高層住宅電力及消防系統(tǒng)設(shè)計文獻綜述

/某高層住宅樓建筑電力及其消防電氣設(shè)計文獻綜述摘要：隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，高層建筑蓬勃興起。在建筑設(shè)計領(lǐng)域中，建筑電氣設(shè)計所占的比重越來越大，因此建筑電氣的規(guī)范設(shè)計至關(guān)重要。本設(shè)計是建筑電氣中的一小部分，包括供配電系統(tǒng)及其火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，其中火災(zāi)報警系統(tǒng)由火災(zāi)自動報警、消防聯(lián)動限制、消防電話及消防廣播系統(tǒng)組成。在電氣設(shè)計中，平安問題應(yīng)當是最先得到保證的。近年來，由于在電氣線路設(shè)計過程中忽視了平安問題，致使電氣火災(zāi)時有發(fā)生，給居民帶來了極大的損失。因此，本文會針對高層住宅電力及消防系統(tǒng)設(shè)計的平安性及建筑電氣設(shè)計將來發(fā)展趨勢進行探討。關(guān)鍵詞：高層住宅；電氣設(shè)計；消防；平安性；發(fā)展1.前言高層建筑越來越多，也慢慢為人們所認可，但是高層建筑電氣設(shè)計質(zhì)量保證是一個比較困難的課題；同時，高層建筑耗能奢侈的現(xiàn)象也是一個燃眉之急答案問題。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及人們生活水平答案不斷提高，高層建筑正向著自動化、節(jié)能化、信息化、智能化的方向蓬勃發(fā)展。智能建筑的出現(xiàn)，使建筑電氣尤其是高層建筑電氣技術(shù)成為沂蒙綜合性答案應(yīng)用技術(shù)。住宅的功能完善和發(fā)展離不開電氣，從某種意義上來講，建筑電氣也確定了住宅建筑答案現(xiàn)代化程度，所以在住宅電氣工程設(shè)計時既要充分考慮用電負荷日益增長答案須要，又要充分滿足供電的牢靠性及平安性的要求。當前由于住宅用電范圍的大幅度攀升，住宅電氣設(shè)計不能適應(yīng)這種現(xiàn)代住宅的用電平安需求，那么用戶在進戶后勢必進行大規(guī)模答案線路改造，一方面造成大量答的奢侈，更重要的是不能符合平安用電答案要求，為日后的平安用電帶來平安隱患。2.工程概況2.1建筑規(guī)模及類別本工程地上建筑面積：17705.68m2,地下建筑面積（主樓部分）：674.15m2。建筑層數(shù)：主體32層，地下1層。層高：一層住宅高4.2m2，其它層住宅層高3.0m。商鋪一層層高4.8m，二層層高3.9m。住宅套數(shù):188套。本工程屬一類高層住宅（附帶商業(yè)網(wǎng)點），耐火等級為一級。住宅套型類別為一、三類。2.2設(shè)計依據(jù)及現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范和技術(shù)規(guī)程《民用建筑設(shè)計通則》GB50352-2005；《住宅設(shè)計規(guī)范》GB50096-1999(2003年版)；《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045-95(2005年版)；《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008；《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-2009；《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-95;《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-98；《智能建筑設(shè)計標準》GB/T50314-2006；其他有關(guān)國家及地方現(xiàn)行規(guī)程、規(guī)范及標準。