時間:2023-08-07 17:05:35
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇高層住宅消防設計規(guī)范,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
1 前言
近幾年來,小高層住宅群設計風靡全國,順德地區(qū)也漸漸出現(xiàn)了例如信合花苑、雍景豪苑、嘉信城市花園等熱銷的小高層住宅樓。最初小高層住宅群只是幾萬m2--,現(xiàn)在十幾、幾十萬m2----小高層建筑群也是司空見慣。所謂小高層住宅這里指總高十一二層的住宅,此類住宅往往采用一梯四戶的模式,一層架空用于綠化、管道轉換或設零星的商業(yè)網點。檔次稍低的,也有架空用做車庫,絕大多數則另設地下車庫。
2 小高層住宅群的設計特點
小高層住宅群消火栓給水系統(tǒng)設計套用現(xiàn)行《高層民用建筑設計規(guī)范》(GB50045-95),往往按如下設計方式:一、消火栓系統(tǒng)單獨設置,設臨時加壓泵房,每個消防栓箱啟動泵按鈕信號均要接至消火栓泵房,由著火信號自動啟動消火栓泵。二、必須設不小于6m3----(有的地方消防部門要求為12m3----)的消防水箱。當建筑不利點消火栓靜水壓力低于0.07Mpa時,要設消火栓穩(wěn)壓泵。三、為保證消防水不被動用,單獨設消防水池或采用液位限制。
按上述設計,消火栓與生活給水系統(tǒng)各自獨立,室外管位緊張,設計困難;另外投資大,影響房地產開發(fā)商的開發(fā)利潤;屋頂設消防水箱,尤其不設穩(wěn)壓泵房的消防水箱間,嚴重影響建筑立面。更主要的是,最終使用效果適得其反,有必要認真分析。
3 小高層住宅群消火栓、生活給水系統(tǒng)宜合并
小高層住宅群一般為普通住宅,小于等于50m,室內消防栓用水量應為10l/s。如果首層有商業(yè)網點按二類商住樓考慮則應為20l/s,若有汽車庫按I、II類停車庫考慮亦采用20 l/s。即使按20 l/s,生活用水量按350L/(人·d)計算,對于8萬m2-左右的小高層住宅群,消火栓供水量與生活水供水量基本持平,面積再大則生活供水量大于消防用水。顯然,生活水與消防水共用管,對于面積越大的小高層住宅群,就水量而言只會更有利于消防。
生活給水供水水壓與消火栓供水水壓差,經計算為0.12—0.18Mpa左右,完全可以共用設備。如采用變頻供水,生活供水減頻,消防恢復原頻,可克服生活供水采用消火栓水壓耗能略高的毛病。
對于小高層住宅群而言,室外給水工程量比較可觀,生活給水與消火栓給水系統(tǒng)分開的結果導致室外管道工程量幾乎增加一倍;對于有地下小汽車庫,總圖緊張的小區(qū),有時竟很難找到管道位置。更應引起有注意的是,某些地方消防檢查統(tǒng)計表明,單獨設置消火栓給水系統(tǒng)竟有1/3不合格,“消防突擊檢查時運行合格率較低”的原因,恰恰是由于生活給水與消防給水分開的緣故。生活給水系統(tǒng)的增加投入可可以增加售房賣點或住戶對物業(yè)管理的滿意程度,因此生活給水問題普遍受到重視,生活給水泵因常開,開發(fā)商甚至愿意選購進口不銹鋼泵,物業(yè)管理也有完善、規(guī)范化的制度。消火栓給水系統(tǒng)則不然,很多只是應付例行公事的消防檢查,得不到應有的重視,最終單設消火栓給水系統(tǒng)反倒不安全。
現(xiàn)行消防規(guī)范還規(guī)定,消防水不能動用。消火栓系統(tǒng)死水一潭,還不允許少量動用,比如綠化灌溉用水。保證半個月或一個月,消防系統(tǒng)換水一次,以防止消防水質的惡化,但最根本的措施還在于消火栓給水與生活給水系統(tǒng)合并。
4 變頻或氣壓給水系統(tǒng)應視為常高壓給水系統(tǒng),可不設屋頂水箱
何為常高壓給水系統(tǒng),《高規(guī)》尚無明確定義。本人個人理解,對于水消防系統(tǒng)而言,無論是準工作狀態(tài)或消防時,都能保證消防水量與消防水壓的要求,即可認為是常高壓給水系統(tǒng)。
擔心變頻或氣壓給水不能保持常高壓的原因,無非是擔心電源切換時間以及設備機械故障。實際上生活、消防合用的變頻或氣壓給水系統(tǒng),為了加強其消防功能,在供電電源設計上下足了功夫,為保證生活給水功能,提高樓宇的檔次,開發(fā)商也愿意花大價錢購置高級發(fā)電機。根據《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ16-92)6.1.5.1機組應始終處于準備啟動狀態(tài),當正常供電中斷時,機組應立即啟動,并在15s內能投入正常帶負荷運行。
對于小高層建筑群而言,即使15s的消火栓供水量,也就是300L,保守點按30s,即穩(wěn)壓罐水容積到600L,也足以保證消火栓系統(tǒng)的安全。
至于設備故障,生活給水泵及消火栓給水泵互相備用,大大增加了設備的安全性。何況山上的水池及管道輸送也不是絕對沒有故障的可能。隨著科技的發(fā)展,設備的可靠性還會進一步提高。
設屋頂消防水箱對于大型高層建筑問題不大,但對于小高層住宅群則有異議。如果一次著火區(qū)設一個顯然做不到萬無一失?!陡咭?guī)》未有著火次數的規(guī)定,《建規(guī)》則規(guī)定≤2.5萬人為1次, ≤5萬人為2次。按如今一般人均面積,2.5萬人反推算,住宅面積至少也在50萬m2以上;按較高的容積率,住宅占地面積也要28萬m2,其半徑在200 m以上。即使屋頂消防水箱在中心位置,管道阻力也相當可觀。若每一座小高層都加消防水箱,這種方式即過于原始,造價也高。相反,可靠的生活、消火栓給水合并變頻給水系統(tǒng),則無此弊病。
房地產行業(yè)進入市場機制以來,對房屋美觀、實用提出更高的要求,出現(xiàn)許多新型建筑,對傳統(tǒng)消防方案,提出這樣或那樣的意見。制定適宜的消防規(guī)范舉足輕重,能否在保證安全的前提下采取更節(jié)省的方案,期望有關消防設計規(guī)范不斷完善。
5 現(xiàn)階段小高層住宅群消火栓給水系統(tǒng)設計要點
在針對小高層住宅群消火栓給水系統(tǒng)新規(guī)范未產生以前,為保證業(yè)主的利益和消火栓給水系統(tǒng)的更為可靠,現(xiàn)階段可采用部分變通做法。設計要點如下:
A 單體小高層建筑內消火栓給水與生活給水系統(tǒng)分開,生活給水進戶總管上設電磁閥,有火警信號時電磁閥關閉,防止著火時水源被生活給水系統(tǒng)占用。共用水池儲量為生活用水與消防用水的總和,變頻給水裝置的水量為兩者之和。
B 小高層住宅群室外生活給水與消火栓給水合流,以合用最大水量,最高水壓選變頻給水泵。變頻水泵壓力為可調,分別設生活給水壓力及消火栓給水壓力兩檔,消火栓給水壓力與消火栓連鎖,著火時火災信號自動改變變頻給水壓力設置。
C 小高層單位內消火栓給水系統(tǒng)與室外給水干管之間,設兩路進水管,每條進水管除了加閘閥外,加止回閥或管道倒流防止器,止回閥接近室內端接消防水泵接合器,避免給水系統(tǒng)被污染。
6 結論
1. 前言
近幾年來,小高層住宅群設計風靡全國,最初小高層住宅群只是幾萬m2,現(xiàn)在十幾、幾十萬m2小高層建筑群也是司空見慣。所謂小高層住宅這里指總高十一二層的住宅,此類住宅往往采用一梯四戶的模式,一層架空用于綠化、管道轉換或設零星的商業(yè)網點。檔次稍低的,也有架空用做車庫,絕大多數則另設地下車庫。
2. 小高層住宅群的設計特點
小高層住宅群消火栓給水系統(tǒng)設計套用現(xiàn)行《高層民用建筑設計規(guī)范》(GB50045-95),往往按如下設計方式:
2.1消火栓系統(tǒng)單獨設置,設臨時加壓泵房,每個消防栓箱啟動泵按鈕信號均要接至消火栓泵房,由著火信號自動啟動消火栓泵。
2.2必須設不小于6m3(有的地方消防部門要求為12m3)的消防水箱。當建筑不利點消火栓靜水壓力低于0.07MPa時,要設消火栓穩(wěn)壓泵。
2.3為保證消防水不被動用,單獨設消防水池或采用液位限制。
按上述設計,消火栓與生活給水系統(tǒng)各自獨立,室外管位緊張,設計困難;另外投資大,影響房地產開發(fā)商的開發(fā)利潤;屋頂設消防水箱,尤其不設穩(wěn)壓泵房的消防水箱間,嚴重影響建筑立面。更主要的是,最終使用效果適得其反,有必要認真分析。
3. 小高層住宅群消火栓、生活給水系統(tǒng)宜合并
小高層住宅群一般為普通住宅,小于等于50m,室內消防栓用水量應為10l/s。如果首層有商業(yè)網點按二類商住樓考慮則應為20l/s,若有汽車庫按I、II類停車庫考慮亦采用20l/s。即使按20l/s,生活用水量按350L/(人?d)計算,對于8萬m2左右的小高層住宅群,消火栓供水量與生活水供水量基本持平,面積再大則生活供水量大于消防用水。顯然,生活水與消防水共用管,對于面積越大的小高層住宅群,就水量而言只會更有利于消防。
生活給水供水水壓與消火栓供水水壓差,經計算為0.12~0.18MPa左右,完全可以共用設備。如采用變頻供水,生活供水減頻,消防恢復原頻,可克服生活供水采用消火栓水壓耗能略高的毛病。
