高層建筑消防供配電設計[摘要]本文通過分析我國目前高層民用建筑幾種消防供配電設計方案，并結合規范與工程實例，對目前高層建筑供配電設計方面存在的問題進行探討，并提出相應的解決方案。[關鍵詞]高層建筑供配電消防電源應急電源隨著我國國民經濟的發展，建筑用地越來越多，土地資源越來越珍貴，這促使各類建筑向高層發展，因而高層建筑的消防安全問題越來越引起人們的注重。針對高層建筑發生火災的特點，高層建筑的防火設計應立足于自防自救，而消防供配電是保證消防設施正常運行的關鍵，直接關系到高層建筑的消防安全。因此本文從消防電源配置、消防配電、消防電氣配線對高層建筑供配電的可靠性進行分析，提出相應的解決方案，保證高層建筑的消防安全。1．高層建筑消防電源配置1．1規范對消防電源的要求根據《高層民用建筑設計防火規范》(以下簡稱“高規”)規定，高層建筑的消防用電應按現行的國家標準《供配電系統設計規范》的要求設計，一類建筑按一級負荷要求供電，二類高層建筑應按二級負荷要求供電。根據《民用建筑電氣規范》(JGJ/T16-92)規定一級負荷由兩個電源供電，當一個電源發生故障時，另一個電源不致于同時停電；一級負荷中特別重要負荷，除上述兩個電源外，還必須增設應急電源即第三個電源；二級負荷的電源應做到當電力變壓器發生故障或線路常見故障時，不致中斷供電（或中斷后迅速恢復），在負荷比較小或地區供電的條件困難時，二級負荷可以由一回6KV以上專用架空線或電纜供電。1．2高層建筑消防電源的構成消防電源是保證高層建筑平時和火災情況下消防設備正常工作用電的電源。通常認為主電源和應急電源構成消防電源。當主電源發生故障時，應急電源能繼續供電給消防設備。常用的應急電源有：(1)獨立于正常電源的發電機組（2）供電網絡中獨立于正常電源的專用的饋電線路。（3）蓄電池；（4）干電池。1．3常用的消防電源1．3．1雙電源高壓單母線不分段供電雙電源高壓單母線不分段供電方式，兩回路高壓電源同時供電，正常時一備一用，這種方式減少中間聯絡柜和一個電壓互感器柜，對節省基建投資、減小高壓配電室建筑面積均有利，這種方式要求兩路都保證100%的負荷用電，當清掃母線或母線故障時，將會造成全部停電，其供電的可靠性較差，一般不宜用在高層建筑。1．3．2雙電源高壓單母線分段供電雙電源高壓單母線分段供電方式，兩回路高壓電源同時供電，互為備用。這種方式的供電可靠性較高，尤其對消防用電設備的兩個電源要求在最末一級切換的規定易于實現，因而是目前較為常用的接線方式。1．3．3三電源高壓單母線分段供電三電源高壓單母線分段供電方式，三回路高壓電源，正常時為兩用一備，這種方式具有較高的可靠性，適用于一級負荷中較大容量的重要用戶。1．3．4一高壓電源為主電源，380V市網電源為應急電源供電規模較小的建筑，于由用電量不大，當地獲得兩個電源又困難，附近又有380V電源時，可采用一高壓電源為主電源，380V電源為應急電源。如果經濟允許的話也可以采用柴油發電機組為應急電源。1．4加柴油發電機組供電的設想謝目前高層建筑立中，國際國內簽通用的供電方賣式就是在雙電塘源的基礎上增嘉配一柴油發電祝機組作為應急羞電源，即滿足球一級負荷中特盯別重要負荷的質供電要喊求蛛(梳如壟圖拴1甲不包括虛線部權分沃)宇。但是雙電源趕加柴油發電機呆組的供電方式柔在我國北方大盟部分地區仍受零到氣候條件的駝限制。由于在籠北方地區冬季番時間長，氣溫腥較低。作為應映急電源的柴油濁發電機組在低擱溫下很難即刻場起動供電，有已的甚至在二、飼三十分鐘內無鋼法起動。而大蘋多數地收區塵10K柱V撞雙電源引自同巡一變電站從茶嚴格意義上來歲講其實質就是話一個電源，當擱變電站發生故察障時，兩個電赴源同時失效，剃造成供電系統宋完全癱瘓。在尿火災情況下，促這會使火災擴弱大，造成嚴重玉的損失，是不霧允許的。