建筑电气防火设计讲稿1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,民用建筑电气防火设计,1,1 消防用电负荷分级,1.1 下列建筑物、储罐（区）和堆场的消防用电应按一级负荷供电：,1） 建筑高度大于50m的乙、丙类厂房和丙类仓库；,2） 单罐容量大于1000m3或总储量大于5000m3的甲、,乙类液体储罐区；单罐容量大于2000m3或总储量大于,10000m3的丙类液体储罐区；总储量大于100000m3的,甲、乙类气体储罐区；单罐容量大于200m3或总储量,大于500m3的液化烃储罐区；,3） 一类高层民用建筑。,1.2 下列建筑物、储罐（区）和堆场的消防用电应按,二级负荷供电：,1 室外消防用水量大于30L/s的厂,房,、仓库；,2,2 室外消防用水量大于35L/s的可燃材料堆,场、可燃气体储罐（区）和甲、乙类液体储罐（区）,3 粮食仓库及粮食筒仓；,4 二类高层民用建筑；,5 座位数超过1500个的电影院、剧院，座位数超过,3000个的体育馆、任一层建筑面积大于3000m2的商,店、展览建筑、省（市）级及以上的广播电视,建筑,、,电信,建筑,和财贸金融,建筑,，室外消防用水量大于25L/s,的其他公共建筑。,1.3 室外消防用水量小于25L/s的其他公共建筑的消防,用电可采用三级负荷供电。,3,2 消防负荷供电要求,2.1 一级负荷应采用双重电源（10KV）的两个低压回,路供电，并在末端自动切换；,2.2 二级负荷可由市网引入一路或两路（10KV）电源的两个低压回路供电，并在末端自动切换；,2.3 一级负荷可由市网引入一路（10KV）电源的一个,低压回路供电。,3 对消防电源的接线要求,众所周知，对一级（二级）消防负荷的供电应采用双,回路（双回线）电源供电，并在末端配电箱处自动切,换。,4,但是，为消防负荷供电的供配电系统应如何设,计就各不相同了。通常大多数方案是消防负荷与非消,防负荷共用同一低压母线段如图1所示；,G,0.22/0.38kV,一般负荷,重要负荷,重要负荷,一般负荷,0.22/0.38kV,3QF,2QF,4QF,1QF,1TM,2TM,应急电源,电源,电源,图一消防负荷与非消防负荷不分组方案,5,无疑这种方案受非消防负荷的影响要大，消防负,荷供电可靠性不高。如果低压母线发生短路或由于,火灾时“切非”不利，消防水四溢导致配电线路发生接,地故障或短路，造成越级跳闸等都会使进线断路器,跳闸。因此，近年火灾案例中发生消防灭火设备在,火灾初期可启动灭火，但在灭火过程中，发生主电,源跳闸，主电源虽然有电，但合不上闸，消防灭火,设备不能启动，耽误了最佳灭火时间，火势蔓延造,成重大损失的案例很多。,因此，正在修订的建筑设计防火规范,GB50016作了下述规定：,6,3.1 消防用电设备的电源和普通负荷的电源应在变,压器的低压出线端分别设置主断路器。除变压器的,低压出线端设置的隔离电器外，消防用电设备的电,源不应与普通负荷的电源共用同一断路器。,本次高规与建规合订本对消防电源提,出了独立设置的要求，其宗旨是确保火灾期间消防,电源最大限度的不受非消防负荷的影响。,具体做法是从建筑物变电所低压侧封闭母线处,就将消防电源分出各成独立系统。如果建筑物为低,压电缆进线，则从进线隔离电器下端将消防电源和,非消防电源分开，,7,从而确保消防电源相对建筑物而言是独立的，提,高了消防负荷供电的可靠性。满足规范3.1条要求的,低压配电接线方案如图一、图二、图三所示：,8,9,10,图三：负荷分组方案,特点：消防负荷与非消防负荷分开，非消防负荷对消防负荷影响较小。,电源,电源,1TM,2TM,1QF,2QF,3QF,4QF,5QF,6QF,消防负荷,消防负荷,非消防负荷,非消防负荷,0.22/0.38kV,0.22/0.38kV,0.22/0.38kV,0.22/0.38kV,11,4 对消防备用电源及配电箱、控制箱的要求,对消防备用电源的要求以及消防用电设备的配电,箱、控制箱的安装要求，在设计中也是不好掌握且容,易忽视的问题。