建筑發(fā)生火災的特點，高層建筑的防火設(shè)計應立足于自防自救，而消防供配電是保證消防設(shè)施正常運行的關(guān)鍵，直接關(guān)系到高層建筑的消防安全。因此本文從消防電源配置、消防配電、消防電氣配線對高層建筑供配電的可靠性進行分析，提出相應的解決方案，保證高層建筑的消防安全。 

　　一、高層建筑消防配電 

　　1、常用的消防配電方案 

　　常用的消防配電方式有放射式、樹干式、鏈式、混合式四種 

　　（1）放射式配電的任一線路發(fā)生故障時彼此互不影響，設(shè)備集中便于管理，供電可靠性較高。但是出線多、有色金屬消耗量大、開關(guān)設(shè)備多，投資運行費用高，適用于單臺設(shè)備容量大，供電可靠性要求高的。 

　�。�2）樹干式配電當干線故障時，影響范圍較大，但配以備用干線并實現(xiàn)切換，供電可靠性提高，適用于分布較均勻的場所。 

　　（3）鏈式與樹干式基本相同，但供電可靠性較樹干式低，當中間一臺設(shè)備故障時聯(lián)在后邊的設(shè)備將失去電源。 

　�。�4）混合式包括放射式和樹干式兩種配電方式，是目前高層建筑中勝利較多的一種配配電方式。（如圖2d） 

　　2、目前普遍存在的配電問題 

　　（1）部分消防用電設(shè)備如消防控制室、消防泵的電源不是采用專用的消防電源供電，而使用一般負荷線路上的插座為電源，這樣在發(fā)生火災的情況下，在建筑主電源切斷后，消防用電設(shè)備的電源也隨之停電，消防設(shè)備全面癱瘓，其火災損失不可估量。 

　�。�2）有些互為備用的消防設(shè)備如消防水泵等在末端集中進行兩電源互投時，沒有采用各設(shè)備均從消防配電室放射供電方式，而是從配電室引出一主線，在末端并聯(lián)互備設(shè)備。這樣做的結(jié)果是一旦主線引起故障（而主線引發(fā)故障的機率很大）互備用設(shè)備均失去電源，無法起動，達不到預期的效果。 

　�。�3）在消防聯(lián)動設(shè)備的配電共用，沒有按規(guī)定在最末端的配電箱設(shè)兩路自動切換裝置，或自動切換裝置的質(zhì)量差，可靠性低。在火災發(fā)生情況下，備用電源不能自動切換成應急電源，供電中斷。有的使用手動切換，當消防人員到達火場后再找切換裝置進行電源切換，這將延誤戰(zhàn)機，造成重大損失。 

　　3、解決問題的方案 

　�。�1）正常工作電源和應急電源應自成系統(tǒng)，獨立配電。當電力與照明分開供電時，則電力與照明應分別設(shè)有正常工作電源配電系統(tǒng)與應急配電系統(tǒng)。保證消防用電等一類負荷在火災情況下，由應急電源連續(xù)供電，二類負荷保證兩回路切換供電。 

　�。�2）在消防用電的配電設(shè)計安裝時，對用電量大或較集中的消防用電設(shè)備，如消防控制室，消防水泵等，應從配電室開始采用放射式供電，并保證主用設(shè)備和備用設(shè)備的供電線路相互獨立。 

　�。�3）消防系統(tǒng)各設(shè)備的配電共用，應在最末端的配電箱設(shè)兩路自動切換裝置，并安裝高質(zhì)量的電源自動切換裝置。如果安裝的是手動切換裝置，則宜在設(shè)備房配電箱內(nèi)。這樣在應急情況下消防人員能在短時間容易找到并實現(xiàn)切換。 

　　二、高層建筑消防設(shè)備電氣配線 

　　1、規(guī)范對消防用電設(shè)備配電線路的要求 

　　三、高層建筑消防電氣配線存在的問題及解決方法 

　　1、電氣線路導線選擇缺乏安全依據(jù) 

　　由于現(xiàn)行"高規(guī)"對消防配電線路耐高溫限度與時間限度要求沒有明確的規(guī)定，這致使施工單位有機可趁，為了能取得一些小利益，就選買一般的導線，其防火性能大大降低，甚至買假冒商品進行配線安裝。 

