高層民用建筑消防供配電方式初探

摘 要:本文分析了目前我國高層民用建筑消防供配電系統中存在的問題方案，并結合相關規范和工程實例，對如何解決高層民用中建筑消防供配電方面存在的問題，配置科學化的供配電系統進行了分析與研究。

關鍵詞:高層建筑 民用建筑消防供配電

中圖分類號:TM7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)10(c)-0046-01

消防供配電系統的可靠性直接關系到建筑中的消防設施在火災情況下，能否正常發揮作用，而且直接為建筑中所有消防設施設備運行提供動力。

1 當前建筑消防電源和消防供配電系統中存在的問題

從消防監督檢查情況和各地建筑火災隱患的立案情況來看，消防供配電方面存在的問題較多，歸納起來主要有以下幾個方面。

(1)供電的負荷等級與建筑消防所要求的負荷。等極不相適應，低于所要求的負荷等級，例如一些高層民用建筑和地下建筑，尤其是一些中小城市的高層建筑。在低壓配電室，消防配電線路未分別接在兩個低壓母線上。有的單位雖設有兩個獨立電源進戶，滿足一級負荷要求，但卻將消防配電集中接在一個母線端上，這樣就不能保證消防建筑消防電源和消防供配電系統的消防安全。

(2)供電的可靠性，消防配電必須分別接到兩個電路的母線段上配出，并分別引至消防用電設備最末一級配電箱上自動切換。在消防配電線路上接入非消防負荷。根據規范規定，消防配電應自低壓配電開始與其它配電分開，并采用單獨的供電回路。非消防荷載的故障將影響消防供電。消防供配電線路缺少耐火保護。這種隱患情況比較普遍。按規定消防供配電線路應采用耐火電纜線，或采取穿金屬管敷設在非燃燒體結構內的耐火保護措施。兩個消防電源不能在最末一級配電箱處自動切換。這將對消防水泵、消防電梯、防排煙風機、防火卷簾等關鍵消防設備可靠運行造成極大危險。

(3)自備消防電源發電機不能自行啟動，無法及時向消防配電線路送電，為消防設備供電。消防配電室在防火設計上存在隱患。例如:配電室與其他部位缺少防火隔斷，配電室未安裝防火門，通風管道穿過配電室隔斷處未安裝防火閥，配電室與消防控制室無直通電話，配電室照明照度不夠等。

2 科學配置建筑消防電源和消防供配電系統的途徑

針對以上的問題，對大型高層民用建筑的供配電方面，應從以下幾個方面進行科學配置:

(1)消防電源構成及高層建筑常規供電方案

①規范對高層建筑消防供配電的要求根據《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱“高規”)規定，一類建筑應按一級負荷要求供電，即應由兩個獨立電源供電，二類建筑應按二級負荷要求供電，即應由兩回路電源供電。

②消防電源的構成

通常認為主電源和應急電源構成消防電源，正常時消防用電設備由主電源供電，當主電源發生故障時則由應急電源供電。

③常用的高層建筑消防電源

三電源高壓單母線分段方式，三回路高壓電源，正常時為兩用一備。這種接線方式具有較高的可靠性，適用于一級負荷中大容量的重要用戶。從保證消防設備供電的可靠性和經濟合理性等方面考慮，目前我國高層建筑中，最常用的供電方式就是在雙電源的基礎上增配柴油發電機組作為應急電源，即滿足一級負荷中特別重要的供電要求。一類建筑應在原來雙電源的基礎上增配應急柴油機組，二類建筑則應推薦配備應急柴油機組。原因分析如下:

第一，從可靠性方面分析。根據規范要求，一類建筑的消防設備應有兩個獨立電源供電。但是，供電部門往往不能滿足這個要求，只從電網取兩回路電源不能保證消防設備供電的可靠性。

第二，合理性方面分析。“高規”規定，消防設備供電應按《供配電系統設計規范》GB50052-95要求設計。而該規范規定的一級負荷中特別重要負荷并未涉及消防負荷，其消防供電只需有兩個電源就可以滿足規范要求。筆者認為，這樣的規定是不合理的。尤其對近幾年國內

第三，從經濟方面分析。消防負荷與其它動力負荷相比都比較小，增配僅供消防負荷的柴油發電機組，對整個工程的投資增加不多，如安陽市電業局調度大樓，增配200kVA的柴油發電機組，只需增加投資約10萬元，占整個工程投資比例極少。

第四，從可行性方面分析。柴油發電機具有操作簡單，運行可靠，啟動迅速，維護方便，容易實現自動控制，并能長期運行適應長期停電的供電要求，而且運行中不受電力系統運行狀態的影響等優點。對設置柴油發電機也是國際上比較通用的方法，如中國香港特別行政區建筑法規也規定:“8層以上商業樓宇應裝設自備柴油發電機組”。

(2)對大型民用高層建筑消防配電，應采用放射式、樹干式、環形三種方式:

在日常生活中，我們主要采用放射式配電方案，即由變配電所低壓母線將電能分配出去，經各個配電干線再供電給配電箱或低壓用電設備。這種結構方式的各低壓配電出線互不影響，供電可靠性高。

如下我們以某賓館為例進行供配電研究:

某賓館建筑高度90m，建筑面積30000m2，地下三層，地上27層，問:

確定該建筑消防負荷的等級，需要幾路供電電源？

該建筑應選擇什么樣的供電電源和供電電壓？

建筑內需設置哪些強弱電設備用房，各宜設置在什么位置？

根據高層建筑防火規范9.1.1條規定，一類高層建筑按一級負荷要求供電，二類高層建筑按二級負荷要求供電，而超過50m高的賓館屬于一類高層建筑，所以該賓館應按一級負荷供電。而消防電源應為雙路電源，并且此兩路電源要保證自動切換。

該賓館為一類建筑，按一級負荷要求供電的供電電源應為常用電源和備用電源兩種，常用電源一般直接取自城市低壓三相四線制輸電電網(又稱低壓市電網)，其電壓等級為380V/220V，380V電壓用于賓館內電梯、水泵等動力設備供電，220V電壓用于電氣工作照明、應急照明等用電設備;而備用電源或取自城市兩路高壓(一般為10kV級)供電，或取自建筑本身設置的自備柴油發電機。

強電一般有л接室，一般設于地下一層便于電源入戶;弱電機房一般有消防控制室、安防監控室、一般設于建筑物地下一層或首層。電話機房、綜合布線機房等一般設于建筑物地下一層內。

除此以外，我們還可以優化供配電設計:

(1)可以事先控制建筑物的凈空間，使各個系統管線排布合理;

(2)可以編制綜合機電安裝土建預留預埋圖，以配合土建前期結構施工，加快施工進度等，同時避免漏留(放)，錯留(放)預留孔洞及預埋件，減少安裝時不必要的返工;

(3)可以加大提前預制量，在大面積施工前，可以按批準的綜合管線圖提前進行管道支吊架以及風管及風管法蘭預制，將施工高峰期的部分工程量提前完成，以減輕安裝高峰期時人、機、物調配和供應的壓力，從而節約工程成本，縮短工期;

(4)可以根據設備選型合理調整管線及設備的布置，以降低工程成本。

綜上所述:建筑物的消防電源的完好有效，是保證建筑消防安全的一個重要方面，同時也需要消防監督人員不斷探索檢查方法，積累經驗，及時發現整改這方面的火災隱患，以保證這些大型建筑和民用建筑的消防安全。

參考文獻

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