因此，正在修订中的高规与建,规合订本GB50016作了下述规定：,4.1 消防用电设备的备用电源的供电时间和容量，应,满足各消防用电设备设计火灾延续时间最长者的要,求，消防用电设备的配电箱和控制箱应设置在控制室,或设备间内。当确有困难必须设置在现场时，其耐火,性能应满足在设计火灾延续时间内正常运行的要求，,防水性能应达到IP54的要求。,12,消防设备的备用电源通常有三种:,1）独立于工作电源的市电回路;,2）柴油发电机;,3）EPS应急电源装置。,当采用柴油发电机、EPS作应急电源时，其容,量应满足应满足各消防用电设备设计火灾延续时间,最长者的要求，在此值得一提的是EPS应急电源装,置的初装容量应保证蓄电池组在更换之前的任意时,间内都能满足消防设备持续运行时间的要求。,消防设备的配电箱和控制箱,应采取耐火隔离措,施。这也是确保火灾时配电箱和控制箱不会因为自,身防护不好而影响消防设备运行。,13,如配电箱和控制箱不采取耐火防护措施，则火灾时,箱体受热很快就使箱内电器元件变形或跳闸,不能完,成赋予的灭火任务。,通常耐火隔离措施有两种：,1） 将普通配电箱和控制箱安装在用防火墙封闭,起来的配电间或控制间里与火场隔离；,2） 采用箱体内部作了耐火处理的配电箱。若配,电箱和控制箱只能安装在现场，就应采用具有耐火,功能的配电箱。,14,4.2 消防用电按一、二级负荷供电的建筑，其消防控,制室、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电,设备及消防电梯等的供电，应在其配电线路的最末,一级配电箱处设置自动切换装置。,4.3 一、二级负荷供电的消防设备的配电箱与普通设,备的配电箱应分别设置，三级负荷供电的消防设备,的配电箱宜独立设置。,5 对疏散照明时间和照度的要求,原规范规定：应急照明和疏散指示标志，可采用,蓄电池作备用电源，且连续供电时间不应少20min；,15,高度超过100m的高层建筑连续供电时间不应少于,30min。这一规定已不能满足现代建筑体量、高度,和特殊功能的要求。,5.1 医院、疗养院、老年人建筑、建筑高度大于,100m的公共建筑、总建筑面积大于100000m2的公,共建筑，其疏散照明备用电源的连续供电时间不应,少于60min；其他建筑，不应少于30min。,在此应特别强调和注意：疏散照明备用电源连,续供电时间不应少于60min；或30min 。,条文中“不应少于”给出了持续供电时间的下限,值，那么EPS的应急备电时间应选多大呢？,16,当疏散照明为30min时，其初装容量应保证90分钟,的供电时间。当为60min时，其初装容量应保证180,分钟的供电时间。这是因为蓄电池在运行过程中不,断老化，容量不断下降。蓄电池老化极限放电时间,应满足60min、30min的要求。因此，在设计中不应,选择初装容量小于90分钟或180min的产品。且其切,换时间尚应满足不大于5s的要求。,5.2 疏散走道的地面最低水平照度不应低于0.5lx；,5.3人员密集的场所内的地面最低水平照度不应低于,1.0lx；,5.4楼梯间内的地面最低水平照度不应低于5.0lx。,17,6 对消防备用照明的要求,6.1 消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电,室、防排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的房,间，应设置备用照明并应保证正常照明的照度。,6.2 备用照明灯具应设置在顶棚上或墙面的上部；疏,散照明灯具应设置在出口的顶部、顶棚上或墙面的,上部。