消防負荷計算的關(guān)鍵因素

楊新軍,　張　紅

(秦皇島市建筑設(shè)計院, 河北 秦皇島　066000)

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消防負荷計算的關(guān)鍵因素

楊新軍,張紅

(秦皇島市建筑設(shè)計院, 河北 秦皇島066000)

分析了同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對消防負荷計算的影響,確定了防火最不利的建筑和防火分區(qū),比較了消防負荷和非消防負荷,并結(jié)合工程實例,探討了消防負荷計算的關(guān)鍵因素。提出發(fā)生火災(zāi)時同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)在消防負荷計算中起到關(guān)鍵性作用,用電負荷不是非消防負荷和消防負荷的簡單加減,須在進行復(fù)雜的分析后確定。

消防負荷計算; 火災(zāi)起數(shù); 消防設(shè)備; 防火分區(qū)

0　引　言

如何確定同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對消防負荷計算非常重要。由于消防設(shè)備負荷性質(zhì)的多樣性,給消防負荷計算帶來一定的復(fù)雜性。本文分析了同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對消防負荷計算的影響,結(jié)合某工程實例介紹了消防設(shè)備的負荷計算,提出同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)在消防負荷計算中起到關(guān)鍵因素。

1　同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對負荷計算影響

GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[1]第3.1.1條和GB 50016—2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》表8.2.2-1中規(guī)定:民用建筑在同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù),不限基地面積,不限居住人口,均按1起火災(zāi)計。一棟建筑考慮一個著火點,即一個防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)。所以,居住區(qū)、綜合體、超高層建筑等同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)均應(yīng)按發(fā)生在一棟建筑的一個防火分區(qū)內(nèi)1起計[2-3]。

分配電室低壓進線柜的計算負荷應(yīng)按照負責(zé)區(qū)域內(nèi)最不利的一個防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時和平時兩種情況進行計算,尤其要注意平時和消防兼用設(shè)備,其需要系數(shù)應(yīng)按照消防負荷和非消防負荷的需要系數(shù)加權(quán)平均法獲得。

總配電室(或變電所)的負荷計算應(yīng)按照負責(zé)區(qū)域內(nèi)最不利的一座建筑發(fā)生火災(zāi)時所在分配電室的計算負荷加上其余分配電室平時計算負荷。

2　防火最不利的建筑和防火分區(qū)

防火最不利的建筑按照室內(nèi)外消防給水用水量之和最大的建筑物確定,室內(nèi)外消防給水用水量包括室外消火栓給水用水量、室內(nèi)消火栓給水用水量、自動噴水給水用水量等[1]。防火最不利的防火分區(qū)按照消防設(shè)備用電容量之和最大的防火分區(qū)確定。

3　消防和平時兼用設(shè)備

消防設(shè)備僅在火災(zāi)特定情況下使用,每次使用時間為火災(zāi)延續(xù)時間2.0 h或3.0 h[1],參照廠用電和所用電規(guī)范[4-6],消防設(shè)備運行方式大多為不經(jīng)常短時或不經(jīng)常連續(xù)。防火卷簾門運行時間最多不會超過10 min,其運行方式為不經(jīng)常斷續(xù),負荷計算時不應(yīng)計入。

消防設(shè)備分為系統(tǒng)設(shè)備(如消防水泵、消防控制室、變配電室等)、區(qū)域設(shè)備(如消防電梯、消防風(fēng)機、消防排水泵、防火卷簾門、火災(zāi)應(yīng)急照明)等。系統(tǒng)設(shè)備任何一個防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)都必須計入,而區(qū)域設(shè)備要視發(fā)生火災(zāi)的防火分區(qū)投入運行設(shè)備而定[2,7]。

4　消防負荷和非消防負荷

當消防設(shè)備的計算負荷大于火災(zāi)時切除的非消防設(shè)備的計算負荷時,應(yīng)按消防設(shè)備的計算負荷加上火災(zāi)時未切除的非消防設(shè)備的計算負荷進行計算。當消防設(shè)備的計算負荷小于火災(zāi)時切除的非消防設(shè)備的計算負荷時,可不計入消防負荷[9]。確定火災(zāi)狀態(tài)時所需的消防負荷,應(yīng)以最不利的一個防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時,同時投入運行的消防負荷為準[7]。確定火災(zāi)狀態(tài)時切除的非消防設(shè)備,應(yīng)為火災(zāi)區(qū)域及相關(guān)區(qū)域的非消防設(shè)備[9-10]。

5　工程實例

某住宅小區(qū)總建筑面積為418 886.34 m2,規(guī)劃總戶數(shù)2 610戶,規(guī)劃總?cè)丝? 352人。建設(shè)項目概況:1座特大型地下大底盤汽車庫(建筑面積90 299.20 m2,停車2 237輛,防火分類Ⅰ類,4個汽車出入口,27個防火分區(qū)),10棟25～33層住宅樓,8棟11層住宅樓,21棟6層住宅樓,1棟2層幼兒園,2棟3層配套商業(yè)樓。

根據(jù)GB 50974—2014,該住宅小區(qū)同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)按1起計,小區(qū)內(nèi)最不利的一座建筑應(yīng)為地下大底盤汽車庫,即假定地下車庫發(fā)生一起火災(zāi),而其他建筑物正常工作。該地下車庫消防給水用水量為57 L/s(其中室外消火栓用水量為20 L/s,室內(nèi)消火栓用水量為10 L/s,自動噴水用水量為27 L/s),小區(qū)內(nèi)一類高層住宅樓消防給水用水量為56 L/s(其中室外消火栓用水量為15 L/s,室內(nèi)消火栓用水量為20 L/s,自動噴水用水量為21 L/s)。

