陳 琪（中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院， 北京 100044）

1 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展及人們生活水平的提高，火災(zāi)的危害也越來越大，特別是近年來火災(zāi)造成的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，更是觸目驚心。消防工作包括預(yù)防及施救，預(yù)防要求電氣設(shè)計(jì)人員，選擇合適的供電系統(tǒng)、合理配置電氣保護(hù)裝置，預(yù)防電氣線路過熱引燃周圍可燃物；施救要考慮消防用電設(shè)備供電的持續(xù)性，電線電纜的無(wú)毒性以及消防人員的防觸電安全?？茖W(xué)合理的建筑電氣防火設(shè)計(jì)，是體現(xiàn)“預(yù)防為主、防消結(jié)合”的工作方針，也是減少電氣火災(zāi)危害的根本措施。建筑電氣防火設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)有利于預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生以及撲滅火災(zāi)，并保證緊急狀態(tài)下的安全疏散。

《消防法》規(guī)定，建設(shè)工程的消防設(shè)計(jì)、施工必須符合國(guó)家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、工程監(jiān)理等單位依法對(duì)建設(shè)工程的消防設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量負(fù)責(zé)。如何為消防設(shè)備供電，保證其供電可靠性，是建筑電氣設(shè)計(jì)中重點(diǎn)考慮的問題。在執(zhí)行相關(guān)防火規(guī)范時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行。根據(jù)建筑物的特點(diǎn)，探索合理的電氣設(shè)計(jì)方案，以協(xié)助其建筑防火設(shè)計(jì)符合規(guī)范、功能、安全、管理和施救的需求。

2 現(xiàn)有民用建筑防火規(guī)范

現(xiàn)有民用建筑防火規(guī)范包括《農(nóng)村建筑防火規(guī)范》GB 50039-2010、《汽車庫(kù)、修車庫(kù)、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50067-97、《人民防空工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50098-2009、《飛機(jī)庫(kù)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50284-2008；另外《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》正在進(jìn)行高低規(guī)整合修訂，現(xiàn)在正在制定的還有《建設(shè)工程防火規(guī)范》、《建設(shè)工程消防性能化設(shè)計(jì)規(guī)范》、《城市消防規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》，這些都是建筑全專業(yè)的防火規(guī)范。目前電氣消防系統(tǒng)規(guī)范有《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50166-2007，而《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116-98正在修訂，《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》已到報(bào)批稿階段，另外正在制定《民用建筑電氣設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。隨著標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的不斷完善，相信建筑防火問題將得到公眾的重視。

3 消防用電負(fù)荷等級(jí)各標(biāo)準(zhǔn)的差異

3.1 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（高低規(guī)整合修訂送審稿）

根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（高低規(guī)整合修訂送審稿），下列建筑物、儲(chǔ)罐（區(qū)）和堆場(chǎng)的消防用電應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電：

● 建筑高度大于50m的乙、丙類廠房和丙類倉(cāng)庫(kù)；

● 單罐容量大于1000m3或總儲(chǔ)量大于5000m3的甲、乙類液體儲(chǔ)罐區(qū)；單罐容量大于2000m3或總儲(chǔ)量大于1萬(wàn)m3的丙類液體儲(chǔ)罐區(qū)；總儲(chǔ)量大于10萬(wàn)m3的甲、乙類氣體儲(chǔ)罐區(qū)；單罐容量大于200m3或總儲(chǔ)量大于500m3的液化烴儲(chǔ)罐區(qū)；

● 一類高層民用建筑（居住建筑：高度大于54m的住宅建筑；其他民用建筑：醫(yī)療建筑、重要公共建筑、建筑高度24m以上任意樓層建筑面積大于1500m2的商店、展覽、電信、郵政、財(cái)貿(mào)金融建筑和綜合建筑，省級(jí)及以上的廣播電視和防災(zāi)指揮調(diào)度建筑、網(wǎng)局級(jí)和省級(jí)電力調(diào)度，藏書超過100萬(wàn)冊(cè)的圖書館、書庫(kù)，建筑高度大于50m的其他民用建筑）。