3.設(shè)計內(nèi)容3.1供配電系統(tǒng)設(shè)計供配電系統(tǒng)設(shè)計原則供配電系統(tǒng)的設(shè)計，除一級負荷中特別重要負荷外，不應(yīng)按一個電源系統(tǒng)檢修或故障的同時另一電源又發(fā)生故障進行設(shè)計。須要兩回電源線路和用電單位，宜接受同級電壓供電。但依據(jù)各級負荷的不同須要及地區(qū)供電條件，亦可接受不同電壓供電。有一級負荷用電單位難以從地區(qū)電力網(wǎng)取得兩個電源而有可能從鄰近單位取得其次電源時，宜從該單位取得其次電源。同時供電的兩回及以上供配電線路中斷供電時，其余線路應(yīng)能滿足全部一級負荷及二級負荷。供電系統(tǒng)應(yīng)簡潔牢靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級。高壓配電系統(tǒng)宜接受放射式。依據(jù)變壓器的容量、分布及地理環(huán)境等狀況，亦可接受樹干式或環(huán)式。依據(jù)負荷的容量和分布，配變電所宜靠近負荷中心。當配電電壓為35kV時亦可接受直降至220/380V配電電壓。在用電單位內(nèi)部鄰近的變電所之間宜設(shè)置低壓聯(lián)絡(luò)線。小負荷的用電單位宜接入地區(qū)低壓電網(wǎng)。3.1.2電力負荷是供電設(shè)計的依據(jù)參數(shù)。計算精確和否，對合理選擇設(shè)備、平安牢靠和經(jīng)濟運行，均起確定性作用。高層建筑的電力負荷計算，基本上接受負荷密度法和須要系數(shù)法。住宅用電負荷的確定在住宅電氣設(shè)計中是很重要的內(nèi)容。住宅用電負荷應(yīng)能滿足日益增長的用電須要，否則將在用電高峰期造成開關(guān)跳閘、熔斷器熔斷，甚至導(dǎo)線或干纜因超負荷而燒壞，難以保證供電的牢靠性，還可能導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)行。因此，確定用電負荷必需要有“超前”意識。一級負荷：各層公共照明、乘客電梯、地下室排污泵、全部消防負荷包括應(yīng)急照明、消防限制室用電、消防電梯、屋頂穩(wěn)壓泵、正壓風機、送風機、排煙風機、噴淋泵、消火栓泵及泵房、消防電梯井坑排污泵等。二級負荷：地下室及1-4層照明、商場自動扶梯、商場乘客電梯、生活泵等。三級負荷：頂層設(shè)備房照明、夾層及5-25層照明、屋頂節(jié)日照明、商場空調(diào)機組、商場空調(diào)水泵等。3.1.3為了保證供電牢靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個獨立電源，具體數(shù)量應(yīng)視負荷大小及當?shù)鼐W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時供電，互為備用。另外，還需裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)動機組，要求在15秒鐘內(nèi)自動復(fù)原供電，保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等設(shè)備的事故用電。符合下列狀況之一時，用電單位宜設(shè)置自備電源：須要設(shè)置自備電源作為一級負荷中特別重要的應(yīng)急電源時或其次電源不能滿足一級負荷的條件時。設(shè)置自備電源較從電力系統(tǒng)取得其次電源經(jīng)濟合理時。有常年穩(wěn)定余熱、壓差、廢氣可供發(fā)電，技術(shù)牢靠、經(jīng)濟合理時。所在地區(qū)偏僻，遠離電力系統(tǒng)，設(shè)置自備電源經(jīng)濟合理時。應(yīng)急電源和正常之間必需實行防止并列運行的措施。3.1.4常用的應(yīng)急電源可由以下幾種：獨立于正常電源的發(fā)電機組,供電網(wǎng)絡(luò)中有效獨立于正常電源的特地饋電線路和蓄電池。