對于小高層住宅群而言,室外給水工程量比較可觀,生活給水與消火栓給水系統(tǒng)分開的結果導致室外管道工程量幾乎增加一倍;對于有地下小汽車庫,總圖緊張的小區(qū),有時竟很難找到管道位置。更應引起有注意的是,某些地方消防檢查統(tǒng)計表明,單獨設置消火栓給水系統(tǒng)竟有1/3不合格,“消防突擊檢查時運行合格率較低”的原因,恰恰是由于生活給水與消防給水分開的緣故。生活給水系統(tǒng)的增加投入可可以增加售房賣點或住戶對物業(yè)管理的滿意程度,因此生活給水問題普遍受到重視,生活給水泵因常開,開發(fā)商甚至愿意選購進口不銹鋼泵,物業(yè)管理也有完善、規(guī)范化的制度。消火栓給水系統(tǒng)則不然,很多只是應付例行公事的消防檢查,得不到應有的重視,最終單設消火栓給水系統(tǒng)反倒不安全?,F(xiàn)行消防規(guī)范還規(guī)定,消防水不能動用。消火栓系統(tǒng)死水一潭,還不允許少量動用,比如綠化灌溉用水。保證半個月或一個月,消防系統(tǒng)換水一次,以防止消防水質的惡化,但最根本的措施還在于消火栓給水與生活給水系統(tǒng)合并。
4. 變頻或氣壓給水系統(tǒng)應視為常高壓給水系統(tǒng),可不設屋頂水箱
何為常高壓給水系統(tǒng),《高規(guī)》尚無明確定義。本人個人理解,對于水消防系統(tǒng)而言,無論是準工作狀態(tài)或消防時,都能保證消防水量與消防水壓的要求,即可認為是常高壓給水系統(tǒng)。
擔心變頻或氣壓給水不能保持常高壓的原因,無非是擔心電源切換時間以及設備機械故障。實際上生活、消防合用的變頻或氣壓給水系統(tǒng),為了加強其消防功能,在供電電源設計上下足了功夫,為保證生活給水功能,提高樓宇的檔次,開發(fā)商也愿意花大價錢購置高級發(fā)電機。根據《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ16-92)6.1.5.1機組應始終處于準備啟動狀態(tài),當正常供電中斷時,機組應立即啟動,并在15s內能投入正常帶負荷運行。
對于小高層建筑群而言,即使15s的消火栓供水量,也就是300L,保守點按30s,即穩(wěn)壓罐水容積到600L,也足以保證消火栓系統(tǒng)的安全。至于設備故障,生活給水泵及消火栓給水泵互相備用,大大增加了設備的安全性。何況山上的水池及管道輸送也不是絕對沒有故障的可能。隨著科技的發(fā)展,設備的可靠性還會進一步提高。
設屋頂消防水箱對于大型高層建筑問題不大,但對于小高層住宅群則有異議。如果一次著火區(qū)設一個顯然做不到萬無一失?!陡咭?guī)》未有著火次數的規(guī)定,《建規(guī)》則規(guī)定≤2.5萬人為1次,≤5萬人為2次。按如今一般人均面積,2.5萬人反推算,住宅面積至少也在50萬m2以上;按較高的容積率,住宅占地面積也要28萬m2,其半徑在200m以上。即使屋頂消防水箱在中心位置,管道阻力也相當可觀。若每一座小高層都加消防水箱,這種方式即過于原始,造價也高。相反,可靠的生活、消火栓給水合并變頻給水系統(tǒng),則無此弊病。
房地產行業(yè)進入市場機制以來,對房屋美觀、實用提出更高的要求,出現(xiàn)許多新型建筑,對傳統(tǒng)消防方案,提出這樣或那樣的意見。制定適宜的消防規(guī)范舉足輕重,能否在保證安全的前提下采取更節(jié)省的方案,期望有關消防設計規(guī)范不斷完善。
5. 現(xiàn)階段小高層住宅群消火栓給水系統(tǒng)設計要點
在針對小高層住宅群消火栓給水系統(tǒng)新規(guī)范未產生以前,為保證業(yè)主的利益和消火栓給水系統(tǒng)的更為可靠,現(xiàn)階段可采用部分變通做法。設計要點如下:
5.1單體小高層建筑內消火栓給水與生活給水系統(tǒng)分開,生活給水進戶總管上設電磁閥,有火警信號時電磁閥關閉,防止著火時水源被生活給水系統(tǒng)占用。共用水池儲量為生活用水與消防用水的總和,變頻給水裝置的水量為兩者之和。
5.2小高層住宅群室外生活給水與消火栓給水合流,以合用最大水量,最高水壓選變頻給水泵。變頻水泵壓力為可調,分別設生活給水壓力及消火栓給水壓力兩檔,消火栓給水壓力與消火栓連鎖,著火時火災信號自動改變變頻給水壓力設置。
5.3小高層單位內消火栓給水系統(tǒng)與室外給水干管之間,設兩路進水管,每條進水管除了加閘閥外,加止回閥或管道倒流防止器,止回閥接近室內端接消防水泵接合器,避免給水系統(tǒng)被污染。
6. 結論
中圖分類號:TU241.8文獻標識碼: A 文章編號:
高層住宅越來越多,也逐漸為人們所認可,但是高層住宅電氣設計質量保證是比較復雜的一個課題,同時,高層住宅耗能浪費的現(xiàn)象也是一個迫在眉睫的問題。目前設計者應該熟悉和掌握的與高層住宅電氣有關的設計規(guī)范主要有《高層民用住宅設計防火規(guī)范》(GB50045-95以下簡稱“高規(guī)”)、《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50116-98以下簡稱“報警規(guī)范”)、《民用住宅電氣設計規(guī)范》(JGJ/T16-92以下簡稱“民規(guī)”)等。
一、住宅電氣設計中的節(jié)能原則由于人口的增加,工業(yè)的發(fā)展,生活水平的提高,能源的消耗也就急劇增加,能源危機迫在眉睫。因此,各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求,節(jié)約二次能源――電能,也就成為民用住宅電氣設計的焦點。住宅電氣設計節(jié)能的原則住宅電氣節(jié)能應堅持以下三個原則:(一)滿足住宅物的功能即滿足照明的照度、色溫、顯色指數;滿足舒適性空調的溫度及新風量,也就是舒適衛(wèi)生;滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求,如娛樂場所的一些電氣設施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。(二)考慮實際經濟效益節(jié)能應按國情考慮實際經濟效益,不能因為節(jié)能而過高地消耗投資,增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資,能在幾年或較短的時間內用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。(三)民用住宅的節(jié)能潛力很大,應在設計中精心考慮。但是在選用節(jié)能的新設備上,應具體了解其原理、性能、效果,從技術、經濟上進行比較后,再選定節(jié)能設備,以達到真正節(jié)能的目的。
二、高層住宅電氣設計的主要內容(一)高低壓配電系統(tǒng)的設計
1、高壓配電系統(tǒng)
現(xiàn)代高層住宅均是采用兩路獨立的10kV電源同時供電。一般高壓采用單母線分段,自動切換,互為備用。
2、計費方式,采用高供高計。但在低壓側,仍裝設計費電度表,采用將照明與動力分開的兩部電價法。
3、為減少變壓器臺數,單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kVA。為限制低壓側的短路電流,正常時變壓器解列運行,中間設聯(lián)絡開關。
4、高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線?,F(xiàn)代高層住宅的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難,多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接等等。
(二)主要設備的選型
1、高壓開關柜
現(xiàn)代高層住宅的變配電室設在主樓地下層,按規(guī)定不宜采用油開關。應根高層住宅地下室的標準,選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。
2、電力變壓器。根據防火要求,主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。
3、低壓配電屏。國外低壓配電屏的結構,幾乎都做成抽屜式,特別是大容量的出線,則做成手車式。
4、應急備用發(fā)電機組。過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應急備用電源的。近年國外高層住宅已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、反應速度快,故障率低等優(yōu)點。
隨著城市人口膨脹,土地資源匱乏,住宅小區(qū)多建成大型綜合性高層建筑群,即建筑底部一、二或三層為商業(yè)服務網點(商業(yè)區(qū)),在底部裙房的基礎上,將多棟高層住宅建在裙房屋頂花園之上,裙房設有超市、商城、餐飲、娛樂、銀行等,建筑物地下設有汽車庫,高層部分以幾棟住宅和寫字樓組成。由于裙房可燃物較多,人員集中,并有一定數量的可燃裝修,火災荷載大,一旦發(fā)生火情易形成災害;同時建筑中的煤氣、家用電器設備和公用電氣設備使用中的不安全因素等,均具有火災隱患,對小區(qū)居民的生命和財產造成很大的威脅。因此,人們越來越迫切的要求高層住宅小區(qū)在消防設施和管理上采用有效的措施,以滿足消防安全要求。本文結合我國目前高層住宅小區(qū)消防工作的現(xiàn)狀對高層住宅小區(qū)防火安全技術與管理進行探討。
1. 高層住宅小區(qū)的防火安全技術
為了防范高層住宅火災的發(fā)生,應重視其防火安全技術,提高其防火安全系統(tǒng)的可靠性。本文從安全疏散、消防給水、防排煙、電氣線路、消防設施和智能化設計六個方面對高層住宅小區(qū)防火安全技術進行研究。
1.1保證疏散通道的安全可靠。
對于人員密集的商住樓,在火災情況下保證人們的疏散安全十分關鍵,本文主要從安全疏散通道的設計和火災事故應急照明系統(tǒng)的設置兩個方面進行探討。
1.1.1安全疏散通道的設計。
