民用建筑中消防配電系統(tǒng)設(shè)計的一些問題的探討

毛 闐, 范 鳴

(1.浙江大學(xué)建筑設(shè)計研究院有限公司, 浙江 杭州 310028;2.浙江工業(yè)大學(xué)工程設(shè)計集團有限公司, 浙江 杭州 310014)

0 引 言

民用建筑中的消防配電系統(tǒng)及應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志系統(tǒng)的設(shè)計是建筑電氣設(shè)計中的內(nèi)容。最近,由于相關(guān)規(guī)范的更新、各地消防部門出臺的地方規(guī)定和各地圖審單位對規(guī)范理解的不同,造成在消防配電及應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計中出現(xiàn)一些不同觀點和要求,使該問題變得復(fù)雜化。本文結(jié)合設(shè)計圖紙在外地被審查出現(xiàn)的問題和對外審圖中發(fā)現(xiàn)的問題,探討民用建筑消防配電系統(tǒng)設(shè)計中的一些問題。

問題一,某多層的教學(xué)樓,電源從另一處建筑中的變電所引來,應(yīng)急照明為二級負(fù)荷,考慮到教學(xué)樓的應(yīng)急照明和主要通道照明均為二級負(fù)荷,設(shè)計采用從變電所不同的變壓器低壓側(cè)各引一路電源,在1F總配電間分別設(shè)置總箱,然后按照通道照明和應(yīng)急照明分別引出回路,并設(shè)置雙電源切換箱。圖審單位提出應(yīng)急照明為消防負(fù)荷,通道照明不屬于消防負(fù)荷,設(shè)計不符合規(guī)范GB 50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》[1]第10.1.6條的規(guī)定,要求改為從變電所低壓側(cè)實行消防電源與非消防電源分開獨立成系統(tǒng)。

問題二,某二類高層辦公樓,應(yīng)急照明的雙路進線在1F總進線處設(shè)置雙電源切換箱,每隔3層設(shè)置雙電源切換箱,然后按放射式供電至雙電源切換箱的上下層,每層設(shè)置1個應(yīng)急照明配電箱。圖審單位提出,應(yīng)急照明配電箱應(yīng)按規(guī)范GB 50016—2014第10.1.8條的條文說明要求,在每個防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置雙電源切換箱。

問題三,設(shè)計選用220 V自帶蓄電池的應(yīng)急照明燈具和疏散指示標(biāo)志燈,火災(zāi)發(fā)生時采用火災(zāi)報警系統(tǒng)的聯(lián)動模塊切斷電源點亮應(yīng)急照明燈。圖審單位提出消防電源不允許切斷,違反規(guī)范GB 50016—2014第10.1.6條規(guī)定。

1 相關(guān)規(guī)范和規(guī)定

(1) GB 50016—2014第10.1.6條規(guī)定:“消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路,當(dāng)建筑內(nèi)的生產(chǎn)、生活用電被切斷時,應(yīng)仍能保證消防用電”。

(2) GB50016—2014第10.1.8條規(guī)定“消防控制室、消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機房的消防用電設(shè)備及消防電梯等的供電,應(yīng)在其配電線路的最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置”。該條的條文說明中有“本條規(guī)定的最末一級配電箱:對于消防控制室、消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機房的消防用電設(shè)備及消防電梯等,為上述消防設(shè)備或消防設(shè)備室處的最末級配電箱;對于其他消防設(shè)備用電,如消防應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志等,為這些用電設(shè)備所在防火分區(qū)內(nèi)的配電箱”。

2 問題討論和解決

(1) 問題一的核心就是消防電源在何處自成獨立系統(tǒng),對于公變供電的情況,在每個建筑單體進線柜出線處開始實施消防用電與非消防用電的各自獨立系統(tǒng),這點很明確,沒有爭議,但是對于采用專變供電的情況,就存在一些爭議和不同的觀點。有些圖審人員認(rèn)為在專變供電的場所,消防用電應(yīng)該從專變的低壓側(cè)開始形成獨立的系統(tǒng),才能當(dāng)建筑內(nèi)的生產(chǎn)、生活用電被切斷后仍能保證消防用電的供電。這種說法似乎有道理,但其實是不正確的或不合理的,首先應(yīng)明確的是消防配電設(shè)計的基本單元問題,而不是專變和公變供電模式。對于一個建筑群,消防和非消防用電負(fù)荷的等級應(yīng)以各建筑單體作為基本單元,同時考慮該單元中是否有為整個建筑群服務(wù)的消防設(shè)施。對于僅只有內(nèi)部消防用電,沒有服務(wù)于整個建筑群的消防設(shè)備的建筑單體,其消防電源和非消防電源應(yīng)在單體建筑的進線柜的出線側(cè)開始自成獨立系統(tǒng),消防電源的負(fù)荷等級與相應(yīng)的建筑單體的性質(zhì)保持一致;對于單體建筑中存在服務(wù)于整個建筑群的消防設(shè)備的單體建筑,消防負(fù)荷的負(fù)荷等級則應(yīng)按其所服務(wù)建筑中的消防用電負(fù)荷等級最高的等級來確定,如學(xué)校建筑群中有一幢一類高層行政辦公樓,消防控制室和消防泵均設(shè)置在另一幢多層后勤服務(wù)樓內(nèi),該后勤服務(wù)樓的用電屬于三級負(fù)荷,但此時其內(nèi)部的消防泵和消防控制室的用電應(yīng)該按照一級負(fù)荷來確定,因消防泵和消防控制室是服務(wù)于整個建筑群的,其電源也應(yīng)直接引自變電所的低壓側(cè)。