,在此应特别强调和注意：,1）备用照明应双回路或双回线电源供电，不需采用EPS供电。,2）当备用电源为柴油发电机组时，因不能满足5s的切换要求，,18,机房内可根据具体情况1N盏内伏电池组的应急灯,作过渡照明。,7 对非消防备用照明的设置,按照建筑照明设计标准GB 50034规定：备,用照明的照度应为正常照明10%。此处的备用照明,并非在火灾时使用。是在人员密集场所为避免一旦,中断供电，发生人员拥挤和踩踏事故而设置的。,例如：大型百货商场、超市可设置防恐慌的备,用照明。备用照明的设置应符合下列条件：,1）商场、超市每层平面为一路市电供电时，应,设置备用照明。,19,2）商场、超市每层平面为两路市电交叉供电时，,可不设置备用照明。,8 电气火灾监控系统的设计,8.1下列建筑或场所的普通负荷应设置电气火灾监控,系统：,1） 建筑高度大于100m的公共建筑；,2） 总建筑面积大于20000m2的商店，总建筑面积大于10000m2的地下商店；,3） 座位数超过1500座的剧院、电影院，座位数,超过10000座的体育馆，座位数超过50000座的体育,场；,4） 歌舞娱乐放映游艺场所。,20,电气火灾监控系统由非独立式剩余电流互感器、,铂热电阻或双金属温度计、网络总线和电气火灾监控,设备等组成。该系统具有漏电检测和配电回路电缆温,升检测功能。,目前温度检测元件通常采用Pt100的铂热电阻或,双金属温度计，其粘贴于配电系统的第二级开关上接,线端处，当配电系统的第一级与第二级开关之间距离,较短时，也可粘贴于第一级开关下接线端处。因断路,器与电缆连接处接触电阻最大，在线路过负荷状态,下，此处温度最高为火灾易发点。,21,显然，作为防范电气火灾，电气火灾监控系统具,有更好的监控功能。因为，过负荷造成的电气火灾，,远远多于电弧性接地故障所造成的火灾。漏电造成的,火灾还不到电气火灾总数的3%，而过负荷造成的电,气火灾为电气火灾的60%以上。,该系统适用于需要防范电弧性接地故障的场所和,过负荷可能性较大的配电线路。,8.2 电气火灾监控系统的设置,对于8.1条1）3）款规定的场所或大型歌舞娱乐,放映游艺场所应采用电气火灾监控系统。,22,8.3 剩余电流检测点的设置,1）在漏电火灾报警系统中，检测点的设置至关重,要。如设计不合理误报率会很高。通常检测点的设,置要考虑两个问题：一是配电回路的自然漏流对测,量的影响和自然漏流波动时对测量的影响。二是电,气火灾易发生的部位。,2）对自然漏流的影响应采取措施尽量抵消，一种方,法是将检测点设置在负荷侧，干线部分的自然漏流,对测量没有影响。另一种方法是将检测点设置在电,源侧，采用下限可调的剩余电流动作报警器抵消自然,漏流的直接影响。,23,但这种方法在容量较大、线路较长及自然漏流波,动较大的配电回路中也不宜采用。最好还是将检测,点设置在负荷侧。,从电气火灾发生的部位来看，负荷侧发生的火灾,概率远大于电源侧，在不能两全的情况下，将检测,点设置在负荷侧为宜。建议检测点安装在配电系统,第二级开关进线处（楼层配电箱处）。若将检测点,设置在第三级开关处，检测点数量将成倍增加，将,增加很多投资。,24,8.4 防火剩余电流动作报警值的确定,目前国内的规范、标准推荐的防火剩余电流动作,报警值定为不大于500mA，这是根据现行国际电工委,员会IEC60364-4-482标准制定的。另外，国际电工委,员会有将防火剩余电流动作报警值定为不大于300mA,的草案。严格讲，500mA报警值是不包括配电回路的,自然漏流的。如果剩余电流动作报警器不设置自然漏,流补偿。500mA报警值包含了自然漏流在内，报警器,报警在很大程度上并不具有实际意义。所以减小误,报，自然漏流补偿技术是关键所在。这个问题解决不,好，设计这种系统意义就不大了,。,25,8.5 电气火灾监控系统控制器的安装地点,电气火灾监控系统设计规范规定：电气火灾监,控系统的控制器应安装于消防控制室。