對于商住樓來說要嚴格保證商業(yè)區(qū)與上部住宅完全隔開,用來分隔的墻體和樓板都應采用不燃燒體,其耐火極限不低于2小時。尤為重要的是商業(yè)部分和住宅部分的疏散體系應獨立設置,兩者不能有任何交通聯(lián)系,更不能開設串通的門(含防火門),保證兩個區(qū)的安全疏散通道互不干擾,這樣在商業(yè)區(qū)發(fā)生火災時,不會由于共用樓梯而妨礙住宅人員的安全疏散,同時也可防止煙通過樓梯間向上蔓延。
1.1.2應急照明系統(tǒng)的設置。
消防應急燈具是火災時人員疏散和滅火戰(zhàn)斗展開的必備設備,對于火災時人員的快速疏散和消防隊員進入起火建筑內部進行撲救具有重要的作用。
傳統(tǒng)的高位應急照明安裝技術常用于有較高頂棚的空間、疏散走道的頂棚下方或距地面有一人高度的墻壁上,一般采用傳統(tǒng)的持續(xù)型應急照明燈具和8瓦充電應急燈具。低位應急照明技術是在靠近地面處提供疏散應急照明的一項新的安裝應用技術,與傳統(tǒng)的高位安裝技術相比,它不僅成本低,而且能保證長期安全和可靠。
在更多的情況下,高位應急照明系統(tǒng)提供的照度往往不如低位應急照明系統(tǒng)。原因是:一方面,火災情況下,越靠近地面,煙氣越少,氧氣越多,便于人的自然疏散,即彎腰或匍匐行動;另一方面,低位應急照明系統(tǒng)采用的是能發(fā)出穿透煙的強光的發(fā)光二極管光源、標準的白熾燈模塊和高亮度模塊,可產生理想的局部高照度,使疏散人員更容易識別疏散走道,迅速而安全地找到最終出口。所以,疏散通道應安裝低位應急照明燈具。
1.2保證消防給水滿足要求。
消防給水系統(tǒng)是目前國內外撲救高層建筑火災的主要滅火設備,所以對于高層住宅小區(qū)來說,應周密的考慮消防給水設計,以保證其火災時的滅火需要。
1.2.1合理設計消防水量。
對于商住樓的裙房,如作商場、餐廳等用途時,由于裝修豪華,可燃物較多,火災的危險性較大,為及時撲救初期火災,應增加裙房部分的消防供水量和在裙房內設置自動噴水滅火系統(tǒng)。
對于住宅部分,可按照獨立的住宅樓考慮。但在消防設計時,商住樓的消火栓系統(tǒng)是按30 L/s設計的,而普通住宅樓是按15L/s 設計的,顯然30 L/s的消防用水量在住宅層時是有富余的,所以住宅層電梯廳和公共走道設置的噴淋系統(tǒng)可以借用消火栓系統(tǒng)的消防泵,并且總消防用水量不變。
1.2.2建立高壓消防給水系統(tǒng)。
(1)高層建筑的消防必須立足于自救,為保障高層住宅小區(qū)滿足規(guī)范要求的消防水量、水壓,還必須建立高壓消防給水系統(tǒng)。
(2)高壓消防給水系統(tǒng)的水源多為城市管網。臨時高壓消防給水系統(tǒng),在外部管網可以滿足消防用水量和最大時生活用水量的情況下,增壓水泵應可以從管網直接吸水,否則應建消防儲水池。一般室外管網至少應滿足室外消防用水量,否則儲水池就應儲備室內外消防用水量。
(3)高壓消防給水系統(tǒng)的供水方式可采用以下幾種:集中的臨時高壓消防給水系統(tǒng);區(qū)域或高層組團的臨時高壓消防給水系統(tǒng)及逐棟高層住宅、公共建筑個體的室內臨時高壓消防給水系統(tǒng)。這些都是臨時增壓的消防給水方式,因為常高壓系統(tǒng)不宜與生活給水系統(tǒng)合一且對于一般居住建筑區(qū)是不經濟的。
1.2.3消防給水安全保障。
要真正使消防給水系統(tǒng)得到保障,除了合理規(guī)劃外,還要在設計、施工等環(huán)節(jié)做好工作,使一些具體要求得到落實。
(1)保障消防水源。
城市居住區(qū)的消防水源,多取自市政自來水管,合理確定引入管徑十分重要。引入管應將生活用水和消防用水綜合考慮。管徑最好能同時滿足最大時生活用水量和室內、外消防用水量,至少應滿足最大時生活用水量和室外消防用水量,設計時應按兩項之和校核計算。應兩處引入,聯(lián)成環(huán)狀。在居住區(qū)內布置的室外消火栓管線,應保障室外消防用水量的吸取。
(2)室內消防管網合理布置。
高層建筑合理布置室內消火栓,任何一處至少有兩股水柱到達,形成一個立體保護區(qū)。管線通暢是保障供水的最基本條件,閥門啟閉靈活有標記,確保不使雜物進入系統(tǒng),采取措施確保廣泛使用的減壓閥、孔板等小孔附件不被堵塞。管線必須具備承受消防壓力的可靠性,確保使用時不破管。
1.3防排煙。
高層建筑發(fā)生火災時,煙氣的危害很嚴重,要及時排出有害煙氣,確保建筑物內人員的安全疏散。
1.3.1自然排煙。
1.3.1.1根據《高層民用建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定,采用自然排煙的部位,應滿足下列條件:
1.3.1.2為了使煙氣能順利排出,自然排煙的設計還應考慮以下幾點:(1)采用自然排煙時,由于火災產生的煙氣較空氣輕,上升到火層上部,因此,排煙窗應設置在上方,并有能方便開啟的裝置。(2)內走道與房間的排煙窗,應盡量設置兩個或兩個以上,并且不同朝向。[1]
1.3.2機械防煙。
1.4保障住宅電氣線路安全可靠。
眾所周知,電氣線路的短路、過負荷運行以及導線接觸電阻過大,都可能產生電火花、電弧或引起導線過熱,從而導致火災發(fā)生。防止住宅電氣線路故障,必須從布線入手,逐項落實安全措施,做好高層居民住宅電氣防火安全工作,防患于未然。
1.4.1正確選擇導線。
(1)選擇合適的材料和截面。
國家《住宅設計規(guī)范》明確要求:“電氣線路應采用符合安全和防火要求的敷設方式配線,導線應采用銅線,每套住宅進戶線截面不應小于10mm2 ,分支回路截面不小于2.5 mm2 ” [3]。
在任何情況下絕不能隨意減少導線截面,原因是:線路截面過小的后果是導線發(fā)熱加劇,絕緣層老化加速,易導致線間短路和接地故障,引起電氣火災事故。
在任何情況下絕不能隨意將銅芯導線改為相同截面的鋁芯導線,原因是:鋁線表面易氧化、易被腐蝕且鋁的膨脹系數較銅大,使接觸電阻增加。
(2)根據環(huán)境選擇導線。
根據具體環(huán)境特點選擇一般導線、阻燃導線、防燃導線、防濕導線還是防熱導線。如浴室、廚房、洗衣房以選擇防濕導線;而鹵鎢燈和超過100瓦的白熾燈泡的吸頂燈、槽燈、嵌入式燈的引下線以及浴霸、抽油煙機附件的導線應選擇防熱導線。
1.4.2合理敷設電氣線路。
1.4.2.1從合理布線的角度來說,應使線路路徑盡量走近路、走直路,避免曲折迂回,減少交叉跨越;另外還要注意線間、導線固定點間以及線路與管道、地面之間必須保持一定的安全距離[4]。
1.5住宅防火智能化設計。
(1)為了有效保證居民的生命和財產安全,科技在住宅產業(yè)中廣泛應用。在高層住宅小區(qū)引入智能設施,用消防自動報警及聯(lián)動控制智能化的手段確保消防安全是高層住宅小區(qū)的發(fā)展方向。
(2)根據國家民用建筑設計防火規(guī)范規(guī)定,高層住宅小區(qū)的裙房應設火災自動報警系統(tǒng)和水噴淋系統(tǒng),公共場所及高層電梯前室應設火災自動報警控測器、手動報警開關,消火栓起動按鈕,事故廣播揚聲器,應在物業(yè)管理首層設消防控制中心。
(3)火災發(fā)生時,火災報警控制器發(fā)出警報信息,消防聯(lián)動控制器根據火災信息,輸出聯(lián)動信號,啟動有關消防設備實施防火滅火。
1.5.1水滅火系統(tǒng)。
消火栓按鈕動作時,系統(tǒng)可自動或手動啟、停消火栓泵,并監(jiān)控其運行狀態(tài)。水噴淋干管上壓力開關動作,系統(tǒng)可自動啟動噴淋泵,并監(jiān)控運行狀態(tài)。
1.5.2防排煙系統(tǒng)。
當系統(tǒng)確認發(fā)生火災后,立即打開有關排煙口(閥),同時自動打開排煙風機,開啟著火層及其上、下層的正壓送風口(閥),同時自動打開頂層相應加壓風機,使樓梯前室通道為正壓,防止煙氣侵入,保證人員疏散逃生時的環(huán)境安全。
1.5.3火災事故廣播系統(tǒng)。
當系統(tǒng)確認發(fā)生火災后,可自動切斷背景音樂廣播,或在消防值班控制柜上手動控制,接通著火層及其上、下層的揚聲器進行緊急廣播,指導樓內人員疏散。
1.5.4電梯迫降系統(tǒng)。
當確認發(fā)生火災后系統(tǒng)立即迫降所有電梯至首層,并自動切斷客、貨電梯的電源,在電梯前室設置消防人員專用開關供消防人員使用。
2. 結論
筆者對高層住宅小區(qū)的防火安全技術進行了初步探討,在安全疏散和物業(yè)管理方面還需做進一步的研究。城市高層住宅小區(qū)不斷興建,隨著人們居住要求的提高和安全意識的增強,其防火安全技術將會越來越引起人們的關注。高層住宅小區(qū)的防火安全系統(tǒng)如何建立以及安全工作如何運作關系到其消防的安全穩(wěn)定性。如何從人防和技防兩方面入手保障高層住宅小區(qū)的消防安全是一個不容忽視的問題,需要不斷加強實際調研和對高層住宅的火災案例的分析,把理論與實踐結合在一起進行研究與探討??傊訌姼邔幼≌^(qū)的消防建設,使消防安全系統(tǒng)更加完善,增強其抵御火災的整體能力,將是社會發(fā)展的必然趨勢和必要要求。
參考文獻
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[2]GB50045-95《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(2001年版)[S].北京:中國計劃出版社,2001.
[3]GB50096-1999《住宅設計規(guī)范》[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.
