何 思 (安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院,安徽 合肥 230001)
《民用建筑設(shè)計通則》(GB50352—2005)將建筑高度大于100m的民用建筑定義為超高層建筑。隨著城市的快速發(fā)展,超高層建筑不斷涌現(xiàn)。然而,超高層建筑因為本身的固有特點,如樓層多、體量大,對供電的可靠性以及消防的安全性提出了更高的要求。本文以蔚藍商務(wù)港D棟工程為例,探討了設(shè)計中出現(xiàn)的一些問題及采取的措施,與同行分享及探討。
蔚藍商務(wù)港D棟項目地處合肥政務(wù)區(qū)潛山路與湖東路交叉口東北,地下2層,主要為車庫及設(shè)備用房,地上24層,主要為商業(yè)、辦公和避難間。建筑高度為134.80m。消防控制室(兼做安保機房)設(shè)置在首層。配電房設(shè)置在負一層。
按現(xiàn)行的國家規(guī)范要求,該項目的消防用電設(shè)備如消防水泵、消防電梯、防排煙風(fēng)機、消控中心、應(yīng)急照明和疏散指示燈;客梯電力、排污水泵、電話機房和保安、航空障礙燈等用電設(shè)備均應(yīng)按一級負荷的要求供電。其它電力負荷及一般照明按三級負荷要求供電。
該項目建筑高度為134.80m,考慮將變配電所設(shè)在地下一層,由變配電所引至屋頂用電設(shè)備的供電距離在比較經(jīng)濟合理的范圍內(nèi)。對于超過200m的超高層建筑,一般在建筑的上部避難層及屋頂也設(shè)置了較多的用電設(shè)備,當(dāng)由單個變配電所直接供電不是很經(jīng)濟時,可考慮在上部的避難層再設(shè)置一個變配電所,以減少該部位用電設(shè)備的供電半徑。因本工程高度適中,故未考慮避難層設(shè)置分變電所。電壓器布置如表1。
電源:該項目分別從市政電網(wǎng)引來兩路10kV電源,埋地引入設(shè)在地下一層的變電所。其中一路作為主供電源,另一路為消防和重要負荷提供備用電源。對于變配電所的10KV主結(jié)線,采用單母線接線(兩段母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān))。低壓配電系統(tǒng)為單母線分段運行方式,變壓器平時分列運行,母聯(lián)開關(guān)手動合閘,并與二進線斷路器設(shè)防并列閉鎖。
超高層建筑因為各專業(yè)豎井眾多,火災(zāi)情況下極易形成煙囪效應(yīng),為防止電氣井道電纜助長火勢蔓延和大量有毒氣體的產(chǎn)生,電纜的選擇必須滿足防火要求。
電壓器布置 表1
根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ16-2008)中7.4.1.2和13.10.4的要求,該項目采用低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯電力電纜、電線。消防設(shè)備供電干線及分支線采用礦物絕緣電纜。要注意的是,在新版的GB 50116-2013中已經(jīng)沒有特級保護對象的概念,但考慮到新版的GB50016-2014也沒有防火電纜選擇的相關(guān)條文,故該項目還是將消防設(shè)備供電干線及分支線采用礦物絕緣電纜。
超高層建筑因為樓層眾多,要是人員迅速疏散至地面和避難層十分困難,容易發(fā)生擁堵或疏散之間過長而產(chǎn)生重大傷亡事故。消防應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志的設(shè)計是十分重要的內(nèi)容。
該項目消防應(yīng)急照明負荷等級為一級,電源采用專用的雙回路供電,當(dāng)建筑內(nèi)的生產(chǎn)、生活用電被切斷時,仍能保證應(yīng)急照明電源。各層應(yīng)急照明箱設(shè)置自動切換裝置。在封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室、消防電梯間的前室或合用前室、疏散走道、避難間設(shè)置疏散照明。建筑內(nèi)疏散照明的地面最低水平照度應(yīng)符合下列規(guī)定:①疏散走道不低于1.0Lx;②人員密集場所、避難層不低于3.0Lx;③樓梯間、前室或合用前室、避難走道不低于5.0Lx。
該項目應(yīng)急照明回路均采用強制點亮措施,現(xiàn)場控制開關(guān)采用雙控開關(guān),引入強啟線。消防控制室、消防水泵房、配電間、防排煙機房、消防電梯機房以及發(fā)生火災(zāi)時仍需正常工作的消防設(shè)備房設(shè)置備用照明,并保持正常照明的照度。