,8.6 防火剩余电流动作报警系统和电气火灾监控系,统的导线选择、线路敷设、供电电源及接地，应与,火灾自动报警系统的要求相同。,9 独立式剩余电流动作报警器的设置,9.1 住宅、公寓等居住建筑的电源进线处，可安装独,立型剩余电流动作报警器。当进线容量较小，可在,进线处安装；,26,进线容量较大，且自然漏流很大时，可在配电,系统的第二级开关处设置。,9.2 对于一些规模不大的歌舞娱乐放映游艺场所，,宜设置独立剩余电流动作报警器。当安装点较少,（8点及以下），且建筑物内设有火灾自动报警系统,时，可采用编码模块接入火灾自动报警系统。此,时，报警点信号在火灾自动报警器上显示应区别于,火灾探测器的编号。,当独立式剩余电流动作报警器安装量较少，有,集中报警要求，且建筑物内无火灾自动报警系统,时，可自行组成系统。,27,10 消防配电线路的选择与敷设,为保证消防用电设备可靠运行，不仅消防,电源、消防设备的配电箱和控制箱应满足火,灾时持续运行的要求”，消防配电线路也要满,足这一要求，方能完成赋予的灭火任务。因,此，应按照消防设备火灾时持续运行时间选,择耐火电缆。,根据高层民用建筑设计防火规范GB,50045的规定可知，消防设备火灾时持续运行,时间如下：,28,10.1消防设备火灾时持续运行时间,1） 商业楼、展览楼、综合楼、一类建筑的财贸,金融楼、图书馆、书库、重要的档案楼、科研楼和,高级旅馆的消防水泵火灾时持续运行时间为3h; 其他,高层建筑为2h。,2） 用于防火卷帘的水幕泵火灾时持续运行时间,为3h; 消防电梯应大于消防水泵、水幕泵火灾时持续,运行时间；,3） 加压风机、排烟机应大于疏散时间30min。,4） 喷淋泵1h。,29,10.2 配电线路和控制线路,1） 一类高层公共建筑的消防水泵、消防,电梯和水幕泵的供电干线，应采用矿物绝缘,耐火电缆（950，3h）；喷淋水泵、防排烟,机、加压送风机和火灾应急照明的供电干线,宜采用矿物绝缘耐火电缆（950，1.5h）；,防火卷帘和加压水泵可采用有机绝缘耐火类,电缆。,30,2） 二类高层公共建筑、一类高层居住建筑的,消防水泵、消防电梯和水幕泵的供电干线，宜采用,矿物绝缘耐火电缆（950，3h），当线路的敷设保,护措施符合防火要求时，可采用有机绝缘耐火类电,缆；喷淋水泵、防排烟机、加压送风机和火灾应急,照明、防火卷帘和加压水泵的供电干线应符合1.2.1,条的原则选取。,3) 24m以下的单层或多层公共建筑、二类居住,建筑的消防水泵、消防电梯等消防设备的供电干线,可采用有机绝缘耐火类电缆。,31,4) 消防设备的分支线路和控制线路，宜选用与消,防供电干线耐火等级降一类的电线或电缆，但不宜,采用阻燃级电线电缆。,10.3 建筑物内10kV耐火电缆的选用,上述所提消防设备火灾时的持续工作时间，为,设计人员提供了设计消防电源和消防配电线路的依,据，在这方面往往都将重点放在低压侧的防护上，,而忽略10kV电力电缆的防护。譬如：在一座建筑物,内有总变电所和几个分变电所，由总变电所至分变电,所的10kV电力电缆沿桥架明敷时，应采取耐火措,施。,32,否则，火灾时.低压侧防火做的再好，高压侧烧,毁亦不能保证消防负荷的供电安全。如工程中遇到,上述情况，应采用8.7/10kV或8.7/15kV耐火电缆,（810、90min）。,10. 4 消防设备的配电线路的敷设,1） 刚性矿物绝缘耐火电缆可采用钢制吊架敷设；,2） 柔性矿物绝缘耐火电缆（950 、180min）,可采用梯级式桥架敷设；,3 ）有机绝缘耐火类电缆应采用防火桥架敷设。,33,11 规范对“末端”的新解释,一级（二级）消防负荷供电强调：双回路电源,和双回线电源在末端配电箱处自动切换。末端配电,箱至消防设备的距离多远才算末端呢？这一问题国,家规范一直没有明确的规定，设计人员的理解各不,相同，审图人员与设计人员经常为此事争执。