消防相关知识及电气设计常见问题分析

　　消防相关知识及电气设计常见问题分析

　　１，常见疑难问题之纯住宅消防（5-2）

　　某高层（高度小于100m）住宅楼底部设有多套一到两层的小商铺，每套总面积均小于300m2，此时的电气消防，是按纯住宅还是商住楼设计？如此建筑，要设火灾自动报警系统吗？

　　答：（1）“住宅楼底部设有多套一到两层小商铺，每套总面积均小于300m2”，这根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006附录，应划分为“商业服务网点”；另根据《高规》GB50045-95（2005年版）第1.0.3.1条，住宅底部设有商业服务网点的建筑物，属于居住建筑（含住宅），而不属于商住楼。故此时电气应按住宅建筑设计。

　　（2）对于建筑高度不超过100m的住宅建筑，可执行《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第13.1.3条：“下列民用建筑应设置火灾自动报警系统：……1）有消防联动控制要求的一、二类高层住宅的公共场所”。

　　２，常见疑难问题之接地电阻（4-19）

　　防雷接地与其它工作及保护接地共用接地装置时，接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。该最小值在图纸中如何表达？

　　答：接地通常分为两大类：功能性接地及保护性接地。功能性接地主要包括工作接地、直流接地、屏蔽接地、信号接地等；保护接地主要包括防电击接地、防雷接地、防静电接地、防电化学腐蚀接地等。

　　设计者应充分知晓上述接地分类及其对于接地电阻的不同要求，从而在设计图纸中提出具体要求。参照《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第11、12、22及23章的相关规定，在常规情况下：

　　1）低压系统中，配电变压器中性点的接地电阻不宜超过4Ω；

　　2）配电变压器位于建筑物外部时，低压电缆在引入该建筑物处，对于TN-S或TN-C-S系统，PE线或PEN线应重复接地，接地电阻不宜超过10Ω；对于TT系统，PE线单独接地，接地电阻不宜超过4Ω；

　　3）对于第二、三类防雷建筑物，当专引人工防雷引下线时（该情形极少），每根引下线的冲击电阻分别不宜大于10Ω、30Ω; 当利用自然防雷引下线时，每根引下线的冲击电阻数值可不做规定；

　　4）除另有规定外，电子、信息及计算机设备接地电阻值不宜大于4Ω；

　　5）当采用共用接地方式时，其接地电阻应以诸种接地系统中要求接地电阻最小的数值作为依据。除另有规定外，诸种接地系统与防雷接地系统共用接地体时，接地电阻值不应大于1Ω。

　　另须特别注意：判断建筑物内的电子、信息及计算机设备的存在与否，一般是以其设备机房及主机设备的存在与否作为重要衡量标志的。

　　３，常见疑难问题之SPD（4-16）

　　TN制式下，三相电源系统中SPD只数如何确定？其前端是否一定加设保护电器？保护电器的大小及极数？

　　答：（1）根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版） 第6.4.5条中的图6.4.5-2之注：“当采用TN-C-S或TN-S系统时，在N与PE线连接处电涌保护器用三个，在其后N与PE线分开处安装电涌保护器时，用四个，即在N与PE线间增加一个，类似于图6.4.5-1”。借鉴相关资料，也为便于量化，特补充约定如下：在N线与PE线分开后的10m以内，SPD采用三只或四只均可；当N线与PE线分开后的距离大于10m时，SPD应采用四只。

　　（2）根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004第5.4.1.5条，“浪涌保护器应有过电流保护装置，并宜有劣化显示功能”。

　　（3）SPD前端设置的保护电器的极数或个数，应与SPD设置个数相同，即三只SPD对应三极（只）保护电器，而四只SPD对应四极（只）保护电器。该保护电器既要满足短路分断能力要求，又不允许在规定雷电冲击放电电流下开断。该保护电器或其技术参数也可由SPD制造商配套提供。

