超高层办公建筑消防电气设计

陶晓娟

(上海市建工设计研究院有限公司, 上海　200235)



超高层办公建筑消防电气设计

陶晓娟

(上海市建工设计研究院有限公司, 上海200235)

从消防应急电源、火灾应急照明、供电线路、火灾自动报警等方面介绍了超高层办公建筑与普通办公建筑消防电气设计的区别。提出超高层办公建筑的消防电气设计应结合工程实际情况,应充分了解其他专业的消防要求,并准确地实现,以便在发生火灾时尽量降低人员伤亡和财产损失。

超高层办公建筑; 消防应急电源; 火灾应急照明; 供电线路; 火灾自动报警

0　引　言

近年来,超高层办公建筑越来越多,作为人员密集的特殊办公建筑,消防问题引起各个专业的重视,并积极探索相关措施。电气设计是整个工程的收尾设计,各种消防措施的实现需要电气专业的支持,所以需将各专业的消防措施准确地实现在消防报警系统中,以保障消防系统的正常运行。

1　消防应急电源

1.1消防应急电源的规范规定

关于超高层建筑消防应急电源负荷等级,国家规范没有明确规定。JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》附录A中规定:民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷分级中,一类高层建筑的消防设备电源按一级负荷供电;GB 50052—2009《供配电设计规范》第3.0.2条规定,一级负荷应由双重电源供电,当一路电源发生故障时,另外一路电源不应同时受到损坏。

上海地方规范DGTJ 08-2048—2008《民用建筑电气设计防火规程》第4.1.1条规定:特级建筑(高度超过100 m的公共建筑)除应按一级负荷供电外,尚应自备发电机组或第三路市电作为消防设备的应急电源。

参与设计的超高层建筑消防应急电源设置如表1所示。

表1参与设计的超高层建筑消防应急电源设置

项目名称建筑高度/m柴油发电机业态形式建筑面积/万m2虹口龙之梦购物中心133无1)商业、办公综合楼28.0南昌绿地玫瑰城188设置商业、公寓、办公综合楼14.0苏州科技城地块五及地块六240设置2)办公楼9.0145无住宅楼3.0苏州科技城地块三145无办公楼6.5南昌象山南路A地块240设置商业、办公综合楼18.0

注:1) 设计时间为2008年,尚未执行特级建筑尚应自备发电机要求;2) 在苏州当地消防局审查时,依据国家标准无设置柴油发电机的要求;因单体高度超过200 m,需送南京消防局审查,专家参考上海标准,要求设置柴油发电机组。

结合规范条文及近年消防局审查的要求,加之超高层建筑中断供电会造成人员恐慌,引发潜在危险,建议设置柴油发电机作为应急电源。

2　消防设备供电

2.1消防电源专用性

消防和非消防供电干线从变电所开始严格分开,以确保消防线路的专用性。同时针对避难层的交直流电源应按避难层分别供给,并能末端自投。通常由专线引至避难层设置的应急配电箱,不与其他楼层共用回路。

2.2电缆井设置及消防电源电缆选择

GB 50016—2014《建筑设计防火规范》[1]第10.1条、第10.3条规定:消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内;确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时,应分别布置在电缆井、沟的两侧,且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃烧性电缆。

当在超高层办公建筑避难层设置变电站时,宜分别设置10 kV电缆井和低压电缆井。因超高层低压线缆较多,有条件时宜分设消防低压电缆井和普通低压电缆井。不论是否分设低压电缆井,超高层办公中的消防供电干线电缆应采用矿物绝缘电缆,减少燃烧时的烟气。

另外,有条件时建筑物中的电缆井宜按避难层上下错位设置。

2.3消防线路及设备的保护

消防供电线路供电前端断路器应具有过载保护仅报警不跳闸功能;供电设备末端断路器应选用无过载保护功能的单磁型断路器。

对于消防潜污泵的剩余电流保护器,审图公司大多默认仅报警不跳闸,但江苏审图及消防统一认定应报警并跳闸。

2.4切除非消防电源

当火灾确认后,消防控制中心应及时切除空调、生活水泵等非消防电源。安防设备的摄像头可作为火灾现场的辅助确认手段,地库排水泵可排除火灾前期部分喷淋喷头的消防水,消防时不应切除。

以上各种措施联合使用,确保消防救援在180 min内顺利进行。

3　火灾应急照明

3.1应急电源方式选择

普通的火灾应急照明系统的应急电源形式一般有灯具自带蓄电池、集中设置EPS、柴油发电机三种。应急电源三种方式优缺点如表2所示。

表2应急电源三种方式优缺点

应急电源形式集中EPS自带蓄电池柴油发电机切换时间/s 0.25～1.50 0.25～5.00 >15.00维护成本 低 高 低优点 集中管理,易于发现电池问题,及时更换 切换时间短,减少人员恐慌,利于人员疏散 容量大,供电时间长缺点 价格高,电池寿命短 单个灯具自带蓄电池,不便检查,电池寿命短 切换时间长