由此可見，除下列場(chǎng)所：火藥、炸藥及其制品廠房（倉(cāng)庫(kù)）、花炮廠房（倉(cāng)庫(kù)）；建筑高度超過250m的建筑；且人民防空工程、石油和天然氣工程、石油化工工程和火力發(fā)電廠與變電站等有專項(xiàng)規(guī)定外，消防設(shè)備用電負(fù)荷的最高等級(jí)就是一級(jí)”。

3.2 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 16-2008的3.2.3，特別針對(duì)消防用電負(fù)荷提出了分級(jí)規(guī)定。除了“特級(jí)體育場(chǎng)館的應(yīng)急照明為一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷”外，“一類高層民用建筑、特、甲等劇場(chǎng)消防用電、甲級(jí)體育場(chǎng)館的應(yīng)急照明為一級(jí)負(fù)荷，二類高層民用建筑、乙、丙等劇場(chǎng)內(nèi)的消防用電為二級(jí)負(fù)荷”。

3.3 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-2009（以下簡(jiǎn)稱《供規(guī)》），未直接對(duì)消防用電設(shè)備提出供電要求，只在3.0.1條中描述到，“在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將造成人員傷亡或重大設(shè)備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷?！?/p>

3.4 幾種規(guī)范的探討

正常情況下“中斷供電將發(fā)生火災(zāi)的情況”在一般民用建筑內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)，但中斷供電，而使火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)防排煙風(fēng)機(jī)或消防泵無(wú)法運(yùn)行，是否屬于“中斷供電將造成人員傷亡”？顯然理解并不完全一致，這就造成了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不同。

以上有一點(diǎn)是一致的，就是一類高層民用建筑消防設(shè)備用電負(fù)荷是一級(jí)負(fù)荷?！豆┮?guī)》對(duì)一級(jí)負(fù)荷的供電要求為：“3.0.2一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。3.0.3一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷供電，應(yīng)符合下列要求：1除應(yīng)由雙重電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)?！?/p>

顯然一級(jí)負(fù)荷需要雙重電源供電，按照《供規(guī)》2.0.2雙重電源是“由兩個(gè)電路提供的，這兩個(gè)電路就安全供電而言被認(rèn)為是互相獨(dú)立的?！薄豆┮?guī)》3.0.2的條文說明為“雙重電源可以是分別來自不同電網(wǎng)的電源，或者來自同一電網(wǎng)但在運(yùn)行時(shí)電路互相之間聯(lián)系很弱，或者來自同一個(gè)電網(wǎng)但其間的電氣距離較遠(yuǎn)，一個(gè)電源系統(tǒng)任意一處出現(xiàn)異常運(yùn)行時(shí)或發(fā)生短路故障時(shí)，另一個(gè)電源仍能不中斷供電，這樣的電源都可視為雙重電源?！庇纱丝梢姡p重電源的要求并不容易達(dá)到。

4 根據(jù)相關(guān)規(guī)范如何設(shè)計(jì)電氣供電系統(tǒng)

眾所周知，消防用電按一、二級(jí)負(fù)荷供電的建筑，其消防控制室、消防水泵房、防煙和排煙風(fēng)機(jī)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(jí)配電箱（正在修訂中的《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116規(guī)定：末端配電箱至消防設(shè)備的距離≤30m）處設(shè)置自動(dòng)切換裝置。

通常低壓配電有以下幾種方案可供大家探討。

1）工程要求設(shè)有電力子表，設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)作為第三路電源，柴油發(fā)電機(jī)僅為消防負(fù)荷供電，如圖1所示。在低壓側(cè)設(shè)兩段照明母線：一段電力母線，一段消防負(fù)荷專用母線?；馂?zāi)發(fā)生初期，所有電梯降至首層，除消防電梯外，其他電梯斷電；防排煙、應(yīng)急照明等消防設(shè)備根據(jù)火災(zāi)情況自動(dòng)啟動(dòng)；消防人員進(jìn)場(chǎng)后，可根據(jù)需要，切斷所有非消防電源。