因此豆筆者設想在雙配電源加柴油發貢電機組的基礎覺上外加一個季魔節電源，并使刮其能自己獨立香供電。累在冬季氣溫較鄭低的情況下，裝柴油發電機組毅的可靠性降低溪，我們就接通滴這個季節電源填，提高供卻電系統的可靠謝性。當氣溫升著高后，我們向雁供電部門報停山季節電源供電嘗，可以節約運燭行費用。而這湖個季節電源有醬三種選擇：一窮是從變電站引額一病路幣10K亂V仿高壓電源做為脹季節電源（如吧圖袋1券），其優點是柄供電可靠性高糟，不足之處是送基建投資較高恥；二是從附近鏈一高層建筑的飯變壓器高壓一呀端引一喇路宋10K店V取或低壓一端引折一票路貞380/22躲0糾V亡作為季節電源雜；三是從市網婚中脊引一形路逐380/20祖0福V膽作為季節電源臉。難1劍．鉛5席嚇建筑配置柴油稿發電機組的思嚼考喬“訪高脖規臟”欠規定消防設備宜供電應按《供吼配電系統設計邊規范睬》唯GB5005幫2-9合5講的要求設計，私而該規范規定薯的一級負荷中疤特別重要負荷南并沒涉及消防漏負荷，其消防是供電只要有兩侍個電源就可以竄符合要求仁，竄“漆高淋規加”巡同時又規定一帆類高層建筑的宵消防用電應按臣一級負荷要求溝供電，并在最賺后一級配電箱絕處設置自動切堆換裝置，保證遲消防設施在發墨生火災時供電癥可靠、能正常羅運行。謹在感“惰高費規涼”素中沒有明確的歸規定一、二類迅高層建筑需要塘配置柴油發電撤機組。由此近遭幾年國內新出野現的超高層建瓦筑消防負荷沒凳有要求增配柴肌油發電機。然崇而在具體的供宜電設計中，絕柄大部分高層建則筑是從電力網嶺引接兩翻路瞞10K序V丘電源進線供電扇，這不能滿足怨規范里兩個電飯源供電的要求餃。系統停電有幟的是由內部故兇障引起的，有紅的是由電網故傻障引起的，因報地區大電力網鑰在主網電壓上錦部是并網的，旁所以用戶無論電從電網上取幾禿回電源進線也便無法得到嚴格蹦意義上的兩個尾獨立電源，電鹿力網的各種故正障可能引起全鐘部電源進線同否時失去電源而拉造成停電。事部實上，二統路毒10K穩V獵高壓電源引自很不同的變電站粥是十分困難的槐，而柴油發電瑞機組配置投資惠小、使用效果膽好又能符合規愿范要求，所以鍋高層建筑供電達設計中應當配怠置柴油發電機往組。筆者認為疑在規范當中就蠅可以明確要求紹高層建筑應該遷配柴油發電機匹組。塞２潤.吵嶼高層建筑消防康配電淹2.1剪提常用的消防配父電方案嶄常用的消防配暈電方式有放射領式、樹干式、師鏈式、混合式茫四種悶（扭1抖）放射式配電它的任一線路發簽生故障時彼此益互不影響，設撫備集中便于管奴理，供電可靠刊性較高。但是雅出線多、有色源金屬消耗量大神、開關設備多體，投資運行費耽用高，適用于鑰單臺設備容量變大，供電可靠適性要求高的爪。贏(母如碧圖熟2飼a殃)紀（氧2得）樹干式配電兄當干線故障時無，影響范圍較惠大，但配以備爐用干線并實現龜切換，供電可藏靠性提高，適證用于分布較均第勻的場所挪。哀(觀如映圖孩2b)圓（第3且）鏈式與樹干膏式基本相同，或但供電可靠性捧較樹干式低，橡當中間一臺設輸備故障時聯在俘后邊的設備將瓶失去電源占。騎(敢如時圖出2c)加（師4繁）混合式包括轎放射式和樹干尋式兩種配電方繡式，是目前高斤層建筑中勝利煉較多的一種配惑配電方式旅。明(捷如眾圖呆2d)攪2赴．哨2忽辯目前普遍存在趨的配電問題歸（防1株）部分消防詢用電設備如消顏防控制室、消敗防泵的電源不炕是采用專用的擺消防電源供電室，而使用一般蛛負荷線路上的嬌插座為電源，辟這樣在發生火帖災的情況的下博班，在建筑主電茄源切斷后，消默防用電設備的嫁電源也隨之停弄電，消防設備厚全面癱瘓，其殃火災損失不可概估量。準（廳2挽）蔽捆有些互為備用礦的消防設備如終消防水泵等在著末端集中進行港兩電源互投時遲，沒有采用各飯設備均從消防僻配電室放射供蕩電方式，而是諒從配電室引出草一主線，在末星端并聯互備設距備。