1东莞市东城建筑规划设计院广东东莞 523129；2东莞市南城房地产管理所 广东东莞 523129
摘要：随着建筑向高层化、综合化、密集化的方向发展，建筑火灾的扑救难度和造成的损失也在增大，本文针对当前我国建筑的常见的消防供配电的设计情况进行分析，对于建筑消防供配电设计以及相应的消防系统设计中存在的问题进行了探讨和一些常见问题进行分析
关键词：消防配电；保护控制装置；双电源自动转换开关；非消防电源；电气火灾监控系统
1 消防供配电设计对于建筑的重要性
由于我国城市化进程不断推进，造成了城镇土地资源的紧张和短缺，这就促使了消防建筑有了很好地发展空间，并且有效地缓解了土地资源方面的紧张局面。由此可见，高层建筑还会在以后很长时间内得到更大的发展。建筑消防供配电设计的是否科学，直接影响到人身财产安全。科学合理的设计方案可以有效地避免因火灾造成的无谓损失，故此，建筑消防的供配电设计具有举足轻重的意义。
2 建筑消防配电
在消防用电设备中，对于树干式配电方式的选用《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第13.9.12条规定：“当建筑物消防用电负荷为一级时，且采用交流电源供电时，宜有主电源和应急电源提供双电源，并以树干式或放射式供电”。而对于除此之外的其它情况，如当建筑物消防用电负荷不为一级时、或消防用电负荷虽然为一级，但采用了集中蓄电池或灯具内附电池组，规范推荐采用树干式供电。因而，该项目的应急照明电源系统采用了树干式配电方式。
综上所述，在消防配电方式选择时，对于重要的消防用电设备通常情况下宜优先选用放射式配电方式，对于其他设备应在确保供电可靠的前提下将两种方式结合起来进行设计，灵活搭配，兼顾经济性。
东莞市松山湖世纪现代服务大厦：1栋20高层办公楼、3栋4层办公楼、1栋3层办公楼，最大建筑高度89.9米；设地下室2层。总用地面积17349.93平方米，总建筑面积63317.77平方米。
3 非消防电源的切除
《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2008）第8.9.3规定：“消防联动控制器应在自动喷水系统动作前联动切断本防火分区的正常照明电源和非安全电压输出的集中电源型消防应急照明系统的电源输出。”《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第13.4.9条规定：“火灾确认后，应在消防控制室自动切除相关区域的非消防电源。”
可见，规范对非消防电源的切断作了严格的规定，即火灾确认后，才能切断非消防电源。这说明非消防电源的切断是个很严肃的问题，不能一出现火警就立刻自动切断非消防电源。笔者认为应区分非消防电源的性质，进而采取对应的切断措施。
3.1非消防照明用电电源
火灾报警后，若马上切断照明用电，极易造成人们的心理恐慌，引起混乱，不利于人员疏散。再者在火灾初期，组织人员疏散、灭火，亦需要有足够的照度。所以，对照明电源的切断应十分慎重，在火灾确认后，根据火情，宜由消防控制室手动或联动切除着火防火分区的照明电源。
3.2空调、送排风、电热及其他非消防用电电源
建议此类设备在火灾报警后，根据建筑物的重要程度采取自动断电措施。对十分重要的建筑可按相关区域自动切除这类负荷，对一般建筑可从配电室自动按回路切除。主要原因：
（1）此类设备断电，虽然可能会给人们的生活带来诸多不便，但不致引起恐慌和混乱。
（2）由于现代建筑物大多需二次装修，所需要的照明用电量大大超过原有设计照明用电量。另外，随着日后用电设备的增加，致使建筑物内的变压器接近满负荷运行。所以火灾发生后，若不能尽快切除部分非消防用电设备，很可能致使变压器过负荷运行，导致变压器主开关跳闸，进而影响灭火工作。
4 消防配电线缆的选择和敷设
4.1东莞市松山湖世纪现代服务大厦办公楼及地下室消防配电线缆的选择：
4.1.1为减少火灾情况下人员伤亡和财产损失，《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.4.1条第2款规定：“对一类高层建筑以及重要的公共场所等防火要求高的建筑物，应采用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。”因此，当选用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线时，不得采用PVC材质的电线管或线槽作为穿线管材，这一点应引起电气设计人员的重视。
此外，当供配电线路根据规范要求应当选用阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线时，同一建筑内的综合布线、火灾自动报警、安防等所有弱电系统配线，均应采用阻燃低烟无卤或无烟无卤线缆。
4.1.2选用阻燃或耐火电线电缆明确阻燃等级：
电线电缆的阻燃性能从高到低分为A、B、C、D四级，电线电缆的阻燃性能不仅取决于绝缘和护套的材质，还与成束敷设的电线电缆单位长度内有机物的体积有关。同一阻燃等级的电缆，单根敷设时阻燃，多根成束敷设时未必阻燃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，选用阻燃或耐火电线电缆时，应根据建筑物的重要性以及成束敷设的电线电缆单位长度内有机物的体积的大小标明其相应的阻燃等级。成束敷设的电线电缆单位长度内有机物的体积超过其限值时，应分开敷设或用防火隔板分隔。
