文/劉志高 長沙市建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站 湖南長沙 410000
李鵬、周晉銳、尋奧林、王大綱 湖南省第六工程有限公司 湖南長沙 410000
現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及規(guī)模不斷提高,大量引進(jìn)新材料及先進(jìn)設(shè)備,使其面臨更復(fù)雜的消防安全隱患。電氣工程作為建筑工程的重要模塊,其施工質(zhì)量直接關(guān)系到電氣系統(tǒng)后期運行的安全、穩(wěn)定,在突發(fā)消防安全事故時,關(guān)系到消防應(yīng)急功能的發(fā)揮、建筑內(nèi)人員的安全、物質(zhì)財產(chǎn)等,本文主要圍繞建筑電氣消防施工及驗收展開分析。
電氣工程與建筑消防高度相關(guān),為了提高建筑消防能力,提高建筑消防安全度,建筑施工中往往會設(shè)置大量消防設(shè)備,如火災(zāi)報警系統(tǒng)、消防栓設(shè)施、煙霧警報器、火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、自動滅火設(shè)備及應(yīng)急照明設(shè)備等多種類消防設(shè)備,而這些設(shè)備的運行大都需要電力作動力支撐,對電力的穩(wěn)定性要求較高。另外,若建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi),煙霧報警器等火災(zāi)監(jiān)測設(shè)備會第一時間作出反應(yīng),向自動滅火器、警報等其他系統(tǒng)發(fā)出指令,再由滅火設(shè)備、疏散設(shè)備、報警設(shè)備等做出后續(xù)滅火反應(yīng),這一過程涉及十分復(fù)雜的信號傳輸,要想做到信號傳輸?shù)募皶r性、正確性、穩(wěn)定性,就一定要擁有完整的電氣線路。此處的完整不僅指設(shè)備間形成循環(huán)的關(guān)聯(lián)模式,更指在火災(zāi)發(fā)生時能持續(xù)運行。
2013-2019年,國家有關(guān)部門相繼頒布GB50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、GB50974-2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》等文件,以及于2019年3月實施的GB51309-2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,搭建適用于當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的新消防規(guī)范體系。新消防規(guī)范體系更為完整和穩(wěn)定,其技術(shù)約束性進(jìn)一步提高,同時兼顧未來建筑技術(shù)的發(fā)展變化。在新規(guī)范實施后,建筑電氣施工也面臨新的工作局面,對建筑電氣消防施工及驗收提出更嚴(yán)格的要求,本文主要圍繞此展開分析。
消防電源指的是在火災(zāi)發(fā)生時為建筑提供應(yīng)急用電的電源。建筑一旦發(fā)生火災(zāi),正常供電系統(tǒng)會遭到不同程度的破壞,不利于建筑內(nèi)部人員逃生,此時應(yīng)急照明設(shè)備和其他一些必要的供電負(fù)荷需依靠消防電源保障正常工作。因此,消防電源質(zhì)量直接決定應(yīng)急設(shè)備工作穩(wěn)定性,相關(guān)規(guī)范中明確提出一級供電負(fù)荷至少要有兩個電源。