隨著我國城市化建設的迅速發(fā)展,城市人口急劇增長,高層住宅建筑建設速度明顯加快,建筑高度和建筑形式不斷發(fā)展,這對改善城市景觀和人民居住條件起到了積極作用。高層住宅建筑安全疏散設計直接關系人員在緊急情況下的疏散安全,其設計的合理性和科學性是建筑設計中的重要問題,國家工程建設技術標準對此有明確的規(guī)定。高層住宅建筑人員疏散是否安全快捷,不僅反映了一個建筑物的實用性和經濟性,同時還涉及到人員的安全問題。安全疏散設計攸關人員生命安全,要求高,難度大,無疑是建筑防火設計中的重點和難點。但從實際情況和火災案例來看,其建筑安全疏散設計仍然存在規(guī)范要求與實際需要的矛盾,需要進一步的研究和探討。
1單元式高層住宅建筑安全疏散設計難點和原因
單元式高層住宅建筑人員疏散的特點包括:(1)層數多,垂直疏散距離長,人員需要較長時間才能疏散到安全場所;同時,由于不能及時準確得到災情信息和判斷火災情況,人員起始疏散時間較公共建筑要遲。(2)發(fā)生火災時,在“煙囪效應”作用下,煙氣和火勢豎向蔓延快,若樓梯間的門關閉不嚴會使煙氣進入樓梯間,增加人員安全疏散的困難。(3)人員集中,容易出現(xiàn)混亂、擁擠的情況。而且在疏散過程中人往往傾向于選擇熟悉的路線疏散,先跑向電梯,發(fā)現(xiàn)電梯停止使用后,再向樓梯疏散,因此容易在封閉樓梯間門前和防煙樓梯間前室產生擁堵現(xiàn)象。
1.1關于單元式高層住宅建筑設置一個安全出口的條件《高層民用建筑設計防火規(guī)范》(GB50045-95,2005年版,以下簡稱《高規(guī)》)規(guī)定“十八層及十八層以下每個單元設有一座通向屋頂的疏散樓梯,單元之間的樓梯通過屋頂連通,單元與單元之間設有防火墻,戶門為甲級防火門,窗間墻寬度、窗檻墻高度大于1.2m且為不燃燒體墻的單元式住宅”可以設置一個安全出口。盡管《高規(guī)》針對這個問題,已經做了合理和科學的修改,即不再要求十層以上層層設單元通廊和連通陽臺,改善了建筑的立面造型,降低了安全疏散設計的難度。但是在實際執(zhí)行中,仍然存在規(guī)范規(guī)定與使用功能、節(jié)省投資要求的矛盾,例如:甲級防火門與防盜門難以合一;住戶在裝修時將防火門換為防盜門;客廳和廚房陽臺窗以及相當一部分臥室的落地窗為了增加采光和美觀要求,窗檻墻高度難以達到1.2m,為滿足規(guī)范要求使用甲級防火窗代替不燃燒體窗檻墻,增加了投資又影響了美觀;單元隔墻(防火墻)兩側窗間墻寬度受戶型局限,難以達到2m;有些戶型的廚房陽臺窗緊鄰樓梯間外窗,其間距《武警學院學報》2008年第10期(總第148期)•消防評價與設計•也難以達到1.2m。
1.2關于單元式高層住宅建筑設置兩個安全出口的條件《高規(guī)》對于單元式住宅如何設置兩個安全出口,未做明確規(guī)定。由于連通單元樓梯間的陽臺或凹廊緊鄰住戶的房間外窗,影響住戶的安全和生活,所以建設單位和設計單位對于十八層以上的單元式高層住宅建筑都不采用這種做法,而采用剪刀樓梯間來設置兩個安全出口。同時高層住宅受面積指標的限制,又要滿足功能使用的要求,設置兩個防煙前室有些情況下十分困難。所以剪刀樓梯間的防煙前室一般都共用,并且再和消防電梯的前室合用,即所謂的“三合一”前室。在實際執(zhí)行中,建設單位、設計單位和消防監(jiān)督部門在各自的立場上,對這些問題的處理意見分歧較大,以至于各地在對規(guī)范的掌握上存在不同的尺度。形成這種現(xiàn)狀有兩個原因:(1)國家規(guī)范的適用滯后于建筑設計思想的發(fā)展,隨著國際交往的深入和建筑市場的國際化,國外的先進建筑設計理念開始影響國內的房地產商和建筑設計單位,在戶型布局、戶內采光、外形美觀等方面的要求已經與國家規(guī)范的限制形成矛盾。(2)各規(guī)范控制尺度不一致,如《住宅建筑設計規(guī)范》規(guī)定,窗檻墻高度不低于0.8m,而《高規(guī)》則要求窗檻墻高度應大于1.2m?!蹲≌ㄖO計規(guī)范》要求樓梯間窗與套房窗水平凈距不小于1.0m,而《高規(guī)》無此項要求?!蹲≌ㄖO計規(guī)范》規(guī)定電纜井和管道井可設在前室、合用前室里,但檢修門應采用丙級防火門,而《高規(guī)》則不允許在防煙樓梯間前室內設豎井檢修門。再如,《高規(guī)》允許在疏散走道上設防火卷簾,防火卷簾兩側應具有自動、手動和機械控制啟閉的裝置。但《建筑設計防火規(guī)范》則規(guī)定疏散門只能是平開門。
2解決單元式高層住宅建筑安全疏散設計問題的對策和措施
建筑物的消防設防水平應當考慮投入和回報,其消防投入的價值只有在火災時才能體現(xiàn)出來,所以消防投入必須考慮建筑物發(fā)生火災的概率大小和火災可能產生的損失大小,同時消防投入還必須考慮投入的有效性,杜絕無效投入和重復投入。以中部地區(qū)某省會城市為例,在投入使用的十八層以下的高層住宅建筑中,33%的窗檻墻,特別是陽臺落地窗的窗檻墻高度在0.6~0.8m之間;防煙樓梯間的門由于方便使用和采光要求基本上為常開狀態(tài);在使用中已經有40%的戶門被更換為普通防盜門。且根據火災統(tǒng)計情況,該城市高層住宅建筑近5年內,發(fā)生火災事故僅1起,火災直接損失約2萬元,并且沒有形成火勢向上層蔓延的現(xiàn)象。鑒于這種情況,從火災時保證人員安全快速撤離的要求出發(fā),筆者認為可以適當減少單元式高層住宅建筑設置一個和兩個安全出口的條件限制,同時從以下幾個環(huán)節(jié)采取措施提高安全疏散設施的整體安全可靠度。
2.1在技術上減少火災警報的發(fā)出時間,保證第一時間通知人員疏散在住戶內設置獨立式的火災自動報警探測器,并且在廚房設置獨立式的可燃氣體報警裝置。這些投資完全可以抵消設置防火玻璃窗的投資。并且由于十二層以上的單元式高層住宅建筑都設有聯(lián)動控制消防電梯前室機械加壓送風口的火災自動探測器,可以在樓梯間每層設置光電報警器,或者利用帶有廣播功能的單元門禁系統(tǒng)發(fā)出火災警報。通過提升發(fā)現(xiàn)火災的技術手段,為人員疏散爭取時間。
2.2在設計上進一步提高樓梯間和前室的安全可靠度
2.2.1對于單元式高層住宅建筑設置一個安全出口的情況:(1)在未制定高層住宅建筑專用的防火防盜門產品標準前,適當允許開向公共走道的戶門,可以不設防火門。(2)提高防煙樓梯間的實際安全性,將樓梯間的門設為能通過前室的火災探測器的信號和火災報警控制器聯(lián)動控制的帶有閉門釋放器的防火門。(3)對于廚房和臥室的窗檻墻的高度可以參照幕墻的防火要求,放寬到0.8m。但是對于客廳的陽臺窗,由于一般陽臺和客廳之間在頂板上都有高度為0.4m左右的梁,可以減弱火焰向上蔓延的趨勢,所以其窗檻墻的高度可以放寬到0.8m以下。(4)加強對機械加壓送風機安裝和風井施工質量的要求,提高送風風壓的安全穩(wěn)定性。避免風井內壁施工質量不合要求,導致風壓損失過大。(5)禁止在樓梯間內設置燃氣供氣管道。
中圖分類號;P426.1+6文獻標識碼;A
1.工程概述
座落于河北省衡水市紅旗大街和新華路交叉口的“匯中?家天下?北區(qū)”,該項目分為1#2#3#5#6#及北區(qū)地下室6個子項目。整個北區(qū)占地面積約20107.87m2;其中1#2#3#6#建筑分類為一類高層住宅樓;5#建筑分類為多層商業(yè)建筑;北區(qū)地下室建筑分類為Ⅰ類汽車庫,其建筑功能,1#2#3#6#建筑地下一層及地下一層夾層為非可燃性庫房、設備用房等,地下二層平時為非可燃性庫房戰(zhàn)時為核六級甲類二等人員掩蔽所,其他部分地下一層,地下二層為地下車庫。各樓體之間位置關系如(附圖1)所示。
本論文以1#建筑為例,討論一類高層住宅建筑的防火電氣設計。
1#建筑占地面積為1575.4 m2,地上建筑面積為28885.64 m2。此工程為新建建筑,2013年底施工圖設計完成,并通過了審圖單位審查。自2013年8月開始,對1#住宅樓進行建筑電氣施工圖設計。1#樓地下3層、地上32層,建筑物高度99.95m(室外地坪至女兒墻頂);1#住宅樓為32層3單元式住宅,地下二層平時為非可燃性庫房戰(zhàn)時為核六級甲類二等人員掩蔽所,地下一層及地下一層夾層為非可燃性庫房、設備用房等;地上一、二層為商業(yè)服務網點,三至三十二層為住宅,總戶數為180戶。
附圖1
2.防火電氣設計
2.1防火電氣設計涉及的主要標準和規(guī)范
《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95(2005年版)以下簡稱《高規(guī)》;
《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50116-98;
《低壓配電設計規(guī)范》GB50054-2011;
《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-2009;
《住宅設計規(guī)范》GB50096-2011;
《人民防空工程設計防火規(guī)范》GB50098-2009;
《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-2010;
《建筑物電氣裝置》第4-42部分:安全防護 熱效應保護GB16895.2-2005/IEC 60364-4-42:2001;
《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)》GB17945-2010;
《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008以下簡稱《民規(guī)》;
2.2 消防設備的電源及其配電
2.2.1消防負荷等級的確定
合理的確定負荷等級,是保障消防設備用電的重要保障,也是高層住宅建筑電氣設計的基礎。根據《高規(guī)》表3.0.1中的“十九層及十九層以上的住宅為一類”可確定1#建筑為一類高層建筑,其消防用電設備的負荷等級為一級。對非消防用電設備,但為重要用電設備,可根據《民規(guī)》附錄表A“民用建筑中各類建筑物的主要用電負荷分級”中的“一類高層住宅中的,走道照明,值班室照明、警衛(wèi)照明、障礙照明用電,主要業(yè)務和計算機系統(tǒng)用電,安防系統(tǒng)用電,電子信息設備機房用電,客梯用電,排污泵及生活水泵用電均為一級負荷”,結合本工程實際可確定,本工程消防系統(tǒng),安防系統(tǒng),客梯,生活水泵,排污泵等設備的用電按一級負荷供電。根據《人民防空工程設計防火規(guī)范》GB50098-2009和《高規(guī)》結合本工程實際可確定,地下二層人防,平時按高層建筑防火建筑有關規(guī)范要求設計,其疏散照明、應急照明、消防排煙風機、正壓風機等消防設備均按一級負荷供電。
2.2.2一級供電負荷的供電措施
