陳技 原曉云

(福建省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 福建福州 350001)

0 引言

當(dāng)今社會(huì)，住宅小區(qū)已經(jīng)發(fā)展成多元化、生態(tài)化的新型居住環(huán)境，多層，高層，超高層的住宅建筑群不斷地在城市中拔地而起，廣大民眾對(duì)自身居住小區(qū)的安全性和舒適性要求也隨之提高，住宅建筑傳統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)方案已越來(lái)越不能滿(mǎn)足居住者要求，對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)人員提出新的時(shí)代挑戰(zhàn)?；?，筆者根據(jù)近年來(lái)的設(shè)計(jì)實(shí)例，對(duì)住宅電氣設(shè)計(jì)的一些問(wèn)題進(jìn)行分析探討。

1 工程概況

某住宅小區(qū)位于福建省福州市，地面5幢住宅，其中2幢15層，2幢17層，1幢18層。地下室1層，平時(shí)為機(jī)動(dòng)車(chē)與非機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房，戰(zhàn)時(shí)為常六級(jí)甲類(lèi)二等人員掩蔽所，機(jī)動(dòng)車(chē)停車(chē)數(shù)為548。地上總建筑面積為52 755m2，地下室總建筑面積為22 835m2，總建筑面積為75 590m2。上部住宅均屬于二類(lèi)高層住宅建筑，地下室屬于I類(lèi)汽車(chē)庫(kù)。

2 消防負(fù)荷等級(jí)劃分

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]第3.2.3.1條規(guī)定，一類(lèi)高層民用建筑的消防控制室、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制裝置、火災(zāi)應(yīng)急照明及疏散指示標(biāo)志、防煙及排煙設(shè)施、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、消防水泵、消防電梯及其排水泵、電動(dòng)的防火卷簾及門(mén)窗以及閥門(mén)等消防用電應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷，二類(lèi)高層民用建筑內(nèi)的上述消防用電應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷。

JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]3.2.1也明確規(guī)定了住宅建筑內(nèi)消防負(fù)荷的分級(jí)：①建筑高度為100m或35層及以上的住宅建筑，其消防用電負(fù)荷、應(yīng)急照明、航空障礙照明、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、生活水泵的負(fù)荷等級(jí)為一級(jí)；②建筑高度為50m～100m且19層～34層的一類(lèi)高層住宅建筑，其消防用電負(fù)荷、應(yīng)急照明、航空障礙照明、走道照明、值班照明、安防系統(tǒng)、客梯、排污泵、生活水泵的負(fù)荷等級(jí)為一級(jí)；③10層～18層的二類(lèi)高層住宅建筑，其消防用電負(fù)荷、應(yīng)急照明、走道照明、值班照明、安防系統(tǒng)、客梯、排污泵、生活水泵的負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)。

GB 50067-2014《汽車(chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[3]第9.0.1條就明確規(guī)定：消防水泵、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、防排煙設(shè)備、電動(dòng)防火卷簾、電動(dòng)防火門(mén)、消防應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志等消防用電設(shè)備，以及采用汽車(chē)專(zhuān)用升降機(jī)作車(chē)輛疏散出口的升降機(jī)用電，應(yīng)符合下列規(guī)定：①Ⅰ類(lèi)汽車(chē)庫(kù)、采用汽車(chē)專(zhuān)用升降機(jī)作車(chē)輛疏散出口的升降機(jī)用電應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電；②Ⅱ、Ⅲ類(lèi)汽車(chē)庫(kù)和Ⅰ類(lèi)修車(chē)庫(kù)應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷供電；③Ⅳ類(lèi)汽車(chē)庫(kù)和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類(lèi)修車(chē)庫(kù)可采用三級(jí)負(fù)荷供電。

綜上，該工程設(shè)計(jì)，上部應(yīng)為二類(lèi)高層住宅，地下室是I類(lèi)汽車(chē)庫(kù)，若依據(jù)上述規(guī)范要求，上部住宅消防負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，地下室消防負(fù)荷為一級(jí)負(fù)荷，但是考慮到消防控制室是為整個(gè)住宅小區(qū)服務(wù)的，因此位于上部住宅一層的消防控制室用電負(fù)荷等級(jí)應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷，而不是二級(jí)負(fù)荷。同理，在另外一些項(xiàng)目工程會(huì)遇到上部為一類(lèi)高層住宅，地下室則是II類(lèi)或III類(lèi)汽車(chē)庫(kù)。若按上述規(guī)范要求，上部住宅消防負(fù)荷應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷，而地下室消防負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，地下室的消防負(fù)荷等級(jí)要考慮全小區(qū)的安全性和可靠性，地下室消防水泵的負(fù)荷等級(jí)也應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷來(lái)設(shè)計(jì)。由此可見(jiàn)，在整個(gè)工程項(xiàng)目中只要子項(xiàng)有一類(lèi)高層建筑或地下室為I類(lèi)汽車(chē)庫(kù)，由于是為整個(gè)工程項(xiàng)目服務(wù)的，那么消防控制室、消防水泵不論設(shè)置在何處，也應(yīng)確定為一級(jí)負(fù)荷。