結(jié)合實踐情況分析,建筑電氣消防施工及驗收中經(jīng)常出現(xiàn)一級負(fù)荷供電要求難以把握的情況,其主要的原因是我國發(fā)電廠大多數(shù)都是國家級電網(wǎng),很難獲得兩個真正獨立的電源,當(dāng)整個電網(wǎng)處于大規(guī)模癱瘓狀態(tài)時,無論多少個電源都無法正常供電。對此,若是兩個電源為10kV,并取自城市兩個35kV 或110kV 區(qū)域的變電站,可認(rèn)為滿足一級負(fù)荷供電要求;或兩個電源雖取自同一個110kV變電站,但分別取自兩個分列運行的變壓器后的兩段母線上,也可認(rèn)為滿足一級負(fù)荷供電要求。若是一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷,則除由兩路電源供電外,應(yīng)增設(shè)柴油發(fā)電機組等作為第三電源。而在建筑電氣消防施工中,二級負(fù)荷電源配置相對簡單,《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(GB51348-2019)中提到,二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)可以由兩個回路進(jìn)行供電,針對施工環(huán)境較惡劣或地區(qū)電網(wǎng)薄弱的地方,二級負(fù)荷也可用專業(yè)高架線或者電纜進(jìn)行供應(yīng)。
當(dāng)電纜采用明敷方式時,其外部應(yīng)設(shè)置金屬導(dǎo)管或封閉式金屬槽,并對保護(hù)管或保護(hù)槽做防火處理;若使用耐火型電纜并將其敷設(shè)在電纜井,可無需添加額外保護(hù);若選擇礦物絕緣類電纜,可直接進(jìn)行明敷。此外,根據(jù)規(guī)范要求,消防電纜需與其他電纜分開敷設(shè),若因現(xiàn)場施工條件限制無法實現(xiàn)獨立敷設(shè),需使用礦物絕緣電纜。在進(jìn)行建筑電氣消防施工及驗收時,需依照如上要求,對施工現(xiàn)場環(huán)境做詳細(xì)勘察,確定既有施工條件是否滿足消防電纜單獨敷設(shè)的要求,結(jié)合實際需求選用礦物絕緣電纜,具體施工與驗收要求如下:(1)滿足建筑內(nèi)消防照明系統(tǒng)備用單元連續(xù)穩(wěn)定供電時間,若標(biāo)高為100m 以上的民用建筑,供電時間不得低于1.5h;若面積為10 萬m以上的公共建筑,供電時間不得低于1h;其他建筑不得低于0.5h。(2)依照建筑火災(zāi)風(fēng)險發(fā)生概率、危害以及人員疏散難度,建筑消防應(yīng)急照明系統(tǒng)持續(xù)照明時間應(yīng)控制在0.5~1.5h,系統(tǒng)內(nèi)的正壓風(fēng)機和排煙風(fēng)機能夠為人員逃生創(chuàng)造更優(yōu)的條件,因此其連續(xù)運行時間可與照明系統(tǒng)運行時間保持一致,相應(yīng)供電電纜設(shè)置如表1所示。第三,在二類高層住宅中,其應(yīng)急照明系統(tǒng)及風(fēng)機的運行時間可設(shè)計為30min,耐火電纜所能承受的最高溫度在750℃,該類建筑一般均設(shè)置獨立的消防電梯,專門用于消防救援工作,因此其照明系統(tǒng)及風(fēng)機的運行時間可不參考30min的標(biāo)準(zhǔn),選擇礦物絕緣電纜,有效降低系統(tǒng)能耗。
表1 不同照明時間下對應(yīng)的電纜類型
隨著國家消防規(guī)范的逐漸完善,建筑電氣系統(tǒng)大量使用消防安全類設(shè)備,在建筑電氣消防施工及驗收中必須根據(jù)規(guī)范嚴(yán)格控制單個回路中的消防設(shè)備安裝數(shù)量。例如,與火災(zāi)報警控制器相連的火災(zāi)探測器、手動火災(zāi)報警按鈕等設(shè)備的總數(shù)不應(yīng)超過3200 點,且每一總線回路中接入的消防設(shè)備總數(shù)不超過200 點,在最大限制的基礎(chǔ)上預(yù)留至少10%的靈活空間;由消防聯(lián)動控制器或火災(zāi)報警聯(lián)動控制器控制的消防設(shè)備總數(shù)不應(yīng)超過1600 點,單個聯(lián)動回路總線中的設(shè)備不超過100 點,同樣需預(yù)留至少10%的靈活空間。此外,消防總線中應(yīng)安裝短路隔離器,單個短路隔離器有效保護(hù)范圍內(nèi)的火災(zāi)探測器、手動報警按鈕等消防設(shè)備的總數(shù)不應(yīng)超過32 點。當(dāng)總線穿越防火分區(qū)時,穿越節(jié)點位置應(yīng)增設(shè)短路隔離器。