根據《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50052-2009第3.0.2“一級負荷應由雙重電源供電,當一路電源發(fā)生故障時,另一路電源不應同時受到損壞”,結合本工程實際可確定,本工程一級負荷電源均由箱變的二臺變壓器供電,且二臺變壓器10KV高壓應由兩路雙重電源供電。
根據《高規(guī)》第9.1.2“高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防排煙風機等的供電,應在最末一級配電箱處設置雙電源自動切換裝置”。上文提到的《民規(guī)》附錄表A中重要用電設備, 如本工程安防系統(tǒng),客梯,生活水泵,排污泵等設備也用雙電源互投箱供電。
2.2.3消防配電線纜的選擇
消防設備的電氣配電線路、配電系統(tǒng)應滿足可靠性、耐火性、安全性、有效性、科學性的要求,以保證火災時消防設備供電不會中斷,保障人身安全,保證供電持續(xù)時間,確保供電質量并力求系統(tǒng)接線簡單,投資省、運行費用低。
根據《民規(guī)》第7.4.1條第2款第3點“對一類高層建筑以及重要的公共場所等防火要求高的建筑,應采用阻燃低煙無鹵交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜,電線或無煙無鹵電力電纜、電線”。根據《民規(guī)》第13.10.4條第2款“火災自動報警系統(tǒng)保護對象分級為一級的建筑,其消防設備供電干線及分支干線,宜采用礦物絕緣電纜;當線路的敷設保護措施符合防火要求時,可采用有機絕緣耐火類電纜”;第4款“消防設備的分支線路和控制線路,宜選用與消防供電干線或分支干線耐火等級降一類的電線或電纜”。
根據上述規(guī)范內容,礦物絕緣電纜為首選,其采用獨特的制造方式,使氧化鎂絕緣材料高度緊密地壓實在電纜的無縫銅護套中,與銅芯、銅護套共同形成密實的一體,因而具有良好的耐火、耐高溫、載流量大、防水、耐腐蝕、耐機械損傷、耐輻照及電磁相容性、美觀大方等特點,同時該電纜在火災條件下不會放出任何煙霧、鹵素及有害有毒氣體。礦物絕緣電纜的的銅護套可作為接地線使用,與其他類型電纜相比可減少一根芯線,明敷容易安裝,并且使用壽命長。但由于造價等原因,目前在特級保護對象的建筑中應用較多,在一類高層住宅建筑中采用較少。綜上所述,結合工程實際可確定,本工程的消防系統(tǒng)配線使用有機絕緣耐火電纜沿封閉式線槽(外涂防火涂料)敷設的方式。
2.2.4消防配電線路的敷設
根據《高規(guī)》第9.1.3“消防用電設備的配電應采用專用的供電回路,其配電設備應設有明顯標志。其配電線路和控制回路宜按防火分區(qū)劃分”;采用專用回路的原因在于,在火災時,必須保障消防設備的正常運轉,保證消防疏散和火災撲救,所以不能與其他動力及照明共用回路;有明顯標志的原因在于,為防止緊急情況下誤操作。所謂的專用供電回路,是指從低壓總配電室或分配電室至消防設備或消防設備室最末級配電箱的配電線路,即使用干線為其提供電源。
根據《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50116-98第6.3.1.8“消防控制室在確認火災后,應能切斷有關部位的非消防電源,并接通警報裝置及火災應急照明燈和疏散指示燈”,其原因在于,建筑發(fā)生火災后,可能會造成電氣線路短路和其他設備事故,電氣線路可能使火災蔓延擴大,還可在在救火中因觸及帶電設備或線路等漏電,造成人員傷亡。
根據《民規(guī)》第13.10.5條第3款“當采用有機絕緣耐火電纜為消防設備供電的線路,采用明敷設、吊頂內敷設或架空地板內敷設時,應穿金屬導管或封閉式金屬線槽保護;所穿金屬導管或封閉式金屬線槽應采取涂防火涂料等防火保護措施;當線路暗敷設時,應穿金屬導管或難燃型剛性塑料導管保護,并應敷設在不燃燒結構內,且保護厚度不應小于30mm”其原因在于,滿足火災時,消防系統(tǒng)連續(xù)供電的需要。
綜上所述,結合本工程實際,消防雙路電源沿同一電纜線槽敷設時,線槽內加裝隔板分開敷設,出線槽后穿鋼管,暗敷設在不燃燒結構內,且保護厚度不應小于30mm。在電纜井內孔洞施工完成后應采取防火封堵措施。
2.2.5配電線路的短路和過負荷保護
據統(tǒng)計,建筑電氣火災中,電氣線路引發(fā)的火災占電氣火災的60%以上。而其中最為常見電氣線路火災分為短路故障引發(fā)的火災和線路長期過載引發(fā)的火災。發(fā)生短路時,線路中的電流增加為正常時的幾倍甚至幾十倍,而產生的熱量又與電流的平方成正比,使得溫度急劇上升,大大超過允許范圍。如果溫度達到可燃物的引燃溫度,即引起燃燒,從而導致火災。所以,可靠的短路和過負荷保護是預防電氣線路火災的重要手段。
根據《低壓配電設計規(guī)范》GB50054-2011第6.1.1“配電線路應裝設短路保護和過負荷保護”;第6.2.1“配電線路的短路保護電器,應在短路電流對導體和連接處產生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷電源”;第6.3.1“配電線路的過負荷保護,應在過負荷電流引起的導體溫升對導體的絕緣、接頭、端子或導體周圍的物質造成損害之前切斷電源”;第6.3.6“過負荷斷電將引起嚴重后果的線路,其過負荷保護不應切斷線路,可作用于信號”。
綜上所述,結合本工程實際,本工程的配電線路保護采用,非消防用電回路均設置可靠的短路和過負荷保護,在發(fā)生短路和過負荷時能及時切斷電源,防止火災的發(fā)生;為了保證消防負荷在火災時能持續(xù)運行,消防配電線路只設置短路保護,過負荷保護只作用于報警,不作用于跳閘。
2.3剩余電流保護開關及剩余電流火災報警系統(tǒng)
根據《住宅設計規(guī)范》GB50096-1999要求,“每幢住宅的總電源進線斷路器,應具有漏電保護功能”。由于電氣火大部分由電弧性接地故障引起,在AC220V系統(tǒng)中,300mA的電流就產生電弧,因此使用剩余電流保護開關(以下簡稱RCD)及時有效地切斷電源開關或發(fā)出信號,就可以盡早的發(fā)現(xiàn)問題、避免火災的發(fā)生。同時,利用剩余電流保護開關還可以對接地故障隱患起到預防作用。
根據《低壓配電設計規(guī)范》GB50054-2011第6.4.3“為減少接地故障引起的電氣火災危險而裝設的剩余電流監(jiān)測或保護電器,其動作電流不應大于300mA;當動作于切斷電源時,應斷開回路的所有帶電導體“。
隨著技術的發(fā)展,剩余電流火災報警系統(tǒng)應運而生。由于剩余電流火災報警系統(tǒng)能準確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài),能發(fā)現(xiàn)電氣火災的隱患,及時報警提醒人員去消除這些隱患,因此在《高規(guī)》第9.5.1“高層建筑內火災危險性大、人員密集等場所宜設置漏電火災報警系統(tǒng)”。目前有條件的高層住宅建筑都設置了剩余電流火災報警系統(tǒng),以提高火災的防范水平。
考慮到1#建筑為3單元式住宅,所以未設置剩余電流火災報警系統(tǒng)。
2.4應急照明
火災應急照明是高層建筑中極其重要的一部分,在火災發(fā)生時引導人員疏散和維持消防救火設備的運行起著關鍵作用?;馂膽闭彰靼▊溆谜彰?、疏散照明。供消防作業(yè)及救援人員繼續(xù)工作的場所應設置備用照明這些場所包括配電室、消防控制室、消防水泵房、防排煙機房、供消防用電的蓄電池室、自備發(fā)電機房、電話總機房以及發(fā)生火災是仍需堅持工作的其他房間。供人員疏散,并為消防人員撤離火災現(xiàn)場的場所,應設置疏散指示標志燈和疏散通道照明,這些場所包括樓梯間、防煙樓梯間前室、消防電梯及其前室、合用前室和避難層(間)以及走道長度超過20m的內走道。應急照明燈和燈光疏散指示標志,應設玻璃或其他不燃燒材料制作的保護罩?;馂膽闭彰鲬獫M足最少持續(xù)供電時間和最低照度要求。
綜上所述,結合本工程實際,本工程的應急照明系統(tǒng)應符合上述規(guī)定。
2.5火災自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)
根據《高規(guī)》第9.4.2“除住宅,商住樓的住宅部分、游泳池、溜冰場外,建筑高度不超過100m的一類高層建筑的“經常有人停留或可燃物較多的地下室”應設置火災自動報警系統(tǒng)”。
根據《民規(guī)》第13.1.3“高層建筑有消防聯(lián)動控制要求的一、二類高層住宅的公共場所應設置火災自動報警系統(tǒng)”。
根據《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50116-98表3.1.1 火災自動報警系統(tǒng)保護對象分級中規(guī)定“居住建筑,十九層及以上的居住建筑,設置一級火災自動報警系統(tǒng)”。
依據上述規(guī)范,結合本工程的實際情況,在本建筑內設置火災自動報警裝置,報警信號均上傳至北區(qū)5#建筑首層消防控制室,控制室內設置火災自動報警裝置及消防聯(lián)動控制臺,控制方式分為自動控制(模塊控制)和手動控制(硬線連接)兩種。通過聯(lián)動控制臺,可以實現(xiàn)對消火栓、自動噴灑滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)設備的自動/手動控制及監(jiān)視。在確認火災后,應切斷有關部位非消防電源、并接通警報裝置及火災應急照明和疏散標志燈,并有信號顯示。本工程火災自動報警系統(tǒng)保護對象為一級,地下部分按要求在配電室、弱電間、水泵房、風機房、走道、前室等部位設置感溫和感煙探測器。住宅部分僅在走道、前室等處設置感煙探測器、手動報警按鈕和聲光警報裝置。
2.6防雷、接地及總等電位聯(lián)接系統(tǒng)
當建筑物遭受直接雷擊或雷擊時空間電磁脈沖都可能對電氣裝置產生危害。建筑電氣裝置內的瞬態(tài)沖擊過電壓主要由大氣中的雷電產生。當雷擊發(fā)生時,強大的瞬變電磁場直接在電氣裝置內感應產生電涌電壓,泄放時的能量和過電壓幅值、波形陡度都很大,經常會造成設備絕緣損壞,供電中斷,甚至引發(fā)火災、電擊等事故,對絕緣強度低的敏感信息技術設備危害和干擾更大。因此,在高層住宅建筑物內做好防雷及接地保護,是預防火災發(fā)生的一個重要方面。為減小雷電流在金屬導體之間產生的電位差發(fā)生打火引起火災建筑物內應設總等電位聯(lián)接系統(tǒng)。