地下大底盤汽車庫內(nèi)設(shè)6座分配電室,配電室1(設(shè)在防火分區(qū)1內(nèi))負責(zé)防火分區(qū)1～4,配電室2(設(shè)在防火分區(qū)5內(nèi))負責(zé)防火分區(qū)5～7、14～16,配電室3(設(shè)在防火分區(qū)8內(nèi))負責(zé)防火分區(qū)8～10,配電室4(設(shè)在防火分區(qū)13內(nèi))負責(zé)防火分區(qū)11～13、21～23,配電室5(設(shè)在防火分區(qū)18內(nèi))負責(zé)防火分區(qū)17～20、26～27,配電室6(設(shè)在防火分區(qū)25內(nèi))負責(zé)防火分區(qū)24、25。配電室4內(nèi)13AA4進線柜系統(tǒng)如圖1所示。

13AA4進線柜雖為消防進線柜,因有些設(shè)備平時和消防兼用,所以該配電柜平時情況下仍有用電負荷。防火分區(qū)21發(fā)生火災(zāi)時投入消防設(shè)備用電負荷為64.05 kW,其余5個防火分區(qū)正常時設(shè)備用電負荷為149.5 kW,該情況下用電負荷為213.55 kW。消防設(shè)備需要系數(shù)按1.0計,平時使用設(shè)備按0.7計,按加權(quán)方法計算綜合需要系數(shù)為(64.05×1.0+149.5×0.7)/(64.05+149.5)=0.79。其余配電室用電負荷計算依此類推。地下車庫用電負荷如表1所示。

地下車庫內(nèi)最不利的防火分區(qū)23發(fā)生火災(zāi)時用電負荷為配電室4負責(zé)的消防負荷、其余配電室的非消防負荷和全部應(yīng)急照明,總計為1 152.05 kW,其中全部非消防負荷1110.50 kW,全部消防負荷為1 027.90 kW。

雖然建筑設(shè)計合理劃分防火分區(qū),可以有效阻止火勢蔓延,但是考慮火災(zāi)有可能發(fā)生在兩個防火分區(qū)交界線附近,排煙風(fēng)機跨越防火分區(qū)排煙,防火卷簾由相鄰防火分區(qū)供電等情況,建議分配電室用電負荷按照消防設(shè)備用電負荷最大防火分區(qū)、消防設(shè)備用電負荷次大防火分區(qū)及其余防火分區(qū)平時用電負荷之和計算。

圖1　配電室4內(nèi)13AA4進線柜系統(tǒng)

kW

其余建筑用電負荷如表2所示。

根據(jù)表6可以得到結(jié)論 ：GDPL、LGAS、LENERGY之間存在長期的協(xié)整關(guān)系，可以進行回歸，然后就得到協(xié)整方程如下：GDPL=0.005094-0.444544LGAS+0.216941LENERGY R2=0.894404；Adjusted R2=0.788808；F=30.723140

該住宅小區(qū)地下車庫中一個防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時為16 246.1 kW,全部非消防負荷為16 205.1 kW,全部消防負荷為1 866.3 kW(消防泵房、消防控制室設(shè)在另外小區(qū))。

從上述數(shù)據(jù)可以看出,該住宅小區(qū)發(fā)生火災(zāi)時用電負荷不是非消防負荷和消防負荷的簡單加減,需要進行復(fù)雜分析后確定,同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)在計算中起到關(guān)鍵性作用。

表2　其余建筑用電負荷　kW

6　結(jié)　語

本文分析了同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對負荷計算的影響。提出同一時間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)決定了火災(zāi)情況下消防設(shè)備同時使用系數(shù),即決定了火災(zāi)情況下投入消防設(shè)備數(shù)量、容量,進而影響建筑物內(nèi)分配電室進線截面、住宅小區(qū)總配電室用電容量。

[1]消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范:GB 50974—2014[S].

[2]洪友白.小區(qū)消防用電設(shè)備負荷計算原則探討[J].建筑電氣,2008(1):22-25.

[3]湯福南.建筑小區(qū)火災(zāi)次數(shù)的探討[J].給水排水,2013,39(6):126-127.

[4]火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)范:DL/T 5153—2002[S].

[5]水力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)范:DL/T 5164—2002[S].

[6]220～500 kV變電所所用電設(shè)計技術(shù)規(guī)范:DL/T 5155—2002[S].

[7]廖滿英.高層民用建筑柴油發(fā)電機組設(shè)計若干問題[J].建筑電氣,2014(7):19-23.

[8]楊新軍.地下汽車庫電氣專業(yè)消防設(shè)計問題分析[J].智能建筑電氣技術(shù),2013(3):63-66.

[9]民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范:JGJ 16-2008[S].

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

Key Factors of Fire Load Calculation

YANG Xinjun,ZHANG Hong

(Qinhuangdao Institute of Architectural Design, Qinhuangdao 066000, China)

This paper analyzed the influence of fire number on fire load calculation at the same time,confirmed the most unfavorable building and fire compartment load.The fire load and non-fire load were compared.Combining by an actural project,the key factors of fire load calculation were discussed.It is pointed out the fire number at the same time plays a key role in the fire load calculation when the fire happens.The power load is not a simple calculation result of fire load and non-fire load,which is confirmed after sophisticated analyses.

fire load calculation; fire number; fire equipment; fire compartment

楊新軍(1975—),男,高級工程師,從事建筑電氣設(shè)計工作。

TU 892

B

1674-8417(2016)07-0041-04

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.07.011

2015-11-25

張紅(1982—),女,工程師,從事建筑電氣設(shè)計工作。