胡友根
(柏誠工程技術(shù)(北京)有限公司廣州分公司,四川 成都 610041)
《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50052-2009(以下簡稱《供規(guī)》)對負荷分級及供電要求的規(guī)定(部分):
3.0.1 電力負荷應(yīng)根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在對人身安全、經(jīng)濟損失上所造成的影響程度進行分級,并應(yīng)符合下列規(guī)定:
符合下列情況之一時,應(yīng)視為一級負荷。
中斷供電將造成人身傷害時。
在一級負荷中,當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)等情況的負荷,以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷,應(yīng)視為一級負荷中特別重要的負荷。
3.0.3 一級負荷中特別重要的負荷供電,應(yīng)符合下列要求:
除應(yīng)由雙重電源供電外,尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源,并嚴禁將其他負荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。
3.0.9 條 備用電源的負荷嚴禁接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。
1.2 《供規(guī)》3.0.1及3.0.9條為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。3.0.9條是對《供規(guī)》GB 50052-95修編時新增條文,筆者認為該新增條文在《供規(guī)》GB 50052-2009規(guī)范編制時考慮不嚴謹,相對GB 50052-2009第3.0.3條,3.0.9條則是多余的規(guī)定。3.0.9條在理解和執(zhí)行時給廣大設(shè)計人員帶來了很大困惑,特別是導(dǎo)致在民用建筑中對消火栓泵、噴淋泵、防排煙風機等消防用電設(shè)備的供配電設(shè)計中存在較大分歧。有部分電氣設(shè)計人員及施工圖審查人員認為消防用電設(shè)備應(yīng)按應(yīng)急供電系統(tǒng)設(shè)計,要求在低壓配電系統(tǒng)中設(shè)置專用應(yīng)急母線段,生活水泵、客梯及重要保障性設(shè)備與專用應(yīng)急母線段分開,設(shè)計方案見圖1.1。
《供規(guī)》第2.0.3 條對應(yīng)急供電系統(tǒng)(安全設(shè)施供電系統(tǒng))定義,供電系統(tǒng)包括電源和連接到電氣設(shè)備端子的電氣回路。在某些場合,它也可以包括設(shè)備。筆者認為圖1.1的方案雖然設(shè)置專用應(yīng)急母線段,且配電回路獨立,但電源未與其他符合嚴格分開,則不完全符合《供規(guī)》3.0.9條規(guī)定。
1.3 應(yīng)急供電系統(tǒng)組成
筆者認為應(yīng)急供電系統(tǒng)的設(shè)置首先應(yīng)符合《供規(guī)》3.0.3條規(guī)定,即a.雙重電源+應(yīng)急柴油發(fā)電機組,b.雙重電源+UPS(EPS),c.雙重電源+應(yīng)急柴油發(fā)電機組+UPS(EPS)的供電方案,并且其它負荷嚴禁接入由第三電源或第四電源組成的應(yīng)急供電系統(tǒng),上述a,b,c中應(yīng)急柴油發(fā)電機組、EPS或UPS可當作應(yīng)急電源,方案c的典型接線見圖1.2。該方案柴油發(fā)電機組作為重要負荷的備用電源,同時設(shè)置EPS和UPS作為小容量特別重要負荷的應(yīng)急電源,其它負荷嚴禁接入由EPS和UPS組成的應(yīng)急供電系統(tǒng)。只有應(yīng)急電源和配電回路均與其它級別的用電設(shè)備完全分開才符合《供規(guī)》2.0.3條規(guī)定。
《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB 50054-95 第4.1.2條配電線路采用的上下級保護電器,其動作應(yīng)具有選擇性;各級之間應(yīng)能協(xié)調(diào)配合。但對于非重要負荷的保護電器,可采用無選擇性切斷。
在建筑電氣設(shè)計中,有設(shè)計人員誤把放射式供電系統(tǒng)中僅在安裝位置上為前后的保護電器理解成上下級關(guān)系。上下級保護電器不能簡單理解成僅在安裝位置上為前后關(guān)系,而應(yīng)看設(shè)置的2個保護電器在邏輯關(guān)系上是否屬于上下級關(guān)系,即當某回路故障時該回路最近的保護電器未動作,而上級保護電器越級跳閘,導(dǎo)致除發(fā)生故障回路中斷供電外,其他非故障回路也中斷供電,擴大了故障停電范圍。
《供規(guī)》GB 50052-2009“4.0.6 供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠,同一電壓等級的配電級數(shù)高壓不宜多于兩級;低壓不宜多于三級?!薄睹褚?guī)》JGJ 16-2008”7.1.4條第1款1項 變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備之間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級;”
