本规范中的“消防用电”包括消防控制室照明、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾探测与报警系统、自动灭火系统或装置、疏散照明、疏散指示标志和电动的防火门窗、卷帘、阀门等设施、设备在正常和应急情况下的用电。
为保证应急照明和疏散指示标志用电的安全可靠,设计时要尽可能采用集中供电方式。应急备用电源无论采用何种方式,均需在主电源断电后能立即自动投入,并保持持续供电,功率能满足所有应急用电照明和疏散指示标志在设计供电时间内连续供电的要求。 1 建筑高度大于 100m 的民用建筑,不应小于 1.5h; 2 医疗建筑、老年人照料设施、总建筑面积大于 100000m 2 的公共建筑和总建筑面积大于 20000m 2 的地下、半地下建筑,不应少于 1.0h; 3 其他建筑,不应少于 0.5h。
如果生产、生活用电与消防用电的配电线路采用同一回路,火灾时,可能因电气线路短路或切断生产、生活用电,导致消防用电设备不能运行,因此,消防用电设备均应采用专用的供电回路。同时,消防电源宜直接取自建筑内设置的配电室的母线或低压电缆进线,且低压配电系统主接线方案应合理,以保证当切断生产、生活电源时,消防电源不受影响。
对于建筑的低压配电系统主接线方案,目前在国内建筑电气工程中采用的设计方案有不分组设计和分组设计两种。对于不分组方案,常见消防负荷采用专用母线段,但消防负荷与非消防负荷共用同一进线断路器或消防负荷与非消防负荷共用同一进线断路器和同一低压母线段。这种方案具有主接线简单、造价较低,但这种方案使消防负荷受非消防负荷故障的影响较大;对于分组设计方案,消防供电电源是从建筑的变电站低压侧封闭母线处将消防电源分出,形成各自独立的系统,这种方案主接线相对复杂,造价较高,但这种方案使消防负荷受非消防负荷故障的影响较小。图 11 给出了几种接线方案的示意做法。
图 11 消防用电设备电源在变压器低压出线端设置单独主断路器示意
当采用柴油发电机作为消防设备的备用电源时,要尽量设计独立的供电回路,使电源能直接与消防用电设备连接,参见图 12。
本条规定的“供电回路”,是指从低压总配电室或分配电室至消防设备或消防设备室(如消防水泵房、消防控制室、消防电梯机房等)最末级配电箱的配电线路。 对于消防设备的备用电源,通常有三种:①独立于工作电源的市电回路,②柴油发电机,③应急供电电源(EPS)。这些备用电源的供电时间和容量,均要求满足各消防用电设备设计持续运行时间最长者的要求。
本条规定的最末一级配电箱:对于消防控制室、消防水泵房、防烟和排烟风机房的消防用电设备及消防电梯等,为上述消防设备或消防设备室处的最末级配电箱;对于其他消防设备用电,如消防应急照明和疏散指示标志等,为这些用电设备所在防火分区的配电箱。
火场的温度往往很高,如果安装在建筑中的消防设备的配电箱和控制箱无防火保护措施,当箱体内温度达到 200℃及以上时,箱内电器元件的外壳就会变形跳闸,不能保证消防供电。对消防设备的配电箱和控制箱应采取防火隔离措施,可以较好地确保火灾时配电箱和控制箱不会因为自身防护不好而影响消防设备正常运行。
通常的防火保护措施有:将配电箱和控制箱安装在符合防火要求的配电间或控制间内;采用内衬岩棉对箱体进行防火保护。
工程中,电气线路的敷设方式主要有明敷和暗敷两种方式。对于明敷方式,由于线路暴露在外,火灾时容易受火灾或高温的作用而损毁,因此,规范要求线路明敷时要穿金属导管或金属线槽并采取保护措施。保护措施一般可采取包覆防火材料或涂刷防火材料。
对于阻燃或耐火电缆,由于其具有较好的阻燃和耐火性能,故当敷设在电缆井、沟内时,可不穿金属导管或封闭式金属槽盒。“阻燃电缆”和“耐火电缆”为符合国家现行标准《阻燃及耐火电缆:塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求》GA306.1~2 的电缆。
矿物绝缘类不燃性电缆由铜芯、矿物质绝缘材料、铜等金属护套组成,除具有良好的导电性能、机械物理性能、耐火性能外,还具有良好的不燃性,这种电缆在火灾条件下不仅能够保证火灾延续时间内的消防供电,还不会延燃、不产生烟雾,故规范允许这类电缆可以直接明敷。
暗敷设时,配电线路穿金属导管并敷设在保护层厚度达到 30mm 以上的结构内,是考虑到这种敷设方式比较安全、经济,且试验表明,这种敷设能保证线路在火灾中继续供电,故规范对暗敷是的厚度做出相关规定。