綜上所述,1#建筑的防雷等級為三類。建筑物的防雷裝置應滿足防直擊雷、防雷電感應及雷電波的侵入,并設置總等電位聯(lián)結。在屋頂采用∅10熱鍍鋅圓鋼作避雷帶,屋頂避雷帶連接線網格不大于20mx20m或或24mx16m。利用建筑物鋼筋混凝土柱子或剪力墻內兩根∅16以上主筋通長焊接作為引下線,引下線間距不大于18m。引下線上端與避雷帶焊接,下端與建筑物基礎底板上的上下兩層鋼筋內的兩根主筋焊接。本建筑,其上部占高度20并超過60米的部位應防側擊雷,每三層設均壓環(huán),均壓環(huán)均與該層外墻上的所有金屬窗,構件,引下線連接。防雷接地、電氣安全接地及其他電子設備可共用接地裝置,接地電阻不大于1Ω。1#建筑內低壓配電系統(tǒng)為TN-S系統(tǒng),所有正常情況下不帶電的外露導電部分均應接地,金屬線槽或橋架在其去全長內不應少于2處接地??偟入娢宦?lián)接端子箱設置在各單元配電間內,并與基礎接地裝置可靠連接。各戶內有淋浴設施的衛(wèi)生間設局部等電位聯(lián)結。電梯機房及地下二層人防值班室內做局部等電位聯(lián)結。凡突出屋面的所有金屬構件、金屬通風管、金屬屋面、金屬屋架等均與避雷帶可靠焊接。在屋面接閃器保護范圍之外的非金屬物體應裝設接閃器,并應和屋面防雷裝置相連。電源進線柜及室外配電箱等處設浪涌保護器,屋頂天線、網絡進線處及重要機房均加設浪涌保護器。
2.71#住宅建筑1單元配電系統(tǒng)圖(附圖2)
本文作者通過近期設計的一個工程案例――清香嶺居住宅小區(qū),結合當前國家法律法規(guī)、規(guī)程規(guī)范和圖集,來闡述帶商業(yè)服務網點的一類高層住宅建筑的供配電設計要點,特別是負荷分級、電源的設置等方面的問題,并提出一些設計人員應注意的建議。
清香嶺居住宅小區(qū)分為A、B、C三個地塊,B區(qū)為別墅和多層住宅,B區(qū)總建筑面積約為4萬m2,C區(qū)為一類高層住宅單體建筑,地下兩層,地上27層,C區(qū)總建筑面積約為2萬m2,本文均不做闡述;A區(qū)總建筑面積約為10萬m2,建筑主體高度為85.2米,結構高度為108米;地下一層為人防工程和車庫,地下二層為人防工程(本工程因現(xiàn)場地形,局部出現(xiàn)地下二層);地上共有6個塔樓(順序依次為F1棟、G棟、F2棟、F3棟、F4棟、F5棟),一層、二層裙房均為商業(yè)服務網點,三至二十七層均為住宅;地下室建筑面積約為1.6萬m2,人防工程共分為3個防護單元,人防類別為常6級乙類二等人員掩蔽所,人防總建筑面積為4543.2 m2。
1 負荷分級
1.1 地下車庫負荷分級的確定
本工程地下車庫停車數量為346輛,根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》(GB 50067-97)3.0.1條和9.0.1.1條,地下車庫的防火分類為Ⅰ類,本工程地下車庫消防水泵、火災自動報警、自動滅火、排煙設備、火災應急照明、疏散指示標志等消防用電應按一級負荷供電;若設計有機械停車設備和升降梯的車庫,機械停車設備以及采用升降梯作車輛疏散出口的升降梯用電應按一級負荷供電。
根據《建筑設計防火規(guī)范》(GB 50016-2014)10.1.1條,一類高層民用建筑的消防用電應按一級負荷要求供電,故在地下車庫中一類高層民用建筑所用的消防設備用電負荷均為一級負荷。
地下車庫中排污泵和生活水泵等非消防負荷等級均為一級負荷;地下車庫人防區(qū)走道照明為一級負荷,普通照明為二級負荷;地下車庫非人防區(qū)走道照明為一級負荷,其他普通照明為三級負荷。
1.2 地下人防工程負荷分級的確定
根據《人民防空地下室設計規(guī)范》(GB 50038-2005)7.2.4條 續(xù)表7.2.4(戰(zhàn)時常用設備電力負荷分級)的要求:基本通信設備、音響警報接收設備、應急通信設備、柴油電站配套的附屬設備、應急照明用電負荷等級為一級,重要的風機、水泵、三種通風方式裝置系統(tǒng)、正常照明、洗消用的電加熱淋浴器、區(qū)域電源的用電設備、電動防護密閉門、電動密閉門和電動密閉閥門用電負荷等級為二級,不屬于一級和二級負荷的其它負荷為三級負荷。
1.3 一、二層商業(yè)負荷分級的確定
本工程一、二層各商業(yè)服務網點面積均小于200 m2,根據《商店建筑設計規(guī)范》(JGJ 48-2014)7.3.1條第3款的要求:“小型商店建筑的用電應為三級負荷”,故一、二層各商業(yè)服務網點按三級負荷供電。JGJ 48-88版規(guī)范要求“高層民用建筑附設商店的電氣負荷等級應與其相應的最高負荷等級相同”,設計人員應注意新版規(guī)范對負荷分級的變化。
1.4 住宅負荷分級的確定
根據《住宅建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 242-2011)3.2.1條,本工程為一類高層住宅建筑,消防用電負荷、應急照明、航空障礙照明、走道照明、值班照明、安防系統(tǒng)、客梯、排污泵和生活水泵為一級負荷;住宅建筑內其他用電負荷為三級負荷。
2 配變電所及柴油發(fā)電機容量及位置選擇
2.1 配變電所位置的確定
根據本工程實際情況,6棟塔樓一字排開,端到端水平距離約為400米,塔樓建筑主體高度為85.2米,根據《住宅建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 242-2011)4.3.3條的條文說明:“供電半徑一般為200m~250m ”,方案確定為設置1個10kV開關室和3個配變電所;F1棟、G棟和F2棟住宅樓由#1配變電所供電,設置于三棟塔樓地下室中間位置;F3棟、F4棟和F5棟住宅樓設置#3配變電所,設置于F4棟塔樓地下室;地下室、一層、二層裙房由#2配變電所供電,設置于地下室中間位置,均滿足供電半徑要求。
關于配變電所所址的選擇,《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 16-2008)4.2.1條第7款規(guī)定:“不應設在廁所、浴室、廚房或其他經常積水場所的正下方,且不宜與上述場所貼鄰。如果貼鄰,相鄰隔墻應做無滲漏、無結露等防水處理”,配變電所設置在地下一層時,應注意上方是否為一層商業(yè)服務網點的衛(wèi)生間。
同時還應注意,《住宅建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 242-2011)4.2.2條有規(guī)定:“當配變電所設在住宅建筑內時,配變電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側,不宜設在住宅建筑地下的最底層。”故在做純住宅樓時應注意配變電所正上方是否為住戶。
本工程局部出現(xiàn)地下二層,配變電所不宜設置在地下二層,《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 16-2008)4.2.2條有規(guī)定:“配變電所可設置在建筑物的地下層,但不宜設置在最底層”。
配變電所設置在地下室時應有相應的防水、排水措施,《低壓配電設計規(guī)范》(GB 50054-2011)4.3.4條有規(guī)定“配電室內的電纜溝,應采取防水和排水措施。配電室的地面宜高出本層地面50mm或設置防水門檻”。
2.2 配變電所內變壓器容量的確定
《住宅建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 242-2011)4.3.1 條規(guī)定:“住宅建筑應選用節(jié)能型變壓器。變壓器的結線宜采用D,yn11,變壓器的負載率不宜大于85%”,同時根據供電部門要求,功率因數補償應達到0.9及以上。本工程通過負荷計算:#1配變電所設置兩臺SCB11型1000kVA的住宅用電干式變壓器,#3配變電所設置兩臺SCB11型1000kVA的住宅用電干式變壓器,#2配變電所設置一臺SCB11型630kVA商業(yè)用電干式變壓器和一臺SCB11型630kVA公共用電干式變壓器;各配變電所的兩臺變壓器低壓側均采用母聯(lián)柜連接,保證變壓器不同時停電檢修時一級負荷和二級負荷的供電。各變壓器負載率均在75%~85%之間,符合規(guī)范要求。
2.3 柴油發(fā)電機容量的確定
關于柴油發(fā)電機作為應急電源的容量確定,《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 16-2008)中3.5.4條有規(guī)定,現(xiàn)摘錄如下:
“3.5.4 應急發(fā)電機的負荷計算應滿足下列要求:
1 當應急發(fā)電機僅為一級負荷別重要負荷供電時,應以一級負荷別重要負荷的計算容量,作為選用應急發(fā)電機容量的依據;
2 當應急發(fā)電機為消防用電設備及一級負荷供電時,應將兩者計算負荷之和作為選用應急發(fā)電機容量的依據;
3 當自備發(fā)電機作為第二電源,且尚有第三電源為一級負荷別重要負荷供電時,以及當向消防負荷、非消防一級負荷及一級負荷別重要負荷供電時,應以三者的計算負荷之和作為選用自備發(fā)電機容量的依據?!?/p>
本工程將消防用電設備及一級負荷之和作為應急柴油發(fā)電機容量的依據。
同時根據《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》(GB 50974-2014)11.0.12條規(guī)定“消防水泵控制柜應設置機械應急啟泵功能,并應保證在控制柜內的控制線路發(fā)生故障時由有管理權限的人員在緊急時啟動消防水泵”。當緊急時啟動消防水泵,柴油發(fā)電機的母線電壓將會下降,影響發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定;設計中為消防水泵提供備用電源的柴油發(fā)電機組容量選擇應考慮當最大一臺消防水泵全壓直接啟動時的電壓降,需滿足規(guī)范要求值(發(fā)電機母線電壓不應低于額定電壓的80%)。
2.4 柴油發(fā)電機組安裝位置的確定
《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 16-2008)中6.1.1條第6款有規(guī)定:“發(fā)電機間、控制室及配電室不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方或貼鄰”。
《建筑設計防火規(guī)范》(GB 50016-2014)5.4.13條第2款摘錄如下:
“5.4.13 布置在民用建筑內的柴油發(fā)電機房應符合下列規(guī)定:
2 不應布置在人員密集場所的上一層、下一層或貼鄰?!?/p>
本工程柴油發(fā)電機房設置于車庫內,上方為草坪。GB 50016-2014版防火規(guī)范出來以前,設計人員往往考慮少占用或盡量不占用車位,柴油發(fā)電機房經常布置于一層商業(yè)的下方(此位置多剪力墻,不能設置停車位),現(xiàn)在此條列為強制性條文,設計人員應注意規(guī)范的變化。
3 人防電站的確定
《人民防空地下室設計規(guī)范》(GB 50038-2005)7.2.13條第1款條文說明:“建筑面積大于5000m2的防空地下室應設置內部電站,除供本工程供電還需兼作區(qū)域電站向鄰近防空地下室一級、二級負荷供電,柴油發(fā)電機組總功率大于120kW時應設置固定電站,柴油發(fā)電機組的臺數不應少于2臺。對于大型人防工程也可按防護單元組合,設置若干個移動電站,分別給防護單元供電。”
