杜聰 杜鵬

(1.天津市正天方圓建筑設(shè)計有限公司,天津 300380;2.天津市中力防雷技術(shù)有限公司,天津 300380)

高層建筑消防設(shè)備的電氣配線防火設(shè)計問題探究

杜聰1杜鵬2

(1.天津市正天方圓建筑設(shè)計有限公司,天津 300380;2.天津市中力防雷技術(shù)有限公司,天津 300380)

社會的發(fā)展,土地資源發(fā)嚴(yán)重短缺,高層建筑的不斷增多。在現(xiàn)行國家規(guī)范中,對高層民用建筑消防用電設(shè)備電氣系統(tǒng)設(shè)計提出了較明確的規(guī)定和要求,規(guī)范了高層民用建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計。但是,規(guī)范中對高層民用建筑消防用電設(shè)備電氣配線的防火設(shè)計規(guī)定和要求較少。據(jù)此,文章針對高層民用建筑消防設(shè)備的電氣配線特點,分析了高層建筑消防設(shè)備耐火耐熱配線要求和配電線路的選型、敷設(shè)與防火性能,提出消防設(shè)備電氣配線的防火設(shè)計要點和工程應(yīng)用措施。

電氣配線 耐火耐熱 防火性能 明敷 暗敷

隨著高層建筑蓬勃興起,對高層民用建筑消防用電設(shè)備電氣系統(tǒng)設(shè)計提出了較明確的規(guī)定和要求。但是《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》、《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》、《低壓配電設(shè)計規(guī)范》等國家規(guī)范中對高層民用建筑消防用電設(shè)備電氣配線的防火設(shè)計規(guī)定和要求較少,因此本文結(jié)合高層建筑防火要求和電線電纜的應(yīng)用,對高層民用建筑消防設(shè)備配電線路的選型、敷設(shè)、防火設(shè)計與性能要求等進(jìn)行了分析探討。

1 我國高層民用建筑防火設(shè)計原則

我國高層民用建筑防火設(shè)計要求采用可靠的防火措施,做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理,并能夠自防自救。因此,高層民用建筑中消防供電系統(tǒng)是按《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行設(shè)計的,而消防用電設(shè)備配電線路的具體要求由其供電系統(tǒng)的要求決定,并應(yīng)達(dá)到可靠性、耐火性、安全性、有效性和科學(xué)性等方面的要求,這其中主要是消防設(shè)備供電線路可靠性和火災(zāi)時供電的持續(xù)性即電氣線路的耐火性。

消防配電線路的可靠性主要是指火災(zāi)過程中,特別是在火災(zāi)和撲救初期具有的高可靠性,同時包括平時運行過程中具有的高可靠性,以確保正常供電和火災(zāi)時有效地實施人員疏散與火災(zāi)撲救,使火災(zāi)損失降低到最低限度?；馂?zāi)時對消防配電線路可持續(xù)供電的要求,也可理解為消防配電線路可靠性的延續(xù);是用以確保一旦發(fā)生火災(zāi)且消防配電線路可能處于火場之中時,能夠按一定要求持續(xù)供電,以實施有效地疏導(dǎo)和初期火災(zāi)撲救。

2 消防設(shè)備的耐火耐熱配線要求

(1)消防設(shè)備配電線路進(jìn)行暗敷時一般是采用普通電線電纜,并將其穿金屬管或阻燃塑料管后,埋設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),且穿管暗敷保護(hù)層的厚度＞3cm。根據(jù)四川消防科研究所提供的鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋溫度與保護(hù)層的關(guān)系,這種敷設(shè)方法可達(dá)到耐火配線要求,經(jīng)濟(jì)安全可靠;(2)當(dāng)消防設(shè)備配電線路只能采用明敷方式時,對穿電線的金屬管或金屬線槽可采用涂防火涂料方法提高線路的耐燃性能,或是直接采用具有合適阻燃性能的阻燃型電線電纜、耐火型電線電纜和礦物質(zhì)絕緣防火電纜等;(3)當(dāng)消防設(shè)備配電線路采用絕緣層和護(hù)套為不延燃的電纜并敷設(shè)在電纜豎井中時,因電纜本身具有耐火耐熱性能,可不用金屬管保護(hù)。但是,當(dāng)與延燃電纜敷設(shè)在同一個電纜井時,兩者中間必須用耐火材料隔開。

在建筑物頂棚內(nèi)的消防電氣線路,一般宜采用金屬管或金屬線槽布線:在難燃型材料的吊頂內(nèi),可采用難燃型(如氧指數(shù)大于50)硬質(zhì)塑料管、塑料線槽布線。