3.2智能疏散系统设置

一般的办公楼标准层面积不大于2 000 m2,平面布置简单,走道单一。通常办公人员对本层的楼梯间位置及疏散路径比较熟悉,设置的应急照明系统完全满足消防疏散的要求。

超高层办公建筑楼层多,消防应急灯具多,若采用自带蓄电池方式,虽然供电可靠高,但部分灯具蓄电池出现故障不易被发现。若全部设置智能应急灯具,则成本过高。建议分楼层在应急照明箱设置应急电源系统(Emergency Power System,EPS),对EPS系统设置联网监控,实施监控其状态,提高供电电源的可靠性。

若当地电网可靠性比较低,也可以提高要求,如南昌消防局要求超过100 m的建筑设置集中控制型智能疏散应急系统。

3.3避难层火灾应急照明设计

GB 50016—2014第10.3.2条规定:避难层疏散照明照度不低于3 lx;第5.5.23.8条规定:在避难层(间)进入楼梯间的入口处和疏散楼梯通向避难层(间)的出口处,应设置明显的指示标志。13J811-1《建筑设计防火规范图示》[2]给出了对应图示。

避难层避难区应急照明时间不小于60 min,消防工作场所不小于180 min。避难层设备区域或办公区应急照明要求与一般办公建筑的相同[3-4]。

4　火灾自动报警系统

4.1消防控制室

设置火灾自动报警系统和需要联动控制的消防设备的建筑(群)应设消防控制室。

4.2火灾应急广播及通信系统

JGJ 16—2008第13.3.4条规定:“各避难层内应设独立的火灾应急广播系统,宜能接收消防控制中心的有线和无线两种播音信号。各避难层与消防控制中心之间应设置独立的有线和无线呼救通信。”

施工图设计时,宜根据使用功能区域按设备区、避难区分回路设置通信及广播系统。避难层专用的有线广播线路、有线消防电话线路由消防控制中心专线引来,另外增加无线广播和无线呼救通信电话。

4.3消防专用电话

GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》[5]第6.7.4 3条规定:各避难层应每隔20 m设置1个消防专用电话分机或电话插孔。

4.4消防联动控制

消防联动系统的控制除消防泵外,其余系统与一般办公建筑的相同。

消火栓、喷淋泵控制系统存在的两种形式,如图1、图2所示。

图1　临时高压转输供水系统(200 m以下)

图2　 重力供水系统(200 m以上)

重力供水系统在屋顶和-1F水池各存储一次消防用水量,可靠性高,控制要求不同于转输系统,也不同于一般“一泵到顶”系统。

超高层建筑的1F、2F挑空大堂区域还可能存在消防炮系统,设计时应清楚消防炮与喷淋泵的启动关系和联锁要求,消防报警主机预留与消防炮控制器的通信接口。

暖通排烟区域通常按不同的避难区段设计,每两个避难层之间为一套独用的防排烟系统。

典型的200 m以下超高层火灾自动报警系统如图3所示。

5　屋顶平台或停机坪

为提高超高层办公建筑的人员疏散能力,200 m以上的建筑一般须在屋顶设置消防救援平台或停机坪。电气专业需考虑屋顶平台的独立供电电源、照明,以及停机坪的防雷措施等。

6　结　语

本文介绍了超高层办公建筑消防电气设计。提出超高层办公建筑消防电气设计应结合工程实际情况,清楚疏散路由和方向、消防扑救程序、排烟控制区域及逻辑,以确保消防救援顺利进行。

图3　典型的200 m以下超高层火灾自动报警系统

[1]建筑设计防火规范:GB 50016—2014[S].

[2]建筑设计防火规范图示:13J811-1[S].

[3]超高层建筑电气设计与安装:14D801[G].

[4]火灾自动报警系统规范图示:14X505-1[G].

[5]火灾自动报警系统设计规范:GB 50116—2013[S].

Fire Electrical Design in High-rise Office Building

TAO Xiaojuan

(Shanghai Construction Design & Research Institute Co., Ltd., Shanghai 200235, China)

This paper introduced the differences of fire electrical design between ordinary office building and high-rise office building including fire standby power,fire emergency lighting,supply line,automatic fire alarm.It is pointed out that by combining the actural condition of project,the fire electrical design of high-rise office building should fully understand the fire requirements of other majors and accurately realize the fire requirements,in order to reduce the casualties and property losses in case of fire.

high-rise office building; fire standby power; fire emergency lighting; supply line; automatic fire alarm

陶晓娟(1980—),女,工程师,从事建筑电气方面的研究。

TU 852

B

1674-8417(2016)06-0065-05

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.06.017

2016-03-14