這樣做的葡結果是一旦主獸線引起故縮障疾(若而主線引發故鞋障的機率很輔大關)屠互備用設備均典失去電源，無悄法起動，達不咳到預期的效果盞。報（量3盜）葡鍬在消防聯動設倍備的配電共用遵，沒有按規定診在最末端的配慕電箱設兩路自膊動切換裝置，同或自動切換裝琴置的質量差，引可靠性低。在秤火災發生情況谷下，備用電源互不能自動切換姓成應急電源，扔供電中斷。有命的使用手動切挨換，當消防人值員到達火場后員再找切換裝置盒進行電源切換塑，這將延誤戰肥機，造成重大襪損失字。開借梢2蠟．地3腸并解決問題的方弓案枕(1)加烤正常工作電源趁和應急電源應剩自成系統，獨燦立配電。當電番力與照明分開肅供電時，則電蛛力與照明應分愚別設有正常工弄作電源配電系框統與應急配電跳系統。保證消勾防用電等一類羽負荷在火災情慣況下，由應急稀電源連續供電魚，二類負荷保卡證兩回路切換謊供電。壁(2)藍酒在消防用電的杰配電設計安裝食時，對用電量縮大或較集中的尼消防用電設備變，如消防控制蚊室，消防水泵專等，應從配膀電室開始采用傷放射式供電，造并保證主用設清備和備用設備載的供電線斗路相互獨立。駱(3)昆毯消防系統各設虹備的配電共用律，應在最末端憑的配電箱設兩館路自動切換裝爐置，并安裝高偵質量的電源自熔動切換裝置。辟如果安裝的是敏手動切換裝置氣，則宜在設備白房配電箱內。曠這樣在應急情銅況下消防人員慶能在短時間容板易找到并實現侄切換。亦3.禽濤麗江官房大酒辜店枝消防供配電設米計分析制3身．是1響草基本情況演麗江官房大酒姓店位于麗江城撓雪山中路，地罷下一層、地上映二十一層，是惱五星級大酒店榮，屬于一類高匪層民用建筑。特其高壓電源采量取活10kv昆雙電源單母線控分段供電方式殊、自動切換。烘正常工作時，陷兩路電源同時代供電，互為備避用，各負戚擔殃50鉗%習的負荷。一路鑒電源故障時，俯另一路電源供架全部負荷。無報柴油發電機組野。高壓系統及藝低壓系統干線洪配電方式基本僻上都采用放射乎式系統，樓層卷配電系統則為豎混合式，配電練主干線采用堅玻井內配線。其陸消防用電設設德備均采用末端插雙電源自投裝研置。浮3眠．低2油山供配電可靠性石分析現根通據靜“望高菌規圍”躺之規定該建筑恨屬一類高層民廉用建筑，按《其民用建筑供配甩電設計規范》摟應配兩個電源豈進行供電。在鍛實際的設計施爆工當中采用的鑒是浸10k匙v團雙電源單母線址分段供電方式贊，其消防控制禾室、消防電梯傭等消防設備的瘋供電在最末一杰級配電箱處設叉置自動切換裝牲置。似乎符合偏規范的要求，宋但是這兩個電柱源同引自象山洗變電站，其實甲質是一個電網挺的兩個回路，次而不是兩個獨醋立的電源。當慘變電站發生故行障時整個供電捉系統就處于癱德瘓。而麗江城尚區范圍內僅此層一個變電站，零從另一個獨立發的變電站引一漁個電源是十分謠困難，再加上浸麗江象山變電快站是由大東水描電站供電，水螞電站的供電受諒到季節的影響踐，一到旱季發感電量小，得分砌城區依次分配獲供電，隔一時綁間停一次電。希這樣就大大影孤響了建筑供電平系統的可靠性綱。呀由于兩婚路寇10k素v纖同時供電，互霞為備用，變壓懇器的容量按計歷入經常備用狀太態的消防泵、逮噴淋泵等消防識設施的負荷進榨行選擇，而該伯建筑的消防負麥荷約叫有痰900k支w咳，非消防負荷垃約拔為腸3000k守w婚，其基建投資欣高，運行費用喪高。這對于一苗個企業來說只受是一個符合規成范而不經濟的爬設計。盜在供電系統中辰安裝了自動切香除負荷裝置，抹當發生火災時侍系統自動切除斑帶有消防用電北設備變壓器母慮線上非消防用攪電設備的負荷索，防止了火勢乘擴大和消防人晌員發生觸電事抬故。曉該建筑按功能遙劃分拾為億8識個供電分區，針每個分區又根煤據用電負荷的犁級別、各層的做功能按動力、熊照明兩個系統縮分別進行配電露。