本工程人防總建筑面積為4543.2 m2,同時根據其他各專業(yè)提供的電氣條件,一級和二級負荷總功率小于120kW,故該人防工程未在內部設置固定電站,在人防工程中間位置設置人防配電室,戰(zhàn)時電源由防空地下室地面附近的拖車電站、汽車電站引來。
4 低壓側供配電系統(tǒng)及線纜選擇
4.1 低壓側供配電系統(tǒng)
《住宅建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 242-2011)6.2.4條規(guī)定:“ 每棟住宅建筑的照明、電力、消防及其他防災用電負荷,應分別配電”。在低壓配電柜系統(tǒng)圖中,按非消防照明、非消防動力、消防照明、消防動力、人防等分類設置配電柜。住宅采用樹干式配電,每三層設置一個電能表箱,同一層四個家居配電箱均接于同一相;動力負荷均采用放射式供電;單相用電設備均勻地分配在三相回路中。
關于應急照明電源箱的設置,《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 16-2008)13. 9.12條有規(guī)定,本工程消防用電負荷為一級,應急照明由主電源和應急電源提供雙電源,均采用專用回路,由配變電所低壓柜引來;各塔樓采用樹干式供電,樓梯間根據工程具體情況按多個樓層設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱;地下層各防火分區(qū)采用放射式供電,按防火分區(qū)設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱,提供該分區(qū)內的備用照明和疏散照明電源。
根據《民用建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 16-2008)13. 9.8條的規(guī)定:“ 消防用電設備配電系統(tǒng)的分支線路,不應跨越防火分區(qū),分支干線不宜跨越防火分區(qū)”。在地下室各防火分區(qū)設置消防總箱單獨配電,由低壓柜放射式供電至各分區(qū)消防總箱。
《人民防空地下室設計規(guī)范》(GB 50038-2005)7.2.14條第1款規(guī)定:“ 供電系統(tǒng)設計應符合下列要求:每個防護單元應設置人防電源配電柜(箱),自成配電系統(tǒng)”;故在各個人防防護單元設置人防總箱,由電力系統(tǒng)電源柜和外部電源柜引來,各人防總箱均設置進線總開關和內、外電源轉換開關。
4.2 線纜的選擇
《住宅建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 242-2011)6.4.3條和6.4.4條,消防設施供電干線均采用無鹵低煙阻燃耐火線纜,明敷的非消防供電干線采用無鹵低煙阻燃線纜。
根據《建筑設計防火規(guī)范》(GB 50016-2014)10.1.10條第3款“消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設在不同的電纜井、溝內;確有困難敷設在同一電纜井、溝內時,應分別布置在電纜井、溝的兩側,且消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜。”我們在設計帶商業(yè)服務網點的高層住宅建筑時,非消防配電線路和消防配電線路均共電纜井敷設,應注意電纜井內的消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜。
火災自動報警系統(tǒng)的供電線路、消防聯(lián)動控制線路應采用耐火銅芯電線電纜,報警總線、消防應急廣播和消防專用電話等傳輸線路應采用阻燃或阻燃耐火電線電纜,《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB 50116-2013)11.2.2條有規(guī)定。
4.3 線纜敷設
根據《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB 50116-2013)11.2.1條,火災自動報警系統(tǒng)的傳輸線路應采用金屬管、可撓(金屬)電氣導管、B1級以上的鋼性塑料管或封閉式線槽保護。
《建筑設計防火規(guī)范》(GB 50016-2014)10.1.10 條規(guī)定:消防配電線路明敷時(包括敷設在吊頂內),應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護,金屬導管或封閉式金屬槽盒應采取防火保護措施;當采用阻燃或耐火電纜并敷設在電纜井、溝內時,可不穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護;當采用礦物絕緣類不燃性電纜時,可直接明敷;暗敷時,應穿管并應敷設在不燃性結構內且保護層厚度不應小于30mm。
5 接地系統(tǒng)
本工程低壓配電接地系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng),各電氣系統(tǒng)的接地采用共用接地網,接地網的接地電阻
根據《住宅建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ 242-2011)10.2.1條和10.3.4條,在配變電所做總等電位聯(lián)結,裝有淋浴或浴盆的衛(wèi)生間做局部等電位聯(lián)結,電氣豎井內的接地干線,每隔3層與相近樓板鋼筋做等電位聯(lián)結。
6 結語
以上是筆者設計帶商業(yè)服務網點的一類高層住宅建筑供配電的一些思路和做法,如有不足之處,請設計同行批評指正。
【1】 中國建筑東北設計研究院 JGJ 16-2008 民用建筑電氣設計規(guī)范【S】 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008
【2】 公安部天津消防研究所,公安部四川消防研究所 GB 50016-2014 建筑設計防火規(guī)范【S】 北京:中國計劃出版社,2014
【3】 中國建筑標準設計研究院 JGJ 242-2011 住宅建筑電氣設計規(guī)范【S】 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011
【4】 上海市公安消防總隊,公安部天津消防研究所 GB 50067-97 汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范【S】 北京:中國計劃出版社,1997
住宅作為供家庭居住使用的建筑,是人類自下而上必不可缺的重要場所。正確處理住宅設計中遇到的消防問題,直接關系到人民的生命財產安全。同時,一項合理的工程設計還要考慮建設項目的投資造價,做到既安全適用,又經濟合理。現(xiàn)就設計頻率較高的中高層住宅遇到的消防給水設置原則及界定等問題做如下探討。
1 中高層住宅室內消防給水設置的原則及界定
一九九九年六月一日開始施行的《住宅設計規(guī)范》(GB50096-1999),對住宅劃分是按層數確定的,中高層住宅為七層至九層。
根據國情及住宅建設發(fā)展趨勢,作為單幢總數居全國住宅建設之首的中高層住宅,仍是中小城市發(fā)展康居工程的重點。相應的消防給水設置原則也較為明確?!督ㄖO計防火規(guī)范》(GBJ16-87修訂本)第8.4.1條中規(guī)定:超過七層的單元無住宅,超過六層的塔式住宅、通廊式住宅、底層設有商業(yè)網點的單元式會計室,應設室內消防給水。
上述范圍正是中高層住宅分類之內。但在實際工程設計,經常會遇到七層的單元式住宅附設有地下室、半地下室、閣樓的問題。是按七層考慮,還是按超過七層考慮,關系到是否設置室內消防給水。
在征得有關消防支隊建審人員的意見后,根據實際設計經驗,采取以下做法:
(1)七層單元式住宅附設地下室,按八層考慮,必須設置室辦消防給水;
(2)七層單元式住宅附設半地下室,可不設室內消防給水;
(3)七層單元式住宅附設閣樓,進入閣樓層方式若為套內設爬梯,可以不設室內消防給水;
(4)七層單元式住宅附設閣樓,進入閣樓層方式若為公共樓梯間,則按八層考慮,必須設室內消防給水。
在界定是否設置室內消防給水時,特別要注意的是地下室和半地下室的區(qū)別:
地下室,指間地坪面低于室外地坪面高度超過該房間凈高一半者。
半地下室,指房間地坪面低于室外地坪高度超過該房間凈高1/3,且不超過1/2者。
一般情況下,七層單元式住宅可以不設消防給水設施。但低層設有商業(yè)服務網點時易引起火災的蔓延和擴散,因此《建規(guī)》對超過六層的底層設有商業(yè)網點的單元式住宅,做出了設置室辦消防給水的規(guī)定。
商業(yè)服務網點,指建筑面積不超過300m3的百貨店、副食店及糧店、郵政所、儲蓄所。
如果一座建筑物內底層商業(yè)服務網點的占地面積之和不超過100m3,且用耐火極限不低于2h的非燃燒體的墻和樓板與其它部位隔開,七層的單元式住宅亦可不設室內消防給水;
如果一座建筑物內底層商業(yè)服務網點的占地面積之和不超過100 m3,且用耐火極限不低于是的非燃燒體的墻和樓板與其它部位隔開,七層的單元式住宅亦可不設室內消防給水;
如果商業(yè)服務網點建筑面積超過300 m3或超過一層,則應按商店要求,設置室辦消防給水設施。
若建筑內既有住宅、辦公用房,又有商店、庫房、工廠等,應按火災危險性較大者確定是否設置室內消防給水設施。
2 消防給水管道及設備的設計
2.1室內消防給水管道的設置
室內消防給水管道的設置,直接關系到室內消火栓供水的可靠性?!督ㄒ?guī)》規(guī)定,對于七到九層的單元式住宅和不超過8戶的通廊式住宅,其室內消防給水管道可為枝狀,進水管可采用一條;對于超過六層的塔式和通廊式住宅,如果可采用一條;對于超過六層的塔式和通廊式住宅,如果室內消防豎管相連組成環(huán)狀管道。同時規(guī)定設有消防給水管網的住宅,其室內消防給水管網應設消防水泵接合器,平屋頂上宜設置試驗和檢查用的消火栓。
從以上規(guī)定可以看出,單元式住宅采用一條進戶管在于其設置的可能性與現(xiàn)實性。但對于多單元的單元式住宅,每個樓梯設置一套獨立的消防泵系統(tǒng),不僅不美觀,而且也增加了工程造價。 如五個單元的單元式住宅,要設五條進戶管、五組消防水泵接合器和試驗消火栓。
在工程設計中,多單元住宅可以將立管連環(huán),采用一組試驗用消火栓、一組水箱、一至二條進戶管和消防水泵接合器。這樣做的結果,既保證了環(huán)狀供水的安全可靠性,又兼顧了經濟合理、美觀適用。
2.2消火栓箱位置的確定