獨立于正常電源的發(fā)電機組，它是目前大部分工程所接受的。由于柴油發(fā)電機的容量較大，可并機運行且連續(xù)供電時間長。獨立運行,不和地區(qū)電網(wǎng)并列運行,不受電網(wǎng)電力故障的影響,牢靠性較高。尤其對某些地區(qū)常用市電不是很牢靠的狀況下，把柴油發(fā)電機作為備用電源,既能起到應(yīng)急電源的作用,又能通過低壓系統(tǒng)的合理優(yōu)化,將一些平常比較重要的負荷在停電時運用,因此在工程中得到廣泛的運用。工程設(shè)計中，對于其他專業(yè)提出的特別重要負荷，應(yīng)細致探討，并盡可能削減特別重要負荷的負荷量，但須要雙重保安措施者除外。為確保對特別重要負荷的電源的供電，嚴禁將其他負荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。應(yīng)急電源和正常電源之間必需接受牢靠措施防止其并列運行，如電氣聯(lián)鎖加機械聯(lián)鎖。目的在保證應(yīng)急電源的專用性，更重要的是防止向系統(tǒng)反送電。防災(zāi)或類似的重要用電設(shè)備的兩回電源線路應(yīng)在各自的最末一級配電箱處自動切換。大型企業(yè)及重要的民用建筑中往往同時運用幾種應(yīng)急電源，應(yīng)使各種應(yīng)急電源密切協(xié)作，充分發(fā)揮作用。3.2消防系統(tǒng)設(shè)計3.2.1火災(zāi)自動報警火災(zāi)報警系統(tǒng)的形式應(yīng)依據(jù)具體愛惜對象來確定，設(shè)計者首先應(yīng)分清愛惜對象的建筑類別、運用性質(zhì)、火災(zāi)緊急性等因素，再依據(jù)這些因素來確定火災(zāi)報警系統(tǒng)的形式。按“報警規(guī)范”，火災(zāi)報警系統(tǒng)分為三種基本形式：區(qū)域報警系統(tǒng)，集中報警系統(tǒng)和限制中心報警系統(tǒng)。而“民規(guī)”把報警系統(tǒng)分為四種基本形式：區(qū)域系統(tǒng)、集中系統(tǒng)、區(qū)域――集中系統(tǒng)、限制中心系統(tǒng)。隨著火災(zāi)報警新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，火災(zāi)報警設(shè)備和元件也在不斷更新和發(fā)展。筆者認為，報警系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)置不宜困難受多，過多會造成投資增大，牢靠性降低，也不宜過于簡潔而達不到報警聯(lián)動要求。應(yīng)當在滿足規(guī)范要求的前提下，強調(diào)留意系統(tǒng)的牢靠性和經(jīng)濟性，還應(yīng)留意不要單純追求消防技術(shù)的先進性，而應(yīng)結(jié)合實際充分考慮投入運用后的維護便利。限制中心報警系統(tǒng)在消防限制室內(nèi)設(shè)有限制臺（柜），限制臺（柜）上限制功能有電梯迫降、非消防電源的切斷、水泵緊急啟動及停止、擴音機、收錄機和各層區(qū)揚聲器手動開關(guān)等，并應(yīng)在限制臺上設(shè)置直通消防隊電話。限制臺顯示功能有消火栓分區(qū)、分層顯示燈，水流指示器分區(qū)分層顯示燈，水泵顯示信號燈，氣體滅火動作顯示信號燈以及自噴報警閥壓力開關(guān)動作顯示等。3.2.2消防聯(lián)動自動噴水滅火系統(tǒng)自動噴水滅火系統(tǒng)分為濕式、干式和預(yù)作用式等類型。目前，大部分高層建筑運用的為濕式系統(tǒng)，即平常在管道中充有確定壓力的水，當愛惜對象發(fā)生火災(zāi)時，噴頭四周溫度上升，達到確定溫度時，含金片熔化，噴頭碎裂，水從噴口向四周勻整噴灑，進行滅火。其組成是由報警閥、延遲器、水力警鈴、管網(wǎng)、噴頭。