每個供電分爹區的消防用電握設備均由兩個亞電源供電并在廢最末一級配電背箱處進行自動叔切換，這樣的沈設計符合規范需的要求，在火積災發生的情況番下，消防人員線能及時了解發毛生火災部位的遣具體地點，準益確的起動消防碗泵、噴淋泵等隔消防設施，能煮及時切除藥起火部位的電錫源。走3壩．嗎3究庭改進設計的方黑案頓增配一自動起零動柴油發電機肯組作為應急電稱源。由兩個部橫分給消防設備心供電，第一部望分是由電網供演電，第二部分敞由柴油發電機辰供電，并在最碰末一級配電箱客處進行自動切呆換。當主電源釣故障時，由柴缺油發電機組給郵整個建筑供電峽。由于電網電課有工作電源和魔備用電源，柴朝油發電機組只源需在工作電源麥和備用電源均鍵無電時才起動穴。這樣就大大聾提高了供電系典統的可靠性。壇兩信路序10k漂v戶供電電源可設拳計成一路工作舊，一路備用。鬧工作電源按專勿線考慮，備用揭電源按工作電勞源發生故障后符能維持主樓電滴梯、客房照明斤的負荷計算。竟當發生火災時絲切除非消防用音電，自動接通滅消防泵、噴淋喜泵等消防設施闖。這樣可以降崗低變壓器的容媽量，而柴油發躁電機組的增配卷彌補了供電可鵝靠性。這樣基抖建投資省、經室濟效益高。刺在各消防設備喝的供電上，可意按功能特點分計別配電，消防刑泵、噴淋泵、歐消防電梯、消點防控制室、防星排煙風機等由羊于容量大，供暢電可靠性要求從高，可設計成鉤雙電源供電，役放射式配電，守并在末端進行柔自動切換；火易災應急照明、積消防聯動控制門設備、火災報逮警控制器等分叼布廣并分布均注勻，可設計成休雙電源供電，虹樹干式配電。皆4.局屢高層建筑消防停設備電氣配線翼4倆．扣1愚后規范對消防用塑電設備配電線度路的要求所根控據擴“漢高越規臂”詠規定，消防配木電線路應符合期下列要求：挑(1)份原當采用暗敷設速時，應敷設在創不燃燒體結構糧內，且保護層爪厚度不宜小寸于序30m艘m前。誤(2)胡堅當采用明敷設著時，應采用金堡屬管或金屬線驗槽上涂防火涂規料保護。休(3)框訂當采用絕緣和蹦護套為不延燃吐材料的電纜時抹，可不穿金屬備管保護，但應研敷設在電纜井甩內。戒4遮．之2莫思常用消防配線邊方式彈箏該防火涂料保護勾在普通電纜外稻壁涂防火涂料序保護，最常用耽的消防涂料如彩T60-息1屈飾面型防火涂譯料耗等。弱4.2.2違PV冊C娛保護、明敷懲穿金屬管扶或贏PV聲C歷塑料管明敷在綁墻體上，外壁驢涂刷防火涂料悼保護。族4.2.3磚PV聰C懷保護、暗敷兵穿金屬管必或怨PV吊C么塑料管暗設在訊不燃燒體結構戶內。傳繡腐采用耐火、阻虧燃絕緣擋導線的絕緣層鞋或護套采用高罰氧指數（一斧般賽>3州0水）的阻燃材料答或使用一種不商燃無機材料作哄為耐火型絕緣執層。漂4圓．駛3藏塞高層建筑消防棟電氣配線存在坐的問題及解決貓方法談舅篇電氣線路導線非選擇缺乏安全迎依據裂由于現雕行頑“到高漿規負”名對消防配電線鑰路耐高溫限度盈與時間限度要春求沒有明確的偉規定，這致使左施工單位有機粘可趁，為了能形取得一些小利富益，就選買一素般的導線，其舉防火性能大大筑降低，甚至買含假冒商品進行臨配線安裝。特4.3.菜2淘電氣配線時忽彼視了防火涂料透的有效期悟目前最常見的匙消防配線是涂剪防火涂料保護拳，但是一般的牌防火涂料的有鬧效期較短，往侄往過幾年就失提去耐火性能。奮而相關規范卻功沒有這方面的索規定，因此不價論是商家還是銹職能部門對此炒不引起足夠的壤重視，無形中劑幾年過去其火裝災危險性就增圾大了。兵貸轟電氣線路系統王選用產品不符出合要求。門設計者一般能趙按設計規范選裹型。問題是少扣數假冒偽劣產差品，無論是導仗線本身還是線憶路上的開關設冊備，都達不到鞠國家標準要求棍，在實際運行籮中存在著系統際性的火災危險細性。元從以上存在的貴問題分析，其營主要