根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-電氣》2003年版條文說明第2.2.3條解釋:低壓配電級數(shù)不宜超過三級,不應(yīng)理解為保護級數(shù)不超過三級。配電級數(shù)與保護級數(shù)不同,不按保護開關(guān)的上下級個數(shù)(保護級數(shù))作為配電級數(shù),而是按一個回路通過配電裝置分配為幾個回路的一次分配稱作一級配電。對于一個配電裝置而言,總進線開關(guān)與饋出分開關(guān)合起來稱為一級配電,不因它的進線開關(guān)采用斷路器或采用隔離開關(guān)而改變它的配電級數(shù)。因此,筆者認為《建筑電氣常見問題分析及圖示》05SDX006序號3.3的提法或表述不妥。
公共建筑在二次裝修時,建筑裝飾單位及電氣專業(yè)為了達到頂棚或墻面裝飾效果和美觀,往往在照明設(shè)計時利用燈具外表面無保護措施而燈具外形比較美觀的普通筒燈或燈杯作為火災(zāi)時應(yīng)急照明燈使用,這種做法火災(zāi)時嚴重影響應(yīng)急照明燈具的安全可靠性,影響人員安全疏散。
國家現(xiàn)行規(guī)范對消防疏散指示標志和消防應(yīng)急照明燈具有明確規(guī)定:《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016-2006“11.3.6建筑內(nèi)設(shè)置的消防疏散指示標志和消防應(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)行國家標準《消防安全標志》GB 13495和《消防應(yīng)急燈具》GB 17945的有關(guān)規(guī)定。”《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50045-95“9.2.5應(yīng)急照明燈和燈光疏散指示標志,應(yīng)設(shè)玻璃或其它不燃燒材料制作的保護罩?!?/p>
《民規(guī)》JGJ 16-2008對設(shè)置EPS的相關(guān)規(guī)定:
13.8.5 火災(zāi)應(yīng)急照明的設(shè)置,除符合本規(guī)范第 13.8.1~13.8.4 條的規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)應(yīng)急照明在正常供電電源停止供電后,其應(yīng)急電源供電轉(zhuǎn)換時間應(yīng)滿足下列要求:
1)備用照明不應(yīng)大于5s,金融商業(yè)交易場所不應(yīng)大于 1.5s;
2)疏散照明不應(yīng)大于5s。
對于有一級或二級消防用電設(shè)備的建筑物,根據(jù)國家規(guī)范、當?shù)毓╇姴块T要求及消防用電設(shè)備負荷級別,常常設(shè)置應(yīng)急柴油發(fā)電機組作為消防用電設(shè)備應(yīng)急電源的供電方案。
《高規(guī)》“9.1.2一類高層建筑自備發(fā)電設(shè)備,應(yīng)設(shè)有自動啟動裝置,并能在30s內(nèi)供電。二類高層建筑自備發(fā)電設(shè)備,當采用自動啟動有困難時,可采用手動啟動裝置。”當采用應(yīng)急柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急照明的應(yīng)急電源時,電源供電轉(zhuǎn)換時間不能滿足《民規(guī)》13.8.5條規(guī)定。因此,當采用應(yīng)急柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急照明的應(yīng)急電源時需設(shè)置集中EPS電源作為應(yīng)急柴油發(fā)電機組啟動時的過渡照明。作為過渡照明用的集中EPS的蓄電池初裝容量僅需滿足應(yīng)急柴油發(fā)電機組啟動時間即可,可不按《民規(guī)》第6.2.6條第4款“EPS的蓄電池初裝容量應(yīng)保證備用時間不小于90min。”規(guī)定選擇。因《民規(guī)》6.2章節(jié)適用于應(yīng)急電源裝置(EPS)用作應(yīng)急照明系統(tǒng)備用電源時的選擇和配電設(shè)計。
國家規(guī)范一般分為規(guī)范條文(或規(guī)范正文)、附錄及條文說明三部分,規(guī)范中的附錄與規(guī)范條文具有同等的法律效力,而條文說明不具備與規(guī)范條文、附錄同等的法律效力。條文說明是為便于廣大設(shè)計、施工、科研、學校等單位有關(guān)人員在使用規(guī)范時能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定而編制的,僅供使用者作為理解和把握規(guī)范規(guī)定的參考。當條文說明與規(guī)范條文不一致時,以規(guī)范條文為準。
根據(jù)國家標準《布線系統(tǒng)載流量》GB/T 16895.15-2002對隔熱墻的定義:隔熱墻包含有防風雨的外護墻板,隔熱材料和木質(zhì)或類似木質(zhì)的內(nèi)護墻板,內(nèi)護墻板的表面散熱系數(shù)不小于10W/(m2·K),導(dǎo)管盡量靠近但不需與內(nèi)護墻板接觸,從電纜產(chǎn)生的熱流量僅通過內(nèi)護墻板散熱,導(dǎo)管可以是金屬或塑料的。
《工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊》第三版表9-18類別A1及A2中備注:熱絕緣墻一般指保溫墻或類似于木板的墻,磚墻不屬于此類。
建筑電氣設(shè)計人員根據(jù) 《布線系統(tǒng)載流量》GB/T 16895.15-2002表52-B1~B2,表52-C1~C4或04DX101-1表6.2選擇電纜或?qū)Ь€載流量時,首先應(yīng)明確電纜或?qū)Ь€敷設(shè)方法是否屬于隔熱墻的敷設(shè)方式。避免因敷設(shè)方式不同導(dǎo)致選擇電纜或?qū)Ь€的截面偏大,增加工程造價。
