住宅電氣設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的技術(shù)措施

顧春雷, 周鼎淳

(1.南京長(zhǎng)江都市建筑設(shè)計(jì)股份有限公司, 江蘇 南京 210002;2.南京仁恒江洲房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司, 江蘇 南京 210002)

0 引 言

GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[1](簡(jiǎn)稱《民標(biāo)》)發(fā)布后,對(duì)住宅小區(qū)電氣設(shè)計(jì)中諸如消防與非消防設(shè)備線纜選擇、家用電器RCD的選型、非消防一級(jí)負(fù)荷配電系統(tǒng)等方面均帶來(lái)較大變化。

1 消防設(shè)備線纜的選擇

1.1 消防設(shè)備線纜應(yīng)滿足火災(zāi)時(shí)連續(xù)供電的時(shí)間要求

根據(jù)GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第3.6.2條,住宅建筑的火災(zāi)延續(xù)時(shí)間不應(yīng)低于2.0 h。為保證有效滅火和人員疏散安全,《民標(biāo)》第13.8.4條提出,應(yīng)按消防設(shè)備持續(xù)供電時(shí)間要求的不同,選用不同耐火等級(jí)的電線、電纜或耐火母線槽;第13.8.4.2條列出了消防控制室、消防電梯、消防水泵、水幕泵及建筑高度超過(guò)100 m民用建筑的疏散照明系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)的供電干線,其電能傳輸質(zhì)量在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)應(yīng)保證消防設(shè)備可靠運(yùn)行。

《民標(biāo)》規(guī)定的消防用電設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生期間的最少持續(xù)供電時(shí)間如表1所示。

表1 《民標(biāo)》規(guī)定的消防用電設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生期間的最少持續(xù)供電時(shí)間

1.2 消防供電線路電能傳輸質(zhì)量的保證措施

《民標(biāo)》強(qiáng)調(diào)了消防供電干線在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)電能傳輸質(zhì)量應(yīng)能得到保證,進(jìn)而需要關(guān)注供電干線在火場(chǎng)中導(dǎo)體的溫度是否超過(guò)500 ℃。因?yàn)楫?dāng)導(dǎo)體溫度為500 ℃時(shí),導(dǎo)體的電阻為20 ℃時(shí)的3倍,正常溫度時(shí)線路壓降為-5%,此時(shí)電纜電壓降約為-15%,達(dá)到允許的下限值,不利于消防水泵、消防電梯、消防風(fēng)機(jī)等設(shè)備的正常啟動(dòng)及運(yùn)行。為了確保耐火電纜和礦物絕緣電纜的電氣性能不低于消防設(shè)備允許的電壓偏差,推薦消防設(shè)備的供電干線選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34962—2017《額定電壓0.6/1 kV及以下云母帶礦物絕緣波紋銅護(hù)套電纜及終端》試驗(yàn)時(shí)選用的火焰溫度為950～1 000 ℃,燃燒時(shí)間為180 min的耐火電纜。按規(guī)范條文解釋,供電干線通常指變電所配出回路至第一級(jí)配電箱之間的供電線路,但第一級(jí)配電箱至各防火分區(qū)消防風(fēng)機(jī)房、配電間等末端消防用電設(shè)備的配電線路難免會(huì)在公共區(qū)域沿橋架明敷[2-3]。因此,為了提高消防設(shè)備供電可靠性,超高層住宅的供電干線應(yīng)滿足《民標(biāo)》第13.8.4.2條的要求,其分支干線及公共區(qū)域沿橋架明敷的消防配電線路(除防火卷簾和防火門等火災(zāi)初期完成賦予任務(wù)的消防設(shè)備配電線路外)均應(yīng)采用與干線耐火等級(jí)相同的電纜。