(2) 關(guān)于消防電源應(yīng)該在防火分區(qū)內(nèi)實施雙電源切換問題,規(guī)范GB 50016—2014第10.1.8條只是在條文說明內(nèi)對應(yīng)急照明系統(tǒng)有相關(guān)要求的說明,在該規(guī)范的條文說明修訂說明最后一段文字中明確“本條文說明不具備與規(guī)范正文同等的法律效力,僅供使用者作為理解和把握規(guī)范規(guī)定的參考”。

對于應(yīng)急照明的設(shè)計,簡單地要求在每個防火分區(qū)內(nèi)實施雙電源切換是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?因為按照規(guī)范GB 17945—2010《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》第4.1條,應(yīng)急照明系統(tǒng)可以分為自帶電源集中控制型和非集中控制型、集中電源集中控制型和非集中控制型這四類,應(yīng)該對其進行具體分析,對于集中電源控制型和非控制型應(yīng)急照明系統(tǒng),每個防火分區(qū)內(nèi)的集中電源箱和應(yīng)急照明分配電裝置處設(shè)置雙電源切換箱是合理的,但對于自帶電源的應(yīng)急照明系統(tǒng),這樣的設(shè)置沒有必要,對于自帶電源的應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng),燈具自帶的蓄電池作為應(yīng)急電源,實際上可以認(rèn)為在燈具內(nèi)部就有應(yīng)急電源與常用電源的切換,所以只要在建筑單體中的進線處和適當(dāng)?shù)臉菍釉O(shè)置雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置,每層考慮設(shè)置單回路的配電箱或者不設(shè)置配電箱,直接從雙電源箱引單獨回路,就能夠完全滿足規(guī)范要求。應(yīng)急照明和疏散指示一般在每個防火分區(qū)或每個樓層只有1～2個回路,用電負(fù)荷很小,按防火分區(qū)設(shè)置雙電源切換裝置點,顯然浪費資源。事實上有些規(guī)范已關(guān)注該問題,如JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》[2]第9.3.1條的條文說明中有“住宅建筑每層公共交通面積不是很大,如果按每層每個防火分區(qū)來設(shè)置應(yīng)急照明配電箱,顯然是不合理?？紤]到住宅建筑的特殊性及火災(zāi)應(yīng)急時疏散的重要性,建議住宅建筑每4～6層設(shè)置一個應(yīng)急照明配電箱,每層或每個防火分區(qū)的應(yīng)急照明采用一個從應(yīng)急照明配電箱引來的專用回路供電,應(yīng)急照明配電箱應(yīng)由消防專用回路供電”。一些地方新近出臺的地方法規(guī)也對應(yīng)急照明和疏散指示的供電設(shè)計有一些實際可行的規(guī)定,如浙江省公安消防總隊《浙江省消防技術(shù)規(guī)范疑難點問題操作技術(shù)指南》(2017版本)第134條對集中電源和自帶電源這兩種系統(tǒng)也做出不同的規(guī)定,該條文第3款對自帶電源的應(yīng)急照明系統(tǒng)規(guī)定為“采用自帶電源系統(tǒng)時,二級消防負(fù)荷供電的民用建筑應(yīng)按防火分區(qū)設(shè)置應(yīng)急照明配電箱,當(dāng)每層僅有一個防火分區(qū)時,應(yīng)急照明配電箱可每三層設(shè)置一臺;面積較小的防火分區(qū),應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)只有一個或二個回路時,可以引自相鄰防火分區(qū)的應(yīng)急照明配電箱”。對于用電負(fù)荷很小且數(shù)量較多的消防負(fù)荷,該技術(shù)指南第132條對用于防火分隔且按一、二級負(fù)荷供電的多個防火卷簾,當(dāng)涉及2個以上的防火分區(qū)時,也沒有要求一定要在防火分區(qū)內(nèi)實行雙電源切換,而只是要求采用放射式供電;上海市標(biāo)準(zhǔn)DGJ 08-2048—2016《民用建筑電氣防火設(shè)計規(guī)程》[3]第4.4.4條規(guī)定“電氣防火等級為一級的場所,其消防應(yīng)急照明的正常供電電源應(yīng)采用雙重電源供電,高層民用建筑塔樓的雙電源自動切換裝置可每五層設(shè)置一臺”。這些地方規(guī)定對規(guī)范中存在的不合理因素進行很好的解釋。對于一些圖審人員糾結(jié)于規(guī)范條文說明的文字問題,建議規(guī)范編制組或地方消防管理部門對此作合適的解釋,合理地解決該問題。