4.1.3导体截面太小电线电缆的导体截面除应满足配电线路电压损失和机械强度的要求外，还应满足短路条件下热稳定以及电线电缆的允许载流量不小于其保护装置的整定电流和该线路计算负荷电流的要求。
环境温度和敷设方式均影响电线电缆的载流量。消防配电线路在火灾情况下还需继续运行一段时间，发生火灾时由于环境温度升高，导致配电线路的允许载流量降低、线路阻抗增加致使电压损失增大。
因此，选择消防配电线路的截面时，应在按上述规范规定对载流量校正后确定的导线截面基础上，再对导线截面放大一至二级，以确保火灾时消防设备能够可靠运行。此外，选择电线电缆的截面时，还应根据负载的性质，计入谐波电流的影响。
4.2消防配电线缆的敷设
消防用电配电线路应满足火灾时连续供电的需要。规范中根据不同情况也做了具体的规定，下面就结合这些规定，东莞市松山湖世纪现代服务大厦办公楼、地下室消防配电线缆敷设如下：
4.2.1消防配电干线的敷设：消防配电干线是指从低压变配电室出线开关的下端到消防用电设备控制箱的部分。由于其外径较大，所以干线敷设很少采用暗敷。通常情况下，干线电缆的敷设多采用以下几种方式：
4.2.2电缆井敷设方式：采取此种方式时，应注意两点：其一是按规范要求采取隔离措施或与普通电缆保持不小于300mm的间距。这一点在施工图设计中经常被忽略，设计人员理应注意；其二是线缆穿越竖井楼板时必须做好防火封堵，避免电气竖井一旦发生火灾产生烟筒效应，加速火灾的蔓延。
4.2.3采用矿物绝缘电缆，直接明敷：矿物绝缘电缆具有防水、耐腐蚀、不燃、无烟无毒、抗机械撞击等优点。
4.2.4穿钢管或防火金属线槽并采取防火保护措施后明敷设：消防配电线路可采用有防火保护的金属管和封闭式金属线槽两种敷设方式。但在实际工程中，采用有机绝缘耐火电缆时，为确保消防用电设备供电干线的安全，消防配电干线宜尽量使用穿防火金属线槽的敷设方式，而尽量少用穿金属管的方式。这是因为根据公安部四川消防科学研究所和有关电缆企业于2001年参照英国消防研究所的实体火灾试验方法得出的实验结果看，耐火类电缆采用防火线槽敷设在火灾条件下的连续供电时间为1h，而采用穿金属钢管敷设（金属管刷防火涂料）时持续供电时间仅为23min。
4.2.5消防配电支线的敷设：暗敷时，穿金属管暗敷在不燃烧体结构内，保护层厚度不小于30mm，完全满足防火要求，是比较经济安全的敷设方式；明敷时，如与供电消防设备在同一使用空间内可采用穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽，否则，宜采用有防火保护的封闭式金属线槽。
4.2.6普通配电线路与消防配电线路分别在各自的桥架中敷设。普通配电线路可采用电缆梯架；消防配电干线敷设在中间设有防火隔板的防火电缆槽盒或外壁涂覆有防火保护层的普通金属电缆槽盒中，同一负荷的2路电线电缆分别敷设在隔板的两侧。
5消防用电设备保护控制装置
根据有关规范规定，在发生火灾时，为确保消防设备连续运行，避免发生更大损失，消防设备的电动机过载保护应仅作用与信号。对于无备用机组的保护设备和有备用机组的保护设备的保护要区别对待。
对于无备用机组的消防设备，如排烟风机等，应严格按照规范要求设计保护控制装置，过负荷保护仅作用于信号而不切断电源的目的。
但对于有备用机组的消防用电设备（如消防泵等）则需要灵活使用。设置保护装置时，工作机组过载时应作用于跳闸，自动投入备用机组；而备用机组过载时只能作用于报警信号。工作机组应设过载保护并作用于跳闸，是为了避免过载引起短路故障，而拖垮该组消防用电设备的两路电源，以致备用机组无法投入运行；而备用机组不设过载保护或过载保护只作用于信号，是为了尽量延长消防用电设备的运行时间，以利有效扑灭火灾。
对有备用机组的消防用电设备设置保护装置时，均设计成过载时不切断电路，只发出报警信号，这是不合理的。
东莞市松山湖世纪现代服务大厦非消防配电采用电气火灾监控系统，监控线路漏电电流大于300mA在现场模块和主机发出声光报警信号（也可根据每个回路的自然泄漏电流值另行设定，但报警值必须大于所监控回路自然泄漏电流的二倍）；监控主机能显示报警模块所监控配电箱的编号，漏电电流和时间。
6结语
东莞市松山湖世纪现代服务大厦是防火要求较高的建筑物，10kV电源进线引至建筑内配变电所的10kV线路采取防火措施，10kV线路电缆的选型与敷设方式等耐火要求应与本建筑内耐火要求最高的消防配电线路相同。
发生火灾时，消防设备的供电及控制线路应有一定的耐火能力，以便确保建筑物内的消防设备火灾时能够可靠运行。
参考文献：
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[4]国家规范.供配电系统设计规范GB 50052-2009
[5]国家规范.民用建筑电气设计规范（条文说明）JGJ 16-2008
[6]国家规范.火灾自动报警系统设计规范GB50116-2013
[7]国家规范.建筑设计防火规范GB 50016-2014
论文作者:韩贵晶1,洪婉仪2
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/29
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