1.3 消防設(shè)備線纜難燃性能與阻燃級(jí)別

《民標(biāo)》第8.9.1條提出“耐火電纜和礦物絕緣電纜應(yīng)具有不低于B1級(jí)的難燃性能”,礦物絕緣電纜因其構(gòu)造由銅芯、礦物質(zhì)絕緣材料、銅等金屬護(hù)套組成,其燃燒性能等級(jí)達(dá)到A級(jí)。滿足B1級(jí)的耐火電纜哪些性能要引起設(shè)計(jì)人員注意?B1級(jí)與GB/T 19666—2019《阻燃和耐火電纜或光纜通則》中第5.1.1條電纜燃燒特性代號(hào)之阻燃B類有何區(qū)別?按GB 31247—2014《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》第4.2條中表2“電纜及光纜燃燒性能等級(jí)判據(jù)”及第5.1條、第5.3條可知,B1級(jí)耐火電纜進(jìn)行的是單根絕緣電線電纜火焰垂直蔓延試驗(yàn),并綜合考量其受火條件下火焰蔓延、熱釋放、產(chǎn)煙特性、煙氣毒性等方面特性。電纜及光纜燃燒性能等級(jí)判據(jù)如表2所示。阻燃B級(jí)線纜考核的是成束敷設(shè)電纜的阻燃性能,需通過(guò)GB/T 18380.34—2008規(guī)定的試驗(yàn)。成束阻燃性能如表3所示。

表2 電纜及光纜燃燒性能等級(jí)判據(jù)

表3 成束阻燃性能

由此可見(jiàn),B1級(jí)難燃性能和阻燃B級(jí)判據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差距較大,GB 31247—2014對(duì)電纜性能的考核指標(biāo)更全面。《民規(guī)》JGJ 16—2008中第7.4.1.2.3條明確低煙無(wú)鹵線纜的使用場(chǎng)所,指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員按不同類型建筑及場(chǎng)所選用線纜規(guī)格。而《民標(biāo)》 未提及“低煙無(wú)鹵線纜”一詞,只因近幾年電纜行業(yè)中符合GB 31247—2014規(guī)定的線纜大量涌現(xiàn),從防范電氣火災(zāi)角度,其燃燒性能優(yōu)于傳統(tǒng)的低煙無(wú)鹵線纜,自身發(fā)生火災(zāi)的概率大幅降低。因此,在今后住宅設(shè)計(jì)中,無(wú)論高層還是多層建筑,任何場(chǎng)所使用的耐火電纜均需選用B1級(jí),從源頭上確保消防設(shè)備線纜使用的可靠性和專用性。

1.4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警線路的選擇

相比GB 50116—2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》,《民標(biāo)》第13.8.4條對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的供電線路、消防聯(lián)動(dòng)控制線路、報(bào)警總線、消防應(yīng)急廣播和消防專用電話等傳輸線路的選用增加了燃燒性能等級(jí)的要求,并明確了消防電話和消防廣播線路應(yīng)選用耐火時(shí)間不低于90 min(750 ℃),并應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19216《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗(yàn)》的規(guī)定?！睹駱?biāo)》明確消防電話和消防廣播線路選用耐火型,確保了火災(zāi)應(yīng)急廣播持續(xù)供電時(shí)間滿足民標(biāo)表格13.7.16中規(guī)定的要求(最長(zhǎng)達(dá)到90 min),與GB 50314—2015《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第4.7.6條(強(qiáng)條)“機(jī)房工程緊急廣播系統(tǒng)備用電源的連續(xù)供電時(shí)間,必須與消防疏散指示標(biāo)志照明備用電源的連續(xù)供電時(shí)間一致”的對(duì)應(yīng)?；馂?zāi)報(bào)警線路選擇及防火措施要求如表4所示。

表4 火災(zāi)報(bào)警線路選擇及防火措施要求

2 非消防設(shè)備線纜的選擇

《民標(biāo)》規(guī)定了避難層(間)、一類高層公共建筑、人員密集場(chǎng)所、長(zhǎng)期有人滯留的地下建筑非消防負(fù)荷線纜與通信電纜應(yīng)采用燃燒性能滿足GB 31247—2014規(guī)定的電線和電纜。雖未見(jiàn)對(duì)二類高層公共建筑和住宅建筑等作出相關(guān)要求,但是在住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意。住宅建筑附設(shè)的商業(yè)、老年人照料設(shè)施屬于人員密集場(chǎng)所,非消防設(shè)備用電線電纜的燃燒性能為B1級(jí),產(chǎn)煙毒性為t1級(jí),燃燒滴落物/微粒為d1級(jí);小區(qū)內(nèi)設(shè)在地下的會(huì)所屬于長(zhǎng)期有人滯留的場(chǎng)所,非消防設(shè)備用電線電纜的燃燒性能為B1級(jí),產(chǎn)煙毒性為t0級(jí),燃燒滴落物/微粒為d0級(jí);汽車庫(kù)及非機(jī)動(dòng)車庫(kù)使用的交流充電樁電源進(jìn)線宜選用燃燒不低于B2級(jí)、產(chǎn)煙毒性為t1級(jí)、燃燒滴落物/微粒等級(jí)為d1級(jí)電線、電纜。此外,若無(wú)地方規(guī)范要求,住宅小區(qū)內(nèi)其他場(chǎng)所沿用JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定,高層住宅建筑中明敷的線纜應(yīng)選用低煙、低毒的阻燃類線纜,多層住宅建筑可選用YJV、YJY普通型電線電纜,住宅戶內(nèi)線路采用BV型銅芯塑料絕緣導(dǎo)線。