噴淋泵的自啟動是通過各愛惜區(qū)的管網(wǎng)噴嘴玻璃球高溫下爆碎，引起管網(wǎng)水流流淌，從而聯(lián)動報警閥壓力開關(guān)動作，達到自啟動噴淋泵的目的。通過水流指示器聯(lián)動模塊或報警閥壓力開關(guān)引線至限制室，消防限制室能精確反映其動作信號，同時限制室應(yīng)能干脆限制噴淋泵啟停。防、排煙系統(tǒng)“報警規(guī)范”要求在消防限制室能夠啟動防、排煙鳳機和排煙閥。全部的排煙閥都可裝上編碼接口聯(lián)動模塊，由消防限制室聯(lián)動限制器來達到限制啟動排煙閥的目的。另外，還可由就近的感煙探測器組成的限制線路啟動，消防限制室只接收其工作后返回的信號。如要求先打開著火層排煙閥，再打開屋頂層排煙機，這種狀況下應(yīng)接受后一種做法。另外，“報警規(guī)范”要求在消防限制室能夠關(guān)閉電動防火閥，接受其返回信號。在實際設(shè)計中，選用的基本是280℃易熔環(huán)熔斷的防火閥，建議將防火閥做成電磁閥的形式，至于信號返回是一對一返回還是成組返回要視具體工程狀況來定。緊急廣播系統(tǒng)緊急廣播系統(tǒng)主要用于通知人員和發(fā)布滅火叮囑。該系統(tǒng)為手動工作方式，擴音機為定組式輸出，并依據(jù)揚聲器實際運用負荷，配接相應(yīng)的假負荷以吸取機器輸出的多余功率。從而保證擴音機的正常工作，一般現(xiàn)場揚聲器均用手動開關(guān)限制，依據(jù)火情打開著火層及相關(guān)的揚聲器。在緊急廣播系統(tǒng)中還設(shè)有自動錄音裝置，即在擴音機打開后，自動聯(lián)鎖錄音機起先錄音。應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)應(yīng)急疏散照明是為了在火災(zāi)發(fā)生之際，指示出入位置和方向，便于有組織的疏散。一般安裝在樓梯間及其前室、走道和出入口等處。公共建筑當走道長度超過20米，應(yīng)每隔20米增設(shè)一個，照明燈具距地面1米，地面照度不低于0.5勒克斯。依據(jù)“報警規(guī)范”規(guī)定，發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)局部切斷有關(guān)層的溝通電源，防止電源短路引起二次火災(zāi)。為此，在消防限制室設(shè)置有切斷空調(diào)、照明電源的按鈕，以便依據(jù)火情切斷相應(yīng)的電源，電源切斷后，應(yīng)急照明及疏散指示燈自動打開，引導(dǎo)人們平安疏散。4.住宅電氣設(shè)計平安性分析隨著城市建設(shè)的發(fā)展，現(xiàn)代化的高層建筑越來越多，火災(zāi)事故的發(fā)生率也相應(yīng)增多，火災(zāi)的危害性越來越大。消防平安被消防部門和廣袤電氣設(shè)計工程師所高度關(guān)注。我國高層建筑防火設(shè)計立足于自防自救，要求有牢靠的防火措施，做到平安適用，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理。高層建筑消防用電設(shè)備配電的具體要求由其供電系統(tǒng)的要求確定，并應(yīng)具備牢靠性、耐火性、平安性、有效性和科學(xué)性等方面的要求。其中主要是消防設(shè)備供電線路的牢靠性和火災(zāi)時電氣線路的耐火性。配電線路的牢靠性主要是指火災(zāi)撲救初期具有高牢靠性，以確保正常供電和有效地實施人員疏散和火災(zāi)撲救，使損失降到最低。當火災(zāi)發(fā)生時消防設(shè)備電氣線路對撲救火災(zāi)時的影響至關(guān)重要。其目的是通過實行措施防止電氣線路發(fā)生短路、接地故障等事故。以保證消防設(shè)備的平安運行，使平安疏散和火災(zāi)撲救工作順當進行。為保證消防設(shè)備電氣線路的耐火性，線路敷設(shè)時應(yīng)實行以下措施：線路暗敷時，應(yīng)穿金屬導(dǎo)管或難燃型剛性塑料導(dǎo)管愛惜，并應(yīng)敷設(shè)在不燃燒結(jié)構(gòu)內(nèi)，且愛惜層厚度不應(yīng)小于30ram。