消火栓箱可以說是整個消防系統(tǒng)的終端,消火栓、消防水帶、消防槍集于其中。其位置的確定是一個較為突出的問題。
住宅內的消火栓設置暗裝居多,少數半暗裝。這主要考慮樓梯同的交通空間不至受消火栓箱影響,同時兼顧美觀。
消防立管常設在公共樓梯間的陰角上,或管道井內,不能占用戶內面積。但在實際工程中很難找到既美觀又不影響疏通道的位置。
有些設計人員將消火栓箱設在戶門之間,戶門門垛設計成240mm,以便將立管安裝在角落和不至礙事。這對一梯二戶的情況是可行的。如果是一梯多戶,則要根據實際情況定位。
如果將消火栓箱設在樓梯的中間平臺上,從美觀角度還是可行的,使戶門處少了一根“栓馬樁”。在設計時一定要注意和結構設計人員的協(xié)調,因為消火栓箱的位置正好有樓層圈梁通過,結構設計稍做處理即可。有人認為這樣設置時,水龍帶會影響人員的疏散通行,采用時應謹慎。
轉貼于 3 消防給水方式的選擇
城市管網供水壓力一般在0.2+0.05Mpa。對于中高層住宅而言,生活給水已很難滿足要求,消防給水壓力更不可能得到保證。所以在工程設計中要特別注意消防給水方式的選擇?,F(xiàn)代住宅小區(qū)多為中高層建筑,且小區(qū)一般設有給水集中加壓站。如果小區(qū)設有獨立的消防給水管道系統(tǒng),能夠保證最不利點消火栓要求的水量和水壓,則可以采用直接給水方式。
中圖分類號:TU97 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)027-000-01
隨著社會的發(fā)展,高層住宅樓越來越多,高層住宅樓具有面積大、結構復雜、人員密集、用火用電勇氣量大的特點,一旦發(fā)生火災,人員逃生和滅火救援都非常困難。高層住宅樓由于建筑層數多,垂直疏散距離長,人員疏散到安全場所所需時間較長。對于大多數高層住宅建筑(除100米以上的超高層建筑),沒有相應可靠的避難層,而且基本上都是一個單元只有一個疏散樓梯,一旦發(fā)生火災,人員疏散十分困難。應急照明在火災發(fā)生等特殊情況發(fā)生時的作用是毋容置疑的。
一、對高層住宅樓劃分的理解
根據《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2014)第5.1.1 民用建筑根據其建筑高度和層數可分為單、多層民用建筑和高層民用建筑。高層民用建筑根據其建筑高度、使用功能和樓層的建筑面積可分為一類和二類。民用建筑的分類應符合表 1的規(guī)定。
對于住宅建筑,《建筑設計防火規(guī)范》以建筑高度27米作為區(qū)分多層和高層住宅建筑的標準;對于高層住宅建筑,以54m劃分為一類和二類。代替了原國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2006和《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-1995中按9層及18層的劃分標準。個人理解,隨著社會的發(fā)展,現(xiàn)在的高層住宅樓的戶型和風格越來越多樣化,出現(xiàn)了很多層高較高(有的層高達5.9米),而一般住宅樓的層高大概是2.8米到3.2米,這樣如果再用層數來劃分高層住宅樓,會出現(xiàn)同樣都是10層高層住宅樓,其建筑高度可能相差很多,如果再用層數來劃分,可能造成有些住宅樓本應該屬于二類高層,結果按照原有規(guī)范不需要按照二類高層設計,相關的應急照明設計也會出現(xiàn)問題。可見現(xiàn)有新規(guī)范用建筑高度來界定多層和高層住宅建筑的標準是非常人性化的。
二、高層住宅樓應急照明設置的相關依據
《住宅建筑電氣設計規(guī)范》(JGJ242-2011)的第9.3.1條、第9.3.2條 、第9.3.3 條分別規(guī)定了住宅建筑應該設置的應急照明。
三、高層住宅中應急照明的常見種類
應急照明方式常見的有以下幾種,如圖1所示,燈1、燈2、燈3、燈4、燈5和燈6分別代表了不同類型的應急照明的燈具。
其中:燈1代表著事故時刻強制點亮型的疏散指示通道照明,常用在高層住宅樓的樓梯間,這類燈平時不點亮,在火災等事故時刻能夠強制點亮。燈2代表平時兼做一般照明的疏散通道照明,常用在高層住宅樓的樓梯間,平時可以正常的開啟或關閉,當事故發(fā)生時,如果該燈具處于開燈位狀態(tài)則繼續(xù)點亮工作,如何該燈具處于熄燈位置可以通過消防信號強行點亮。燈3代表常明型的應急照明燈具,常用在高層住宅樓的暗的樓梯間、電梯間及其前室中的疏散指示照明,此種應急照明燈,無論平時還是事故狀態(tài)始終處于點亮狀態(tài)。燈4代表常暗型的應急照明燈具,常用在高層住宅樓的明的樓梯間、電梯間及其前室中的疏散指示照明,此種應急照明燈,由于平時有自然光照明,不需要點亮,當事故時可以通過消防信號強行點亮。燈5代表采用感應型燈具的應急照明燈,此種燈具用于高層住宅的樓梯間,通過感應信號點亮,當發(fā)生事故時,無論是燈具處于感應點亮狀態(tài),還是處于熄滅狀態(tài),就可以點亮。燈6代表自帶蓄電池的疏散指示照明燈,此類燈具一般用于樓梯間、電梯間及其前室中的疏散指示照明,其平時有雙電源供電,為燈內蓄電池充電,當出現(xiàn)事故狀態(tài),由具有分勵脫扣器的斷路器控制,使其燈具強行點亮。
四、結束語
應急照明的設計是高層住宅樓建筑電氣設計的一個重要組成部分,本文根據最新建筑電氣相關規(guī)范,提出了高層住宅樓應急照明設計的幾個問題。
參考文獻:
二、超高區(qū)給水的串聯(lián)和并聯(lián)
超高區(qū)給水的供給,有串聯(lián)和并聯(lián)兩種選擇,《建筑給水排水設計規(guī)范》(GB50015-2003)3.3.6“建筑高度超過100m的建筑,宜采用垂直串聯(lián)供水方式。”,條文說明解釋說“對建筑高度超過100 m的高層建筑,若仍采用并聯(lián)供水方式,其輸水管道承壓過大,存在不安全隱患,而串聯(lián)供水可以化解此矛盾”,但在雜志2007年第1期中,文章“分區(qū)并聯(lián)供水在超高層住宅的應用實例”認為,“當采取各種措施能消除超高層供水的安全隱患時,從系統(tǒng)的運行可靠、維護方便、避免二級泵噪音等方面考慮,分區(qū)并聯(lián)供水無疑具有優(yōu)越性”,由此,該文中提到的約140米高的超高層住宅采用了并聯(lián)供水方式。筆者也認為,對于160米以下的超高層,尤其是沒有避難層的住宅,并聯(lián)供水不失為一種不錯的選擇,但就本建筑而言,有避難層可以利用,采用串聯(lián)供水不僅避免管道長時間承受高壓,也使酒店客房部分的供水壓力相對更為穩(wěn)定。
三、消防水泵接合器的設置
1、消火栓系統(tǒng)
室內消火栓系統(tǒng)以避難層為界分為高低兩個區(qū),避難層及以上為高區(qū),避難層以下為低區(qū)。高低區(qū)分別在室外設三組地下式消防水泵接合器,供室外消防車向室內加壓供水。高區(qū)水泵接合器供水管接至設于避難層的消防接力水箱,再由設于避難層的高區(qū)消火栓接力泵供至高區(qū)管網。關于高層建筑水泵接合器的設置,(GB50045-95)7.4.5.2規(guī)定,“消防給水為豎向分區(qū)供水時,在消防車供水壓力范圍內的分區(qū),應分別設置水泵接合器?!?這就產生兩個問題,不同城市消防車供水壓力范圍是多少?不在消防車供水壓力范圍內的分區(qū)是否設置水泵接合器?在雜志2007年第11期中,文章“上虞市建筑業(yè)大樓消防給水系統(tǒng)設計”提到,“目前大中城市消防車配有的水泵揚程為1.12-1.37MPa,折合消防供水高度為80-100米。”,而對于第二個問題,許多設計者選擇不在消防車供水壓力范圍內的分區(qū)不設置水泵接合器,如文章“上虞市建筑業(yè)大樓消防給水系統(tǒng)設計”就寫到,“26層-屋頂為高區(qū),不設消防水泵接合器。”。但筆者認為,超過消防車供水壓力范圍內的分區(qū)對水泵接合器的依賴性更強,如不設置,一旦室內高區(qū)泵出現(xiàn)問題,就會出現(xiàn)望火興嘆的無奈局面,所以只要條件允許,還是應該設置,故本建筑高區(qū)消火栓系統(tǒng)采用接合器加接力泵的供水方式。
2、自動噴水系統(tǒng)
按設計水量不同,高區(qū)在室外設兩組地下式消防水泵接合器,低區(qū)在室外設三組地下式消防水泵接合器,供室外消防車向室內加壓供水。高區(qū)水泵接合器供水管接至設于避難層的消防接力水箱,再由設于避難層的高區(qū)噴灑接力泵供至高區(qū)管網。與消火栓系統(tǒng)不同,對于不在消防車供水壓力范圍內分區(qū)的水泵接合器設置,規(guī)范有明確規(guī)定, (GB50084-2001) 10.4.2規(guī)定,“當水泵接合器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時,應采取增壓措施?!?故本建筑高區(qū)噴灑系統(tǒng)采用接合器加接力泵的供水方式。
四、水噴霧滅火系統(tǒng)與自噴系統(tǒng)的水泵合用問題
柴油發(fā)電機房采用水噴霧滅火系統(tǒng),設計噴霧強度20L/min.m2,由于設備表面積
小于120m2,故用水量小于40L/s,噴灑系統(tǒng)低區(qū)泵水量為40L/s,且滿足壓力要求,故二者合用水泵。關于水泵的合用, (GB50084-2001) 10.2.1規(guī)定“系統(tǒng)應設獨立的供水泵”,這先要搞清水噴霧滅火系統(tǒng)是否屬于自動噴水滅火系,從二者有各自獨立的設計規(guī)范來看,應互無從屬。但(GB50045-95)7.6.6.1規(guī)定“燃油、燃氣的鍋爐房、柴油發(fā)電機房宜設自動噴水滅火系統(tǒng)”,而在該條的條文說明中寫到,“考慮到其火災特點,可以采用水噴霧滅火系統(tǒng)”,似乎的制訂者認為二者是有從屬關系的。而且, (2003年) 7.3.1條寫到“鍋爐房和柴油發(fā)電機房的水噴霧系統(tǒng)可與建筑物內的自動噴水滅火系統(tǒng)合并”。而兩者合用水泵的經濟性是顯而易見的,筆者在工程實踐中也多次這樣操作,均得到了審圖單位和消防審批部門的認可。綜合以上因素,本建筑不再為水噴霧滅火系統(tǒng)單獨另設水泵。
超高層建筑雖早已不是什么新生事物,對于超高層建筑的給排水及消防設計,還有許多理論和細節(jié)需要完善,對于設計人員而言,只有不斷的探索研究,努力汲取新的知識,在實踐中逐漸積累經驗,才能更好的為社會服務。
參考文獻:
[1]《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95 (2005版)
[2] 《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084-2001(2005版)
[3] 《建筑給水排水設計規(guī)范》GB50015-2003
[4] 《建筑滅火器配置設計規(guī)范》GB50140-2005