目前國家相關(guān)規(guī)范對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)應(yīng)急廣播的設(shè)置及控制的規(guī)定:
《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-98(以下簡稱《火警規(guī)》)
6.3.1.6 消防控制室應(yīng)設(shè)置火災(zāi)警報裝置與應(yīng)急廣播的控制裝置,其控制程序應(yīng)符合下列要求:
(1)二層及以上的樓房發(fā)生火災(zāi),應(yīng)先接通著火層及其相鄰的上下層。
(2)首層發(fā)生火災(zāi),應(yīng)先接通本層、二層及地下各層。
(3)地下室發(fā)生火災(zāi),應(yīng)先接通地下各層及首層。
(4)含多個防火分區(qū)的單層建筑,應(yīng)先接通著火的防火分區(qū)及其相鄰的防火分區(qū)。
《民規(guī)》13.6.4火災(zāi)警報裝置應(yīng)符合下列規(guī)定:
(1)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的場所,應(yīng)設(shè)置火災(zāi)警報裝置。
(2)在設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急廣播的建筑物內(nèi),應(yīng)同時設(shè)置火災(zāi)警報裝置,并應(yīng)采用分時播放控制:先鳴警報8-16s;間隔2-3s后播放應(yīng)急廣播20-40s;再間隔2-3s依次循環(huán)進行直至疏散結(jié)束。根據(jù)需要,可在疏散期間手動停止。
《火警規(guī)》僅規(guī)定了發(fā)生火災(zāi)時首先接通應(yīng)急廣播的范圍,而對首先接通后后續(xù)的控制播放方案未作規(guī)定?!睹褚?guī)》比《火警規(guī)》更具體些,但對后續(xù)的控制播放方案的整個疏散時間未作規(guī)定限制。在《民規(guī)》的現(xiàn)有規(guī)定基礎(chǔ)上應(yīng)補充“當確認火災(zāi)后,應(yīng)急廣播系統(tǒng)首先向全樓或建筑(高、中、低)分區(qū)的火災(zāi)區(qū)域發(fā)出火災(zāi)警報,然后向著火層和相鄰層進行應(yīng)急廣播,再依次向其他非火災(zāi)區(qū)域廣播;3min內(nèi)應(yīng)能完成對全樓的應(yīng)急廣播?!保@樣對應(yīng)急廣播的規(guī)定才比較完善,設(shè)計人員可根據(jù)建筑物規(guī)模及具體應(yīng)急廣播控制播放方案選擇應(yīng)急廣播功放設(shè)備及容量。
《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》GB 50166-2007“3.3.4控制器的主電源應(yīng)有明顯的永久性標志,并應(yīng)直接與消防電源連接,嚴禁使用電源插頭?!薄断缆?lián)動控制系統(tǒng)》GB 16806“4.2.1.2消防聯(lián)動控制器主電源應(yīng)采用220V,50HZ交流電源,電源線輸入端應(yīng)設(shè)接線端子。
以上兩條規(guī)定有利于消防用電設(shè)備安全運行。也為了防止用戶經(jīng)常拔掉插頭做其他用。
《火警規(guī)》GB50116-98”5.3.2消防水泵、防煙和排煙風機的控制設(shè)備當采用總線編碼模塊控制時,還應(yīng)在消防控制室設(shè)置手動直接控制裝置?!?/p>
因此,采用火災(zāi)報警系統(tǒng)傳輸總線編碼模塊控制消防水泵、防煙和排煙風機時,需配置消防聯(lián)動控制器的總線控制盤或直接手動控制單元(直接手動控制單元的規(guī)定參見《消防聯(lián)動控制系統(tǒng)》GB 16806第4.2.2.6~4.2.2.9條)??偩€控制盤實際是火災(zāi)報警控制器上聯(lián)動單元的擴展,一般通過RS485通訊接口與火災(zāi)報警控制器配接,用該控制盤上的啟動按鍵通過傳輸總線及編碼模塊對聯(lián)動設(shè)備進行手動控制。同時消防水泵、防煙和排煙風機的工作、故障、電源、手/自動狀態(tài)采用設(shè)置在控制設(shè)備控制箱(柜)旁的編碼模塊通過傳輸總線在聯(lián)動控制器的共用顯示器上顯示。
除設(shè)置總線控制盤通過總線啟停消防水泵、防煙和排煙風機外,還應(yīng)設(shè)置多線控制盤手動直接控制上述消防用電設(shè)備,多線控制盤手動直接控制與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)之間無聯(lián)系。規(guī)范并未規(guī)定在使用多線控制盤手動直接控制時需顯示消防水泵、防煙和排煙風機的工作、故障狀態(tài)。因此多線控制盤采用鑰匙式按鈕時僅需設(shè)計2芯控制電纜至消防水泵、防煙和排煙風機控制箱(柜)實現(xiàn)啟停功能即可。
[1]工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊[M].中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院 組編.中國電力出版社,2005.
[2]民用建筑電氣設(shè)計手冊[M]戴瑜興 主編,中國建筑工業(yè)出版社.2005.
[3]全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-電氣[M]2003年版,建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司,中國建筑標準設(shè)計研究所.中國計劃出版社.