本項目為某綜合樓建筑工程,包括商務(wù)辦公、酒店、觀光體驗以及商業(yè)功能。項目總用地面積大約30368m,塔樓總高度(包括裝飾性塔冠)632m,總建筑面積577442m,計算容積率面積379145.4m,容積率12.5,建筑密度40.5%,綠地率33.7%,設(shè)有地下停車位1794 個。本工程屬一類超高層公共建筑,應(yīng)按一級負(fù)荷要求供電,消防用電設(shè)備均按照一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷要求供電。2015~2017年業(yè)主方及設(shè)計方協(xié)同消防局對各樓層進(jìn)行了消防預(yù)驗收并提出整改意見,對于部分設(shè)計與規(guī)范要求或消防審批意見不一致的,由消防局召開專家評審會對設(shè)計提出的加強防火措施進(jìn)行確認(rèn),并最終于2017年6月正式通過消防驗收。
3.2.1 橋架穿越問題
(1)強弱電橋架穿越避難區(qū),未按審批意見要求,需落實相關(guān)加強措施。
(2)消防泵房較多無關(guān)管線穿越,需落實加強措施。
(3)與避難層(間)的情況相同,部分空調(diào)、防排煙管道、強弱電線橋架穿越疏散樓梯間及前室。
3.2.2 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)問題
(1)主機容量部分回路容量占用率高,有的甚至達(dá)到 100 %,請相關(guān)單位繼續(xù)梳理排查遺漏的設(shè)備點位,并結(jié)合新增的點位做好系統(tǒng)主機容量回路和點位安排的優(yōu)化,確保系統(tǒng)的可靠性。
(2)消防控制室內(nèi)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)只顯示消防聯(lián)動控制設(shè)備的動作信號,沒有顯示聯(lián)動控制設(shè)備(如暖通系統(tǒng)的管道閥等)的狀態(tài)信號。
(3)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動邏輯等需結(jié)合其他設(shè)備系統(tǒng)的調(diào)整(如防排煙系統(tǒng)等)進(jìn)一步優(yōu)化,確保各項功能的可靠實現(xiàn)。
(4)因其他專業(yè)仍在進(jìn)行深化調(diào)整,部分樓層正在裝修施工,現(xiàn)階段系統(tǒng)仍未完成最終調(diào)試編程,系統(tǒng)存在大量報警、故障、屏蔽點,CRT 顯示功能無法正常查看操作,消防控制設(shè)備的功能尚不完善,系統(tǒng)無法投入正常使用。
(5)消防控制室未顯示消防電梯運行狀態(tài),并應(yīng)確認(rèn)說明火災(zāi)狀態(tài)下,大廈所有電梯聯(lián)動邏輯、群組控制、信號顯示的具體技術(shù)內(nèi)容。
3.2.3 其它
(1)三聯(lián)供的值班室與變電器室的防火分隔不符合要求。
(2)強弱電間豎井內(nèi)防火封堵部分未完成。
(3)各樓層均存在疏散指示無法正常使用、部分疏散指示及應(yīng)急照明缺失。
(4)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)主機未施工完畢,并應(yīng)確認(rèn)說明其與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)主機的通信關(guān)系。
上述消防驗收問題中,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)問題、其它問題均為錯漏碰缺的問題,由設(shè)計及施工單位進(jìn)行復(fù)核及修改補充,通過施工單位的逐一排查,在正式消防驗收前完成整改。整個消防驗收當(dāng)中碰到的最大問題為管線穿越問題,現(xiàn)針對此提出解決措施。