3 消防線(xiàn)路選擇

(1)根據(jù)福建省最新推出的DBJ/T 13-281-2018 《福建省住宅適老化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[4]第8.3.3.2條規(guī)定，高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯的消防配電干線(xiàn)應(yīng)采用礦物絕緣類(lèi)不燃性電纜。規(guī)范中明確應(yīng)采用礦物絕緣電纜的用電設(shè)備不包括住宅的應(yīng)急照明和屋面的消防風(fēng)機(jī)。那么，是否可以認(rèn)為這二者的供電干線(xiàn)線(xiàn)路可選用耐火電纜呢？

根據(jù)GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[5]第10.1.10.3條，消防配電線(xiàn)路宜與其他配電線(xiàn)路分開(kāi)敷設(shè)在不同的電纜井、溝內(nèi)；確有困難需敷設(shè)在同一電纜井、溝內(nèi)時(shí)，應(yīng)分別布置在電纜井、溝的兩側(cè)，且消防配電線(xiàn)路應(yīng)采用礦物絕緣電纜類(lèi)不燃性電纜。因此，若屋面消防風(fēng)機(jī)和應(yīng)急照明主干線(xiàn)路不采用礦物絕緣電纜，則需要各樓層單獨(dú)敷設(shè)一個(gè)專(zhuān)用的配電豎井，這樣就會(huì)大大增加了投資造價(jià)和管理成本。因此，建議屋面消防風(fēng)機(jī)和應(yīng)急照明的配電線(xiàn)路也采用礦物絕緣電纜，并與消防電梯電纜共豎井敷設(shè)，這樣既節(jié)約了造價(jià)， 又保障供電的可靠性。

(2)該項(xiàng)目在各樓分別設(shè)置消防電源總箱，用于應(yīng)急照明、消防電梯及屋面消防風(fēng)機(jī)的配電。根據(jù)規(guī)范要求，消防電梯配電干線(xiàn)需礦物絕緣電纜，因此從變電所引至各消防用電總箱的供電干線(xiàn)線(xiàn)路也需要采用礦物絕緣類(lèi)不燃性電纜。

(3)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]規(guī)定，防、排煙設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生期間的最少持續(xù)供電時(shí)間為3h。筆者認(rèn)為，這一條規(guī)范有待商権。因?yàn)楦鶕?jù)我國(guó)采用的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO834)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)溫度-時(shí)間曲線(xiàn)(圖1)，火災(zāi)溫度從0℃升至280℃所需的時(shí)間約為10min，達(dá)到280℃后，排煙風(fēng)機(jī)防火閥的熔斷片迅速熔斷，風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)法持續(xù)工作3h。同時(shí)，根據(jù)GB51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[6]第4.4.8條規(guī)定，排煙管道及其連接部件應(yīng)能在280°時(shí)連續(xù)30min保證其結(jié)構(gòu)完整性。水平設(shè)置的排煙管道應(yīng)設(shè)置在吊頂內(nèi)，其耐火極限不應(yīng)低于0.5h。當(dāng)確有困難時(shí)，可直接設(shè)置在室內(nèi)，但管道的耐火極限不應(yīng)小于1.00h。設(shè)置在走道部位吊頂內(nèi)的排煙管道以及穿越防火分區(qū)的排煙管道，其管道的耐火極限不應(yīng)小于1.00h，設(shè)備用房和汽車(chē)庫(kù)的排煙管道耐火極限可不低于0.50h。以上的條款對(duì)排煙系統(tǒng)的管道耐火性能均有明確的規(guī)定，由此可見(jiàn)排煙設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生期間的最少持續(xù)供電時(shí)間為3h的要求偏高，因此建議，防排煙風(fēng)機(jī)的消防電源連續(xù)供電時(shí)間可改為不應(yīng)小于60min，配電線(xiàn)路可采用滿(mǎn)足該要求的阻燃耐火電纜。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)溫度曲線(xiàn)

4 住宅樓層配電豎井設(shè)計(jì)