線路接受明敷設(shè)、吊頂內(nèi)敷設(shè)或架空地板內(nèi)敷設(shè)時，應(yīng)穿金屬導(dǎo)管或封閉式金屬線槽愛惜；所穿金屬導(dǎo)管或封閉式金屬線槽應(yīng)實行涂防火涂料等防火愛惜措施。高層建筑內(nèi)包括大量消防設(shè)備，按其功能不同主要分為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，固定式滅火裝置，防排煙設(shè)施等幾類，由于各消防設(shè)備功能不同，對配電線路的性能要求也各有側(cè)重。電氣線路過負荷引起火災(zāi)?！蹲≌O(shè)計規(guī)范》(GB50096—1999)對家庭用電負荷一般要求不超過4KW，但是，隨著人民生活水平的提高，家庭電器日益增多，家庭用電負荷越來越大，如大功率的電熱水器、空調(diào)、電冰箱等，額定功率動輒上千瓦，數(shù)個電器同時運用，極簡潔導(dǎo)致過負荷跳閘，而居民對這種問題的處理方式通常是加大保險絲的，這樣就簡潔由于導(dǎo)致電線加速老化，久而久之就會因過負荷引起火災(zāi)。亂拉亂接電線，造成短路、接觸不良、斷路、漏電等引起火災(zāi)。住宅設(shè)計插座數(shù)量一般較少，隨著用電水平不斷提高，為用電便利，亂拉臨時線或亂接插座板現(xiàn)象很多，住宅內(nèi)電源插座板的設(shè)置數(shù)量不斷增多，電源插座板成了影響用電平安的一個重要因素。據(jù)北京市對住宅插座運用狀況的一項調(diào)查，居民普遍反映住宅設(shè)計的固定插座數(shù)量偏少，長期運用插座板的人占85.5%。由于居民缺乏電氣平安學(xué)問，多用雙芯單層絕緣線來接插座板，這種電線沒有護套，易因擠壓損傷而破壞絕緣，又因不留意加接PE線，使所接家用電器不能接地，假如插座板為不合格產(chǎn)品，其接觸壓力和接觸面積均不足，負荷電流稍大插座板即因接觸不良而產(chǎn)生異樣高溫。因此，住宅內(nèi)亂拉電線簡潔引起電氣火災(zāi)事故。由上分析可見，住宅電氣線路極有必要進行消防平安設(shè)計。5.高層住宅電氣設(shè)計的智能化發(fā)展在科學(xué)技術(shù)日新月異的今日，隨著微機自動檢測及限制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，樓宇智能化的實現(xiàn)已成為可能。將來的住宅樓應(yīng)有一個由檢測單元、執(zhí)行單元、數(shù)據(jù)采集單元、限制單元和微機組成的鉀能監(jiān)控系統(tǒng).由該系統(tǒng)對樓宇內(nèi)的設(shè)備運行、電氣故障、火災(zāi)、盜情等進行集中監(jiān)控。再設(shè)置綜合布線系統(tǒng)，將確定區(qū)域內(nèi)的樓宇按星型拓樸結(jié)構(gòu)建成小區(qū)局域網(wǎng).進而全部局域網(wǎng)連接，同時和公安、消防、電訊、廣播住宅管理等部門連網(wǎng)從而建成城市住宅竹理信息網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)住宅的全天候、全方位監(jiān)控和管理。6.結(jié)論對于建筑電氣設(shè)計將來的發(fā)展，在我個人看來是比較樂觀的。將來多是智能建筑，在電氣設(shè)計便利的比重會增大，尤其是弱電部分，比如對家居功能的遠程限制，這都是確定會實現(xiàn)的?；蛟S在將來的某一天，建筑設(shè)計行業(yè)的格局會發(fā)生一些變更，電氣部分會從現(xiàn)在的和暖通和給排水構(gòu)成的整體中分別出來，形成和建筑和結(jié)構(gòu)并列的一個獨立的個體。當然，這也僅僅是我的一個揣測。隨著社會經(jīng)濟的旺盛發(fā)展，在住宅建筑中高層所占的比重越來越大，然而快速發(fā)展的步伐總會和污染、奢侈等副作用相