　　2、電氣配線時忽視了防火涂料的有效期 

　　目前最常見的消防配線是涂防火涂料保護，但是一般的防火涂料的有效期較短，往往過幾年就失去耐火性能。而相關(guān)規(guī)范卻沒有這方面的規(guī)定，因此不論是商家還是職能部門對此不引起足夠的重視，無形中幾年過去其火災危險性就增大了。 

　　3、電氣線路系統(tǒng)選用產(chǎn)品不符合要求。 

　　設(shè)計者一般能按設(shè)計規(guī)范選型。問題是少數(shù)假冒偽劣產(chǎn)品，無論是導線本身還是線路上的開關(guān)設(shè)備，都達不到國家標準要求，在實際運行中存在著系統(tǒng)性的火災危險性。 

　　從以上存在的問題分析，其主要原因是規(guī)范的有關(guān)規(guī)定不夠完善。所以相關(guān)規(guī)范應明確規(guī)定消防配線的耐高溫限度與時間限度，提出對應的措施。對于建筑投資的商家而言，整個消防配線的投資相對于總投資是微乎其微的，但是配線事故引起的損失卻是不可估量的，所以應當配置高質(zhì)量的導線電纜，并對線路進行經(jīng)常維護保養(yǎng)。 

　　四、高層建筑消防電源配置 

　　1、規(guī)范對消防電源的要求 

　　3、常用的消防電源 

　�。�1）雙電源高壓單母線不分段供電 

　　雙電源高壓單母線不分段供電方式，兩回路高壓電源同時供電，正常時一備一用，這種方式減少中間聯(lián)絡(luò)柜和一個電壓互感器柜，對節(jié)省基建投資、減小高壓配電室建筑面積均有利，這種方式要求兩路都保證100%的負荷用電，當清掃母線或母線故障時，將會造成全部停電，其供電的可靠性較差，一般不宜用在高層建筑。 

　　（2）雙電源高壓單母線分段供電 

　　雙電源高壓單母線分段供電方式，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(shè)備的兩個電源要求在最末一級切換的規(guī)定易于實現(xiàn)，因而是目前較為常用的接線方式。 

　�。�3）三電源高壓單母線分段供電 

　　5、建筑配置柴油發(fā)電機組的思考 

　　"高規(guī)"規(guī)定消防設(shè)備供電應按《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-95的要求設(shè)計，而該規(guī)范規(guī)定的一級負荷中特別重要負荷并沒涉及消防負荷，其消防供電只要有兩個電源就可以符合要求，"高規(guī)"同時又規(guī)定一類高層建筑的消防用電應按一級負荷要求供電，并在最后一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置，保證消防設(shè)施在發(fā)生火災時供電可靠、能正常運行。在"高規(guī)"中沒有明確的規(guī)定一、二類高層建筑需要配置柴油發(fā)電機組。由此近幾年國內(nèi)新出現(xiàn)的超高層建筑消防負荷沒有要求增配柴油發(fā)電機。然而在具體的供電設(shè)計中，絕大部分高層建筑是從電力網(wǎng)引接兩路10KV電源進線供電，這不能滿足規(guī)范里兩個電源供電的要求。系統(tǒng)停電有的是由內(nèi)部故障引起的，有的是由電網(wǎng)故障引起的，因地區(qū)大電力網(wǎng)在主網(wǎng)電壓上部是并網(wǎng)的，所以用戶無論從電網(wǎng)上取幾回電源進線也無法得到嚴格意義上的兩個獨立電源，電力網(wǎng)的各種故障可能引起全部電源進線同時失去電源而造成停電。事實上，二路10KV高壓電源引自不同的變電站是十分困難的，而柴油發(fā)電機組配置投資小、使用效果好又能符合規(guī)范要求，所以高層建筑供電設(shè)計中應當配置柴油發(fā)電機組。筆者認為在規(guī)范當中就可以明確要求高層建筑應該配柴油發(fā)電機組。 

　　參考文獻 

　　[1]國家規(guī)范.供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB50052-95） 

　　國家規(guī)范.低壓配電設(shè)計規(guī)范（GB50054-95） 

　　[2]國家規(guī)范.民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范（條文說明）JGJ/T16-92 

　　[3]應洪正.高層公共建筑的供配電系統(tǒng)設(shè)計.建筑電氣1995年第2期 

　　[4]國家規(guī)范.高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB50045-95）.北京：中國計劃出版社，2001 

　　[5]徐志強.建筑電氣設(shè)計技術(shù).華南理工大學出版社