根據(jù)福建省地方標(biāo)準(zhǔn)DB35/T 1036-2016《10kV及以下電力用戶(hù)業(yè)擴(kuò)工程技術(shù)規(guī)范》[7]6.4.2.21條規(guī)定，強(qiáng)電井應(yīng)獨(dú)立設(shè)置。豎井大小除滿(mǎn)足布線(xiàn)間隔及電表箱、分支箱布置所必須尺寸外，豎井凈深應(yīng)不小于600mm，設(shè)備箱體前應(yīng)留有不小于800mm的操作、維護(hù)距離，并保證箱門(mén)能在不小于90°的范圍內(nèi)自由開(kāi)啟和關(guān)閉。同時(shí)，根據(jù)7.3.4.4.2條，高層建筑宜每3層集中裝表。該工程住宅樓一梯4戶(hù)，每3層設(shè)置1個(gè)住宅電表計(jì)量箱，箱體尺寸參考本規(guī)范圖B.10，豎井大樣布置如圖2所示。若住宅項(xiàng)目不在福建省，而當(dāng)?shù)氐牡胤綐?biāo)準(zhǔn)也沒(méi)有強(qiáng)制要求住宅強(qiáng)弱電豎井間分開(kāi)設(shè)置，則可按圖3所示來(lái)布置合用的樓層強(qiáng)弱電豎井間。

圖2 豎井大樣I 注：該圖電表箱為12戶(hù)單相電表。

圖3 豎井大樣II注：該圖電表箱為12戶(hù)單相電表。

5 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)

(1)該工程屋面無(wú)專(zhuān)設(shè)一間弱電間，此時(shí)可將屋面設(shè)備消防報(bào)警線(xiàn)路的總線(xiàn)短路隔離器設(shè)置在下一層的弱電間模塊箱中，出線(xiàn)的報(bào)警線(xiàn)路穿管引至屋面消防模塊箱。該模塊箱可設(shè)置在屋面氣壓罐間內(nèi)，若該樓屋面沒(méi)有氣壓罐間，可將模塊箱設(shè)置在消防電梯機(jī)房?jī)?nèi)。由于隔離器不設(shè)置在屋面層，因此DC24V電源主干線(xiàn)和報(bào)警總線(xiàn)可不用引至屋面消防模塊箱，這樣即使引出線(xiàn)路發(fā)生故障，也不會(huì)影響本樓系統(tǒng)的主干線(xiàn)路，從而既節(jié)省了造價(jià)，還增加了系統(tǒng)的安全可靠性，如圖4所示。

圖4 屋面隔離模塊系統(tǒng)圖

(2)該工程屋面消防水箱設(shè)置有流量開(kāi)關(guān)，根據(jù)國(guó)標(biāo)圖集14X505-1《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》圖示，流量開(kāi)關(guān)控制線(xiàn)的電壓等級(jí)是AC220V，而其他火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及其聯(lián)動(dòng)控制的電壓等級(jí)是DC24V。同時(shí)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》第11.2.5條規(guī)定，不同電壓等級(jí)的線(xiàn)纜不應(yīng)穿入同一根保護(hù)管內(nèi)，當(dāng)合用同一線(xiàn)槽時(shí)，線(xiàn)槽內(nèi)應(yīng)由隔板分隔(此條為強(qiáng)制性條文)。因此，流量開(kāi)關(guān)控制線(xiàn)建議采用設(shè)置專(zhuān)用槽盒敷設(shè)，不應(yīng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等不同電壓等級(jí)的線(xiàn)路共用槽盒敷設(shè)。

(3)關(guān)于戶(hù)內(nèi)火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器的設(shè)置：根據(jù)GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，建筑高度大于100m的住宅建筑應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；而《福建省住宅工程設(shè)計(jì)若干技術(shù)規(guī)定》第四十八條規(guī)定，建筑高度大于54m但不大于100m的住宅建筑，套內(nèi)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器。由此可見(jiàn)，在福建省的一類(lèi)高層住宅建筑套內(nèi)必須設(shè)置火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器。通常，在住戶(hù)套內(nèi)設(shè)計(jì)火災(zāi)探測(cè)器的時(shí)候，走道及住戶(hù)套內(nèi)的探測(cè)器會(huì)共用同一個(gè)短路隔離器，因此當(dāng)住戶(hù)自行裝修時(shí)，極有可能造成套內(nèi)火災(zāi)探測(cè)器的損壞，這將影響公共區(qū)域及其他住戶(hù)的消防系統(tǒng)安全。因此，筆者建議采用每戶(hù)設(shè)置獨(dú)立短路隔離器，集中設(shè)置在本樓層弱電井模塊箱內(nèi)。這樣可避免住戶(hù)進(jìn)行裝修時(shí)，各戶(hù)之間互不干擾和影響，系統(tǒng)圖如圖5所示。這樣雖然是增加一些投資成本，但是大大地加強(qiáng)了整個(gè)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

