建筑電氣消防設備供電設計中容易忽視的問題

王振華

1 消防用電設備采用供電回路專用性問題

電氣施工設計圖中，消防用電設備應采用單獨的供電回路還是專用的供電回路的問題，現行規范有明確的規定:

GB 50016-2006建筑設計防火規范第 11.1.4條規定:“消防用電設備應采用專用的供電回路，其配電設備應有明顯標志”。GB 50045-95高層民用建筑設計防火規范(以下簡稱《高規》)第 9.1.3條規定:消防用電設備應采用專用的供電回路，其配電設備應設有明顯標志。但在個別施工圖設計中，仍有消防用電設備采用非專用供電回路的問題。

問題一:消防應急用電配電設備。筆者對絕大多數施工圖審查中，發現高層建筑均能做到按防火分區設置應急配電箱，但多層公共建筑卻不能按防火分區設置應急配電箱，而將應急照明與普通照明箱合并為一個配電箱供電，筆者認為設計者沒有深刻理解規范對消防應急照明的重要性，從而影響消防應急照明供電的可靠性(詳見 JGJ 16-2008 13.9.12)。問題二:將普通非消防負荷接入消防用電設備供電回路中。例如，在消火栓泵、噴淋泵的雙電源供電回路中，接入生活水泵非消防用電設備，又如消防控制室(或消防電梯機房)雙電源配電箱系統中，接入空調器非消防用電負荷，而生活水泵及空調器并非消防正常工作必備條件，所以不屬于消防用電設備。這是不符合上述設計規范要求的。問題三:消防用電配電設備要求設置明顯標志。絕大多數施工圖設計中，設計者均未在設計中有所體現。低壓配電系統施工設計圖中，對消防用電設備配電的配電柜，其面板上我們應要求開關柜生產廠家標注“消防”或“消防用電”等紅色字樣的明顯標志，要求這樣做是為防止火災發生時，手動切除非消防電源時發生誤操作，從而影響消防用電設備的可靠供電。

2 消防用電設備的配電線路和控制回路分區劃分設置問題

《高規》第 9.1.3條和《民規》第 13.9.8條和第 13.9.12條均有明確規定。雖然《高規》中未作為強條出現，但很多設計人員往往因為是“宜”而不執行，這樣做給工程使用留下了安全隱患:第一，當一個防火分區失火時，由于消防設備及其線路敷設不按防火分區劃分，可能部分或全部接通了相鄰防火分區的警報裝置及火災應急照明燈和疏散標志燈，引起不必要的恐慌，人為擴大了事故的范圍。第二，為防止火勢沿電氣線路蔓延和預防觸電事故等，消防人員首先要切斷起火部位的一般配電電源，避免擴大火災的影響范圍，《火災自動報警系統設計規范》第 6.3.1.8條文解釋切斷非消防用電的有關部位是指起火的防火分區或樓層。切斷順序應考慮按樓層或防火分區的范圍，逐個實施，以減少斷電帶來不必要的驚慌，發生火災時消防電梯等消防用電必須確保。火災時需要切除的僅僅是“起火部位”的非消防用電，所以切除非消防用電應按防火分區實施分區控制，以便盡可能地縮小切斷電源的范圍，減少因強切電源造成意外損失。另外，對于非消防電源的配電及控制線路是否按防火分區劃分，所有規范都沒有明確的規定，筆者認為非消防電源的干線也“宜”按不同防火分區劃分，而支線“應”按不同防火分區劃分。因此，對于有條件執行的規范條文應該盡量執行，對于設備的配電和控制線路應該綜合考慮，做到設計嚴謹，保證安全。為此，筆者建議《高規》第 9.1.3條中“宜”改為“應”強制執行;對于正常照明的配電和控制線路也應在規范中明確“宜”按照不同防火分區劃分。

3 規范低壓配電線路過負載保護問題

1)其實質為如何選擇配電線路導線截面問題。根據GB 50054-95低壓配電設計規范第 4.3.4條規定:過負載保護電器的動作特性應同時滿足下列條件:

其中，IB為線路計算負載電流，A;In為熔斷器熔體額定電流或斷路器額定電流或整定電流，A;Iz為在一定敷設方式和環境溫度下導體額定載流量，A;I2為保證保護電器可靠性動作的電流，當保護電器為低壓斷路器時，為約定時間內的約定動作電流，當為熔斷器時，為約定時間內的約定熔斷電流。

由式 (2)推導出 :In≤Iz。

推導過程此處不再贅述，詳見《全國民用建筑工程設計電氣技術措施》條文說明 5.3.3條(80頁)。因此，只要低壓斷路器長延時脫扣整定電流和熔斷器熔體額定電流(In)不大于導線的額定載流量(Iz)，就可有效的滿足配電線路過負載保護。實際施工圖設計中，有人往往只注重前部條件即 IB≤In而忽視后部條件In≤Iz，使配電線路過負載保護得不到保證。

2)消防用電設備配電回路過負載保護問題。GB 50054-95低壓配電設計規范第 4.3.5條規定:“突然斷電比過負載造成的損失更大的線路，其過負載保護應作用于信號而不應作用于切斷電源”。GB 50055-93通用用電設備配電設計規范第 2.4.6條也明確規定:“斷電導致損失比過負載更大時，不宜裝設過負載保護，或使過負載保護動作于信號”。JGJ 16-2008民用建筑電氣設計規范第 7.6.4條也規定:對于突然斷電會導致比因過負荷而造成的損失更大的配電線路(如消防水泵的供電線路等)，該線路的過負荷保護應作用于信號而不應切斷電路。上述設計規范的有關條款均被列為國家《工程建設標準強制性條文》和建設部《施工圖設計文件審查要點》。對于運行中不允許斷電的配電回路短時間過負載不會立即引起災害，所以用犧牲一些導線的使用壽命來換取不中斷電源的目的。我們設計人員必須深刻上述設計條款的實質。所以消火栓泵、噴淋泵、防排煙風機等消防用電設備配電回路，就應嚴格執行上述設計條款。

4 結語

對于消防設備的過負荷保護，有關的國家標準圖集也并不統一。針對電氣施工圖設計中常出現的問題，筆者結合實際工程應用認為:1)正壓(送)風機、防火卷簾、防火門等應設置僅作用于報警信號的過負荷保護。2)排煙風機應根據實際情況設置過負荷保護。單速排煙風機應設置僅作用于報警信號的過負荷保護[3]。對于雙速排煙(風)機，當工作于低速排風或高速排風狀態時(通風專業特殊要求)，其過負荷保護應作用于切斷電源和報警信號;當工作于高速排煙狀態時，其過負荷保護應僅作用于報警而不斷電。其二次線路圖參考 05D 11相關部分。3)消防電梯正常運行時過負荷保護應切斷電源和發出報警信號;火災時過負荷保護僅作用于報警信號。4)有備用機組的消防排水泵，其主、備用機組的過負荷保護應同時作用于切斷電源和報警，因設備可能長時間正常運行，所以采用自動輪流轉換的運行方式。5)消防用電設備的配電回路保護中斷路器的選用。排煙風機和正壓送風機，均為重要的消防用電設備。其電動機功率常見在 2.2 kW～22 kW范圍。由于電機功率不大，所以工程設計中，常見防排煙風機控制箱系統中，風機配電回路采用微型斷路器做保護的問題。例如使用C65N或S2等型號斷路器。就目前而言，各種型號的微型斷路器的性能，均為固定式復式脫扣器(熱磁脫扣器)，過載保護和短路保護均為切斷電源。微型斷路器目前尚無過載保護只報警而不切斷電源的產品。因此目前微型斷路器是不能用作消防用電設備配電回路保護的。

[1] 建設部工程質量安全監督與行業發展司，中國建筑標準設計研究所.全國民用建筑工程設計電氣技術措施[Z].2009.

[2] 《工廠常用電氣設備手冊》編寫組.工廠常用電氣設備手冊(補充本)[M].北京:水利電力出版社，1990.

[3] JGJ 16-2008，民用建筑電氣設計規范[S].

[4] GB 50016-2006，建筑設計防火規范[S].

[5] GB 50045-95，高層民用建筑設計防火規范[S].

[6] GB 50054-95，低壓配電設計規范[S].

[7] GB 50116-98，火災自動報警系統設計規范[S].