2）圖1供電方法中，在非火災(zāi)的停電時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)僅為消防電梯及應(yīng)急照明供電，似乎不太經(jīng)濟(jì)，衍生出在低壓進(jìn)線斷路器后設(shè)一消防負(fù)荷專用母線段和重要負(fù)荷母線段的方案，如圖2所示。當(dāng)然，火災(zāi)時(shí)，要切除重要負(fù)荷母線段。

圖4 方案4

圖5 方案5

圖6 方案6

3）現(xiàn)在有些審圖單位，根據(jù)《供規(guī)》“3.0.9備用電源的負(fù)荷嚴(yán)禁接入應(yīng)急供電系統(tǒng)?！币蟀磮D3所示的方案設(shè)置低壓系統(tǒng)，增加了幾臺(tái)低壓配電柜，本人認(rèn)為意義不大。因?yàn)橹匾?fù)荷母線段，火災(zāi)時(shí)是需要切除的，不會(huì)影響消防負(fù)荷的運(yùn)行。

4）如果工程項(xiàng)目不考慮設(shè)置電力子表，則按圖4所示的方案，該方案更符合《供規(guī)》3.0.9的要求。

5）以上四種低壓系統(tǒng)，都是在火災(zāi)時(shí)停外電源，由柴油發(fā)電機(jī)組供電的情況。如果不設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組，又要求消防負(fù)荷單獨(dú)母線，還要設(shè)置電力子表，則需要消防電梯單獨(dú)加表。其他消防設(shè)備平時(shí)不運(yùn)行，可以不加計(jì)費(fèi)表，按圖5的方案設(shè)置，火災(zāi)時(shí)要切除非消防設(shè)備。

6）如果不設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組，又要求消防負(fù)荷單獨(dú)母線，不設(shè)電力子表，則按圖6方案設(shè)置。該方案比較簡(jiǎn)單，火災(zāi)時(shí)要切除非消防設(shè)備。

以上六種電壓供電系統(tǒng)，均圍繞消防供電問題，哪種既符合規(guī)范，又經(jīng)濟(jì)合理，希望大家探討。

5 建筑物內(nèi)消防設(shè)備低壓供電線纜

消防設(shè)備供電的可靠性，同樣依賴于供電線纜的安全性。

北京市規(guī)劃委員會(huì)、北京市公安局消防局文件，消監(jiān)字【2011】454號(hào)文，要求加強(qiáng)高層建筑消防用電配電線路設(shè)計(jì)工作，將非消防配電線路與消防配電線路分開敷設(shè)，從嚴(yán)執(zhí)行《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95中9.1.4.4條“宜與其它配電線路分開敷設(shè)”改為“應(yīng)與其它配電線路分開敷設(shè)”。這里沒有明確何為“分開敷設(shè)”，是否為兩個(gè)橋架？?jī)蓚€(gè)橋架間距有無(wú)要求？還是一個(gè)橋架內(nèi)有隔板即可？

建筑物走道內(nèi)或豎井內(nèi)，可以敷設(shè)橋架的位置很小，要分開，使其著火時(shí)不受影響，很難。筆者認(rèn)為，與其要求消防供電線路與其他配電線路分開敷設(shè)，不如對(duì)線纜提出耐火要求，效果會(huì)更好。耐火電纜在火災(zāi)時(shí)，需要通電工作，所以要注意耐火電纜在火災(zāi)時(shí)的性能。

建筑內(nèi)的電纜井在每層樓板處要采用不低于樓板耐火極限的不燃燒體或防火封堵材料封堵，這點(diǎn)大家都已經(jīng)注意到了，但電纜井與房間、走道等相連通的孔洞也應(yīng)采用不低于此處墻面耐火極限的防火封堵材料進(jìn)行封堵，卻經(jīng)常被忽略，提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)人員注意。

總之，電氣防火，責(zé)任重大，希望大家重視。

[1] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB50052-2009供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國(guó)計(jì)劃出版社, 2010.