圖5 住戶(hù)套內(nèi)設(shè)置火災(zāi)探測(cè)器系統(tǒng)圖注：圖中，為家用型火災(zāi)感煙探測(cè)器，為家用型火災(zāi)感溫探測(cè)器。

(4)關(guān)于樓層聲光報(bào)警器的設(shè)置：《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》7.6.2條規(guī)定，每臺(tái)火災(zāi)聲警報(bào)聲覆蓋的樓層不應(yīng)超過(guò)3層。同時(shí)《福建省住宅適老化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[4]8.3.3條規(guī)定，高層住宅的公共部位應(yīng)每層設(shè)置火災(zāi)聲光警報(bào)器。住宅住戶(hù)中不僅有健康的人群，而且也可能存在著部分身體有殘疾的人，以及聽(tīng)力下降、行動(dòng)不便的老年人，也可能有聾啞人居住。為保障該類(lèi)人群的居住安全，結(jié)合上述規(guī)范要求，在該工程中各層的公共走道及前室須設(shè)置聲光報(bào)警器。

6 住戶(hù)用電安全

(1)由于住宅建筑有老人和小孩居住，一旦觸電后果嚴(yán)重，電磁式剩余電流動(dòng)作保護(hù)器不受電源電壓、環(huán)境溫度、中性線(xiàn)斷線(xiàn)等影響，可靠性高，因此住宅建筑和住戶(hù)內(nèi)的配電線(xiàn)路剩余電流動(dòng)作保護(hù)器建議采用電磁式。這樣不僅能夠提高用電的安全性，而且還可以防止電氣火災(zāi)的發(fā)生，大大提高老人和小孩的安全性；而且《福建省住宅適老化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第8.3.1條也有明確規(guī)定，住戶(hù)配電箱內(nèi)的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器宜采用電磁式。

(2)根據(jù)《福建省住宅適老化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，住戶(hù)內(nèi)的照明、插座、熱水器、空調(diào)回路均應(yīng)裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，插座、熱水器、空調(diào)回路可共用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。為了節(jié)約造價(jià)，并滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求，住戶(hù)配電系統(tǒng)圖如圖6所示。住宅套內(nèi)起居室(廳)、走道、臥室等宜采用多點(diǎn)控制照明開(kāi)關(guān)，照明開(kāi)關(guān)宜采用帶指示燈的寬板開(kāi)關(guān)。臥室的門(mén)邊和床頭墻上應(yīng)設(shè)置可控制房間內(nèi)照明的燈開(kāi)關(guān)。住宅建筑廚房?jī)?nèi)可能散發(fā)可燃?xì)怏w時(shí)應(yīng)預(yù)留設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警裝置的管線(xiàn)。報(bào)警信號(hào)可通過(guò)安防系統(tǒng)反饋給物業(yè)管理中心、消防控制室或社區(qū)服務(wù)中心。同時(shí)，在《老年人居住建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50340-2016 中有明確要求，老年人建筑內(nèi)應(yīng)設(shè)置呼應(yīng)信號(hào)系統(tǒng)[4]。因此預(yù)留管線(xiàn)可根據(jù)需要方便安裝。住戶(hù)報(bào)警按鈕及可燃?xì)怏w報(bào)警平面示意如圖7所示。

圖6 住戶(hù)配電系統(tǒng)圖

圖7 戶(hù)內(nèi)報(bào)警按鈕及可燃?xì)怏w報(bào)警平面圖注：圖中，為緊急報(bào)警按鈕，為可燃?xì)怏w報(bào)警器，為住戶(hù)弱電綜合箱，為客對(duì)講(安防)室內(nèi)分機(jī)

7 結(jié)語(yǔ)

隨著科技發(fā)展的日新月異，大家對(duì)住宅建筑的要求越來(lái)越高，智慧小區(qū)、人性化設(shè)計(jì)等字眼頻繁出現(xiàn)在業(yè)主與開(kāi)發(fā)商的口中，這就要求設(shè)計(jì)水平也應(yīng)隨之提高，不僅要熟悉現(xiàn)有的規(guī)范、圖集，而且要學(xué)習(xí)更加先進(jìn)的技術(shù)，做到精益求精，讓業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)滿(mǎn)意，讓住戶(hù)住的舒心、放心。