3 高層民用建筑各類消防配電線路防火設(shè)計分析

3.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)電氣配線

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是預(yù)報火災(zāi)的重要設(shè)施,對于早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)以及火災(zāi)初期的及時撲救起著十分重要的作用。由于其作用主要表現(xiàn)在非火災(zāi)時期和火災(zāi)初期,因此,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)電氣線路的支線部分最好采用阻燃型電線穿保護(hù)管敷設(shè)在不燃結(jié)構(gòu)層內(nèi)(保護(hù)層厚度＞3cm),或按第2部分第1條措施處理。對于當(dāng)前普遍采用的總線制火災(zāi)報警系統(tǒng)中的干線,由于一股回路干線線路較長,時常要穿越不同的防火分區(qū),并且多為明敷,一旦干線出現(xiàn)故障將造成干線回路內(nèi)的所有監(jiān)測點處于無監(jiān)測狀態(tài)。因此需提出更高的要求,如采用耐火電纜敷設(shè)在耐火電纜橋架內(nèi),有條件的可采用鋼皮保護(hù)礦物質(zhì)絕緣防火電纜。

3.2 消火栓泵、噴淋泵等配電線路

根據(jù)消防工程現(xiàn)行做法,消防水泵一般集中設(shè)置在水泵房,其配電線路包括雙電源或雙回路電源干線和各個水泵電動機配電支線兩部分。通常,水泵電動機配電線路的敷設(shè)方法可采用穿管埋地暗敷,如選用阻燃型電線穿保護(hù)管并埋設(shè)在不燃結(jié)構(gòu)層內(nèi),或者采用電纜橋架架空明敷,如選用耐火電纜則最好配以耐火型電纜橋架,以提高電氣線路的耐火耐熱性能。而水泵房供電電源一般由高層建筑變電所直接提供;當(dāng)變電所與水泵房貼鄰或相距較近并屬于同一個防火分區(qū)時,可采用耐火電纜或耐火母線沿防火型電纜橋架明敷;當(dāng)變電所與水泵房相距較遠(yuǎn)(如穿越不同的防火分區(qū))時,應(yīng)該采用銅皮防火型電纜供電。

3.3 防排煙裝置配電線路

防排煙裝置是高層民用建筑中重要的防火設(shè)施,它包括送風(fēng)機、排煙機、各類閥門、防火閥等,這些設(shè)備運行正常與否,直接關(guān)系到人員疏散效果和能否有效防止火災(zāi)蔓延。由于防排煙裝置的布置一般比較分散,因此其電氣線路防火設(shè)計既要考慮供電主回路線路,也要考慮聯(lián)動控制線路。鑒于阻燃型電纜在遇到明火時,其電氣絕緣性能會迅速降低,防排煙裝置配電線路明敷時應(yīng)采用耐火型交聯(lián)低壓電纜或銅皮防火型電纜,而暗敷時可采用一般耐火電纜,聯(lián)動和控制線路也應(yīng)該采用耐火電纜。此外,防排煙裝置配電線路和聯(lián)動控制線路在敷設(shè)時應(yīng)盡可能縮短線路長度,并避免穿越不同的防火分區(qū)。

3.4 防火卷簾門配電線路

在高層建筑中,大堂或中庭往往面積很大,許多高層賓館還具有內(nèi)置高空間和回廊,因而按照《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》要求,應(yīng)采用防火卷簾門將不同的防火分區(qū)加以隔離,阻斷火災(zāi)蔓延。防火卷簾門的隔離火勢作用是建立在通過配電線路可靠供電以使防火卷簾門有效動作基礎(chǔ)上的。一般,防火卷簾門的電源可引自高層建筑中各樓層帶雙電源切換的配電箱,經(jīng)防火卷簾門專用配電箱向防火卷簾門控制箱供電,供電方式多采用放射式或環(huán)式。通常為了便于配電線路敷設(shè)、維護(hù)及使其具有耐火耐熱性能,當(dāng)防火卷簾門水平配電線路較長時,宜采用耐火電纜并在吊頂內(nèi)使用耐火型電纜橋架明敷,以確?；馂?zāi)發(fā)生并造成室內(nèi)溫升較高時仍能可靠供電并使防火卷簾門有效降落,阻止火勢蔓延。

4 高層建筑消防設(shè)備電氣配線防火設(shè)計要點

高層建筑中消防設(shè)備電氣配線防火設(shè)計的關(guān)鍵是確定具體消防設(shè)備或系統(tǒng)的耐火耐熱配線要求;一般從高層建筑變電所中應(yīng)急母線或主電源低壓母線到具體消防設(shè)備點的所有配電線路都是耐火耐熱配線的考慮范圍。實際應(yīng)用中,由于目前我國還沒有制訂消防配電設(shè)備和電線電纜的耐火耐熱技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),因此,消防設(shè)備電氣線路的耐火耐熱配線可參考圖3示例確定。

[1]楊在塘主編.《電氣防火工程》.中國建筑工業(yè)出版社,1997.

[2]中國阻燃學(xué)會.電纜方面阻燃技術(shù)的現(xiàn)狀.《阻燃材料與技術(shù)》,1995,1-8.