3.3.1 橋架穿越避難區(qū)問題
(1)施工圖設(shè)計與消防批文對比?,F(xiàn)場穿越避難區(qū)的控制類電線及照明電線均已采用耐火電線并敷設(shè)在經(jīng)防火保護(hù)的封閉式線槽內(nèi)?,F(xiàn)場穿越避難區(qū)的電纜均已采用不燃性氧化鎂礦物絕緣電纜,敷設(shè)在氧化鎂電纜專用電纜梯架內(nèi),電纜特性本身已滿足防火要求,因此未按照消防批文要求設(shè)置在經(jīng)防火保護(hù)的橋架內(nèi)。現(xiàn)場穿越避難區(qū)的電線電纜在上級保護(hù)開關(guān)下端均已設(shè)置獨立的電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。
(2)現(xiàn)場實際情況。以7F 避難區(qū)為例,具體如圖1所示:圖中紅色陰影區(qū)域為避難室區(qū)域,綠色線條為穿越避難區(qū)的金屬線槽或動力橋架,已按照消防批文要求設(shè)置;藍(lán)色線條為穿越避難區(qū)的氧化鎂電纜梯架。
圖1 7F 避難區(qū)強電橋架走向示意圖
(3)整改方案。將氧化鎂電纜梯架調(diào)整為經(jīng)防火處理的封閉式金屬橋架。避難區(qū)內(nèi)采用的是經(jīng)防火處理的金屬橋架或封閉式線槽,根據(jù)消防驗收要求,擬對現(xiàn)有防火保護(hù)的金屬橋架或封閉式線槽采取加強措施,采用外表面噴涂耐火時限 1. 5 h 防火涂料的方式。
3.3.2 橋架穿越消防泵房問題
(1)橋架穿越情況統(tǒng)計。本項目在50F 及82F 設(shè)置有生活消防合用水泵房,泵房內(nèi)橋架線槽穿越統(tǒng)計情況:①50F 橋架或線槽穿越情況:密集型母線槽、氧化鎂電纜梯架、常規(guī)電纜橋架、動力橋架、照明線槽。②82F橋架或線槽穿越情況:2 根常規(guī)電纜橋架、1 根氧化鎂電纜橋架、1 根經(jīng)防火處理的照明線槽、1 根經(jīng)防火處理的動力控制電纜橋架。
(2)消防保護(hù)措施。本次設(shè)計的強電電纜橋架符合規(guī)范要求,穿越消防水泵房的電纜橋架及線槽在穿越處設(shè)置防火封堵即可滿足消防要求,但是考慮本項目的特殊性,結(jié)合消防驗收意見,對穿越消防泵房的強電橋架或線槽進(jìn)行加強保護(hù),將原設(shè)計的普通電纜橋架及封閉式線槽調(diào)整為經(jīng)防火處理的金屬橋架或封閉式線槽(采用現(xiàn)有金屬橋架或封閉式線槽噴涂防火涂料的方式)。
3.3.3 橋架穿越疏散樓梯及前室的問題
(1)橋架穿越疏散樓梯及前室情況。本項目部分樓層有橋架穿越前室,但是無穿越疏散樓梯間的情況。穿越樓梯間前室的橋架或線槽主要集中在設(shè)備層,具體穿越部位詳見表2。
表2 穿越樓梯間前室的橋架匯總
(2)整改措施。①上述穿越前室的區(qū)域大部分有弱電橋架、水管及風(fēng)管穿越,在此類前室增加防火吊頂,具體由建筑專業(yè)實施并征得消防驗收部門同意。②在僅有強電橋架穿越的區(qū)域,復(fù)核橋架內(nèi)管線類型和數(shù)量,數(shù)量少的盡量取消橋架改為穿管敷設(shè);橋架內(nèi)線路數(shù)量較多的,根據(jù)消防驗收部門意見,將橋架修改為防火橋架并在外表面噴涂耐火時限1.5h 的防火涂料。
綜上所述,建筑電氣消防施工質(zhì)量直接關(guān)系到居民生命財產(chǎn)安全、滅火救援工作的順利開展。對此,必須重視建筑電氣消防施工與驗收工作,在施工時綜合考慮建筑實際情況,嚴(yán)格按設(shè)計方案、相關(guān)規(guī)范科學(xué)安裝電纜橋架、敷設(shè)線路、設(shè)置消防系統(tǒng),此外必須根據(jù)電氣消防驗收情況及時發(fā)現(xiàn)施工存在的問題,并提出相應(yīng)的解決對策,切實保障建筑消防安全。