超高層辦公建筑消防電氣設計

陶曉娟

(上海市建工設計研究院有限公司, 上海　200235)

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超高層辦公建筑消防電氣設計

陶曉娟

(上海市建工設計研究院有限公司, 上海200235)

從消防應急電源、火災應急照明、供電線路、火災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計的區(qū)別。提出超高層辦公建筑的消防電氣設計應結合工程實際情況,應充分了解其他專業(yè)的消防要求,并準確地實現(xiàn),以便在發(fā)生火災時盡量降低人員傷亡和財產(chǎn)損失。

超高層辦公建筑; 消防應急電源; 火災應急照明; 供電線路; 火災自動報警

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,并積極探索相關措施。電氣設計是整個工程的收尾設計,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　消防應急電源

1.1消防應急電源的規(guī)范規(guī)定

關于超高層建筑消防應急電源負荷等級,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備電源按一級負荷供電;GB 50052—2009《供配電設計規(guī)范》第3.0.2條規(guī)定,一級負荷應由雙重電源供電,當一路電源發(fā)生故障時,另外一路電源不應同時受到損壞。

上海地方規(guī)范DGTJ 08-2048—2008《民用建筑電氣設計防火規(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)除應按一級負荷供電外,尚應自備發(fā)電機組或第三路市電作為消防設備的應急電源。

參與設計的超高層建筑消防應急電源設置如表1所示。

表1參與設計的超高層建筑消防應急電源設置

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設置商業(yè)、辦公綜合樓18.0

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

結合規(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,建議設置柴油發(fā)電機作為應急電源。

2　消防設備供電

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置的應急配電箱,不與其他樓層共用回路。

2.2電纜井設置及消防電源電纜選擇

GB 50016—2014《建筑設計防火規(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在不同的電纜井、溝內(nèi);確有困難需敷設在同一電纜井、溝內(nèi)時,應分別布置在電纜井、溝的兩側,且消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃燒性電纜。

當在超高層辦公建筑避難層設置變電站時,宜分別設置10 kV電纜井和低壓電纜井。因超高層低壓線纜較多,有條件時宜分設消防低壓電纜井和普通低壓電纜井。不論是否分設低壓電纜井,超高層辦公中的消防供電干線電纜應采用礦物絕緣電纜,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置。

2.3消防線路及設備的保護

消防供電線路供電前端斷路器應具有過載保護僅報警不跳閘功能;供電設備末端斷路器應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)一認定應報警并跳閘。

2.4切除非消防電源

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

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　火災應急照明

3.1應急電源方式選擇

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

表2應急電源三種方式優(yōu)缺點

應急電源形式集中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)設置

一般的辦公樓標準層面積不大于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,設置的應急照明系統(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)。若全部設置智能應急燈具,則成本過高。建議分樓層在應急照明箱設置應急電源系統(tǒng)(Emergency Power System,EPS),對EPS系統(tǒng)設置聯(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?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的建筑設置集中控制型智能疏散應急系統(tǒng)。

3.3避難層火災應急照明設計

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,應設置明顯的指示標志。13J811-1《建筑設計防火規(guī)范圖示》[2]給出了對應圖示。

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

4　火災自動報警系統(tǒng)

4.1消防控制室

設置火災自動報警系統(tǒng)和需要聯(lián)動控制的消防設備的建筑(群)應設消防控制室。

4.2火災應急廣播及通信系統(tǒng)

JGJ 16—2008第13.3.4條規(guī)定:“各避難層內(nèi)應設獨立的火災應急廣播系統(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設置獨立的有線和無線呼救通信?！?/p>

施工圖設計時,宜根據(jù)使用功能區(qū)域按設備區(qū)、避難區(qū)分回路設置通信及廣播系統(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《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》[5]第6.7.4 3條規(guī)定:各避難層應每隔20 m設置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),設計時應清楚消防炮與噴淋泵的啟動關系和聯(lián)鎖要求,消防報警主機預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　語

本文介紹了超高層辦公建筑消防電氣設計。提出超高層辦公建筑消防電氣設計應結合工程實際情況,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以下超高層火災自動報警系統(tǒng)

[1]建筑設計防火規(guī)范:GB 50016—2014[S].

[2]建筑設計防火規(guī)范圖示:13J811-1[S].

[3]超高層建筑電氣設計與安裝:14D801[G].

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

[5]火災自動報警系統(tǒng)設計規(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