(3) 對于自帶蓄電池電源的應(yīng)急照明系統(tǒng),即自帶電源非集中型應(yīng)急照明系統(tǒng),早已有采用切斷電源點亮的方式,這個問題爭議很久,各地都有不同的做法。最近GB 50016—2014規(guī)范編制組的專家認(rèn)為應(yīng)采用接通電源強制點亮的方式。我認(rèn)為問題關(guān)鍵還是各種規(guī)范之間的矛盾,按照GB 50016—2014第10.3.7條“建筑內(nèi)設(shè)置的消防疏散指示標(biāo)志和消防應(yīng)急照明燈具,除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外,還應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 13495《消防安全標(biāo)志》和GB 17945《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》的規(guī)定”。GB 17945—2010中第6.3.5.2條“應(yīng)急照明配電箱應(yīng)能接受應(yīng)急轉(zhuǎn)換聯(lián)動控制信號,切斷供電電源,使連接的燈具轉(zhuǎn)入應(yīng)急狀態(tài),并發(fā)出反饋信號”。該條明確可以采用切斷電源聯(lián)動應(yīng)急照明的方式,同時圖集《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》圖示14X505-1中第38～42頁對規(guī)范GB 50116—2013第4.9.1條解釋,也明確“火災(zāi)確認(rèn)后,消防應(yīng)急燈具應(yīng)點亮并發(fā)出反饋信號。當(dāng)應(yīng)急照明配電箱輸出回路采用AC 220 V供電時,應(yīng)急照明配電箱在接受到應(yīng)急轉(zhuǎn)換聯(lián)動控制信號后,應(yīng)切斷輸出回路供電,連接的燈具轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮狀態(tài)。當(dāng)應(yīng)急照明配電箱輸出回路采用安全電壓供電時,可不切斷供電,使燈具在主電狀態(tài)下點亮”。這些規(guī)范和圖集均明確可以采用切斷電源點亮應(yīng)急照明的方式,注意的是圖集對于應(yīng)急照明的控制方式有2種類型,對于集中型(控制到燈具)的聯(lián)動方式,采用應(yīng)急照明控制器和控制器的模塊自成獨立的應(yīng)急照明控制系統(tǒng),類似于防火門控制系統(tǒng);對于非集中控制類(控制到回路)的系統(tǒng),則采用聯(lián)動控制器的聯(lián)動模塊對應(yīng)急照明出線回路實施控制,所有的應(yīng)急照明燈具和疏散指示標(biāo)志燈完全一樣,都要求具備自檢測功能,所以在采用切斷電源點亮應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志時應(yīng)選擇滿足規(guī)范要求的燈具和設(shè)置相應(yīng)的信號線。目前,很多設(shè)計圖紙不能滿足這些要求。

事實上對于采用220 V電壓的應(yīng)急燈具,各地消防部門在實施滅火時也是采取切斷電源來確保消防滅火人員的安全。不考慮燈具電壓高低,一律采取接通電源自動點亮應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志的方式也違反相關(guān)規(guī)范的要求。

3 結(jié) 語

消防設(shè)備的配電系統(tǒng)及應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志系統(tǒng)的供電僅是消防設(shè)計的一部分,設(shè)計規(guī)范之間的矛盾引起很多認(rèn)識和理解上的爭議,如何正確地進行消防電氣設(shè)計,除設(shè)計人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和提高對規(guī)范的理解水平外,國家也應(yīng)對相關(guān)的規(guī)范編制進行管理和協(xié)調(diào),避免規(guī)范之間產(chǎn)生矛盾;對于規(guī)范之間存在的矛盾,也應(yīng)及時組織有關(guān)部門出臺相應(yīng)的修訂或解釋措施,才能確保正確、安全的消防措施在各類設(shè)計中得到體現(xiàn)。

[1]建筑設(shè)計防火規(guī)范:GB50016—2014[S].

[2]住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范:JGJ242—2011[S].

[3]民用建筑電氣防火設(shè)計規(guī)程:DGJ08-2048—2016[S].