為提高安全性及滿足合肥市消防大隊的審查和驗收要求,走道、避難層、封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室、消防電梯間的前室或合用前室部分燈具自帶蓄電池供電,按GB50016-2014中10.1.5的要求不小于1.5h。并要求應(yīng)急照明燈具外殼、燈罩應(yīng)選用非燃燒材料制造。
超高層建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)置和一般高層建筑并無本質(zhì)上的區(qū)別,需要注意的是高度超過100m的建筑中,除消防控制室內(nèi)設(shè)置的控制器外,每臺控制器直接控制的火災(zāi)探測器、手動報警按鈕和模塊等設(shè)備不應(yīng)該跨越避難層。該項目考慮到人員值班成本、建筑體量并不是太大等因素,在滿足GB 50116-2013的情況下將消防報警控制器、聯(lián)動控制器等主要控制器均集中設(shè)置在首層消防控制室內(nèi)。
該項目采用集中報警系統(tǒng),系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、手動報警按鈕、聲光報警器、消防應(yīng)急廣播、消防專用電話、消防控制室圖形顯示裝置、火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器、區(qū)域顯示器等組成。消防控制室設(shè)置在首層,滿足直通室外的要求,消防控制室室外門頭應(yīng)設(shè)明顯標(biāo)志。消防控制室應(yīng)有相應(yīng)的竣工圖紙、各分系統(tǒng)控制邏輯關(guān)系說明、設(shè)備使用說明書、系統(tǒng)操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案、值班制度、維護保養(yǎng)制度及值班記錄等文件資料。消防控制室嚴(yán)禁穿過與消防設(shè)施無關(guān)的電氣線路及管路。
該項目采用集中報警系統(tǒng),系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、手動報警按鈕、聲光報警器、消防應(yīng)急廣播、消防專用電話、消防控制室圖形顯示裝置、火災(zāi)報警控制器、消防聯(lián)動控制器、區(qū)域顯示器等組成。消防控制室設(shè)置在首層,滿足直通室外的要求,消防控制室室外門頭應(yīng)設(shè)明顯標(biāo)志。消防控制室應(yīng)有相應(yīng)的竣工圖紙、各分系統(tǒng)控制邏輯關(guān)系說明、設(shè)備使用說明書、系統(tǒng)操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案、值班制度、維護保養(yǎng)制度及值班記錄等文件資料。消防控制室嚴(yán)禁穿過與消防設(shè)施無關(guān)的電氣線路及管路。
超高層建筑設(shè)計內(nèi)容多,各專業(yè)間需緊密配合,各專業(yè)提資需要充分表達配電設(shè)備的用電要求、工作特點和聯(lián)動方式等,避免遺漏。另外還需要注意以下2點:
①超高層樹干式供電方式比較普遍,在干線T接箱處,為供電系統(tǒng)較為薄弱的關(guān)節(jié),需要充分考慮T接處的安全性、可靠性,建議此類節(jié)點的溫度進行;
②超高層建筑核心筒區(qū)域外側(cè)往往擁有巨大的剪力墻和梁,電氣管井經(jīng)常位于核心筒內(nèi),為避免后期開洞,電氣對結(jié)構(gòu)專業(yè)的反提條件尤為重要,必須預(yù)留各層橋架進出管井的洞口。
[1]GB50116-2013,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2013.
[2]GB50016-2014,建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2014.
[3]JGJ16-2008,民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[4]任元會.工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊[M].北京:中國電力出版社,2005.