3 配電系統(tǒng)形式的變化

《民標(biāo)》第3.2.10條提出“一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源的兩個(gè)低壓回路在末端配電箱處切換供電,另有規(guī)定者除外”,明確了非消防性質(zhì)的一級(jí)負(fù)荷應(yīng)采用雙回路末端切換。根據(jù)附錄A查詢可知,一類高層住宅的航空障礙燈照明、走道照明、值班照明、安防系統(tǒng)、電子信息設(shè)備機(jī)房、客梯、排污泵、生活水泵用電的負(fù)荷級(jí)別為一級(jí)。對(duì)一類高層住宅帶來(lái)比較大影響的地方便是其走道照明的配電系統(tǒng)形式發(fā)生變化,走道照明配電箱應(yīng)由兩個(gè)低壓回路在末端切換供電,此規(guī)定增加非消防一級(jí)負(fù)荷配電系統(tǒng)中雙電源切換裝置的用量。而《民標(biāo)》實(shí)施前,非消防一級(jí)負(fù)荷配電系統(tǒng)形式可采用集中雙切后放射式引到末端配電箱。此種配電形式既滿足一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電的要求,又可以節(jié)省末端雙切箱和配電線纜的用量,一定程度上降低了造價(jià)成本。

4 消防設(shè)備電源監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)置

《民標(biāo)》第13.3.8條提出,消防設(shè)備電源監(jiān)控點(diǎn)宜設(shè)置在為重要消防設(shè)備供電的雙電源切換開(kāi)關(guān)出線端。GB 28184—2011《消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)》第4.2.1.5條規(guī)定,監(jiān)控器應(yīng)能監(jiān)控主電源和備用電源的實(shí)施工作狀態(tài),如果僅監(jiān)測(cè)出線端,無(wú)法獲知主電源供電時(shí)備用電源是否處于正常工作狀態(tài)。因此,當(dāng)整個(gè)住宅小區(qū)設(shè)有消控室,有火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)情況下,為重要消防設(shè)備(如消控室、消防泵、消防電梯、防排煙風(fēng)機(jī)等)供電的雙切開(kāi)關(guān)前端兩個(gè)電源輸入端及出線端均設(shè)置消防電源監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

5 家用電器RCD的選型

按DGJ32/J26—2017《住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[4]中第10.1.4.8-12條和JGJ 242—2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.4.4條,家用壁掛式空調(diào)電源插座回路可不設(shè)RCD。而《民標(biāo)》第7.5.5.5條提出,家用電器回路或插座回路均應(yīng)設(shè)置額定剩余動(dòng)作電流值不大于30 mA的RCD。壁掛空調(diào)屬于家用電器,因此在住宅電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)將壁掛空調(diào)配電回路增設(shè)剩余電流保護(hù)。傳統(tǒng)AC型RCD只對(duì)含有正弦交流電流的剩余電流進(jìn)行保護(hù),對(duì)于有整流電路而沒(méi)有變頻電路的電器配電回路,應(yīng)采用A型RCD;對(duì)于同時(shí)含有單相輸入整流電路和變頻電路的電器配電回路,應(yīng)采用F型RCD;對(duì)于同時(shí)含有三相輸入整流電路和變頻電路的電器配電回路,應(yīng)采用B型RCD。家用電器因大量使用電子產(chǎn)品,發(fā)生故障時(shí)會(huì)在回路中產(chǎn)生脈動(dòng)直流剩余電流。微波爐、電磁爐、電冰箱、洗衣機(jī)等需要安裝A型RCD進(jìn)行保護(hù)。

6 結(jié) 語(yǔ)

《民標(biāo)》新增了住宅建筑的負(fù)荷分級(jí)、電氣綠色節(jié)能設(shè)計(jì)等,并于第13章專篇講述建筑電氣防火規(guī)定,電氣設(shè)計(jì)人員需要理解,并把與住宅相關(guān)的規(guī)范條款融入到設(shè)計(jì)圖紙中。