为解,决“末端” 问题，正在编制中的民用建筑电气设计,防火规范GB xxxx提出：双电源回路馈至消防用,电设备机房或防火分区内的末端配电箱，即,可认为是“末端”。,34,12 一级（二级）非消防负荷的供电要求,对于消防负荷的供电，设计人员比较熟悉，但,对于一级（二级）非消防负荷如何供电相当一部分,设计人员的概念比较模糊。诸如下列的问题：,12.1非消防负荷与消防负荷的供电有何区别？,消防负荷由双回路（双回线）电源供电，并在,末端配电箱处自动切换。而非消防负荷未强调自动,切换，即可手动切换，也可自动切换。设计中采取,何种方式，应根据工程的规模、功能的要求确定。,35,12.2 二级非消防负荷如何供电？,1）当有两路10kV电源满足一级负荷供电时，可在,低压配电系统首端变电所或配电室切换，单回线路,到末端，利用双电源的可靠性弥补了单回线路供电,可靠性的不足；,2）一路10kV电源，两台变压器供电时，应采用,双回线至低压配电系统末端切换；,3）一路10kV电源，一台变压器供电，能否满足,非消防二级负荷要求？作为专用电源供某种二级负,荷（如空调机组）可满足要求，应该指出这是为二,级负荷供电的最低要求，如果不为专用则不能满足,要求。,36,12.3 一级（二级）非消防负荷的切换时间多长合理？,此问题在国内的规范中均无明确交待，不像消防,负荷的切换时间均有较详细的规定。如何确定其切换,时间？就这一问题与业内人士多次交流探讨，认为,20min之内如能将备用电源投入运行，对建筑物运营,不会产生太大影响，可认为符合设计要求，据此确定,采用手动切换还是自动切换。如备用电源在20min之,内能为全部一级（二级）负荷供电，则允许采用手,动，否则，应采用自动切换。这一观点是基于客梯、,生活水泵及电动扶梯等在短时中断供电不会造成太大,影响来确定的。,37,13 消防设备的配电回路可否设置过负荷保护?,据民规第9.2.3条5款3）项：,对于突然断,电将导致比过负荷损失更大的电动机，不宜装设过,负荷保护。当装设过负荷保护时，可使过负荷保护,作用于报警信号。,1)对于排烟风机、正压风机等无备用风机的消,防设备不宜装设过负荷保护，当装设过负荷保护,时，仅动作于信号。,2 )对于设有备用泵的消火栓泵、喷淋泵，其工,作泵的过负荷保护动作于跳闸，备用泵过负荷保护,仅动作于信号。,38,3)对于应急照明系统，由于末端分支回路采用,微型断路器本身已经自带过负荷保护，故可设置过,负荷保护。,14 关于消火栓按钮直接启动消防泵问题,原 建筑设计防火规范第8.4.3条8款:,高层厂房,（仓库）和高位消防水箱静压不能满足最不利点消,火栓水压要求的其他建筑，应在每个室内消火栓处,设置直接启动消防水泵的按钮,并应有保护设施。,39,上述规定在执行中存在下列问题：,1）消火栓直接启泵实施起来在可靠性和安全性,方面存在问题。众所周知，目前国内超过100m的高,层建筑及大型公共建筑内的消火栓成百上千个，这,麼多的消火栓并联起来引至消防水泵房，如果有个,接点松动或断线消防水泵就不能启动。,2）另外，为防止消防人员招受电击，消火栓按,钮上的电压不应大于50V，这麽长的线路和这麽多的,接点所产生的电压降太大，使得中间继电器不能动,作。可靠性和安全性方面降低。,40,3）作为公安部的三部防火规范应协调统一，则,将造成建筑电气设计方案不合理。,因为火灾自动报警设计规范GB50116规,定：当采用总线控制模块控制时，消防水泵、防烟,和排烟机的控制设备，还应在消防控制室设置手动,直接控制装置。可见在消防控制室已经有了两套可,靠的控制装置，在设一套消火栓直接启泵装置亦属,重复设置，浪费大量管材、线材及防火涂料等。,41,此条款应按下列原则执行：,1）此条仅适用于未设消防控制中心的7层及以上,住宅和其他公共建筑;,2）当建筑及建筑群设有消防控制中心室，应经,由消防控制中心控制。,42,