　　４，常见疑难问题之四极开关（1-20）

　　什么情况下要使用三相四极开关？

　　答：三相四极开关使用要点：

　　①为避免断N隐患，应慎用四极开关。TN-C（非指TN-C-S）系统严禁采用四极开关。

　　②在TN系统中，凡有N线电流流经的三相电源回路中，若须装设三相漏电保护开关，则RCD本身应为四极（或三极四线）开关。

　　③引接于两种不同接地系统的电源（即“不共地的两个电源”）的双电源转换开关，应采用四极开关。最典型的如，自工程外部引入的区域人防电源与市电电源之间的切换，应采用四极开关。

　　④TT系统的电源进线开关应采用四极开关。

　　⑤IT系统中当存在中性线时应采用四极开关。

　　５，常见疑难问题之消防桥架（2-18）

　　《建筑设计防火规范》GB50016-2006或《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）里的电气消防章节，经常提到“金属线槽”而少提到“电缆桥架”。请问，什么样的电缆桥架可与金属线槽等同？

　　答：①中国工程建设标准化协会标准《钢制电缆桥架工程设计规范》（CECS31:2006）对于“桥架”的定义是，由托架、附件、支（吊）架三类部件构成的、支承电缆线路的、具有连续刚性的结构系统的总称。在房屋建筑工程中，常用桥架一般可分为梯级桥架、托盘桥架（又分为带盖无孔、带盖有孔、无盖有孔等）及槽式桥架等。桥架主要用于敷设电缆。

　　②线槽尚无明确定义。一般认为，与桥架相比，线槽尺寸相对较小，均属于槽式，具有带盖板的封闭型结构，主要用于敷设导线。

　　③在用于敷设消防线路方面，应认为“完全封闭且火灾时不燃”的电缆桥架，才与《建规》GB50016-2006第11.1.6条第1款或《高规》GB50045-95第9.1.4.1条（2005年版）中所提及的“封闭式金属线槽”等同。而符合此条件的，仅有带盖槽式桥架（不燃型）或带盖无孔托盘桥架（不燃型）等类型。

　　④当以桥架布设消防线路时，必须在设计图纸中详细注明桥架类型、规格。

　　6，常见疑难问题之三级消防负荷（2-9）

　　根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006第11.1.1条第3款，消防负荷也可能为三级负荷。那么供电电源只采用一路市电，可否？

　　答：《建规》GB50016-2006第11.1.1条第3款的条文说明注释：“除了本条第一、二款以外的建筑物、储罐、堆场中的消防用电设备，其供电可以采用三级负荷供电。现有的建筑物、储罐（区）、堆场，要保障其消防用电设备的可靠性，满足三级负荷供电要求是最基本的要求，有条件的工厂应尽量设置2台终端变压器”。

　　另外，消防设备负荷即使是作为三级负荷，也应执行《建筑设计防火规范》GB50016-2006第11.1.5条，即“消防控制室、消防水泵房、防排烟风机房等消防用电设备及消防电梯等的供电，应在配电线路最末一级配电箱处设置自动切换装置。”也就是说，此时上述消防用电设备，至少要求有两个回路来供电。

　　7，常见疑难问题之消防设备过载（2-16）

　　根据《低压配电设计规范》GB50054-95第4.3.5条，要求重要设备（如消防设备）配电线路上保护电器的过负载保护，不应作用于切断电路，而仅作用于信号。但对于存在有备用设备的消防设施，如何执行此条？此处的“配电线路”，是仅指末端配电线路，还是包括由变配电所引出的各级配电线路？

　　答：①所谓“重要设备”，在民用建筑中，主要是指消防水泵、消防风机等消防用电设备。对于《低压配电设计规范》GB50054-95第4.3.5条，参考相关国标图集，具体实施如下：

　　1）对于无备用设备的消防设备（如防排烟风机），其过负荷保护的热继电器触点，应不动作于切断其配电回路，而只发出报警信号。

　　2）对于有备用设备的消防设备（如消防水泵），其过负荷保护的热继电器触点，允许在过载时作用于切断自身配电回路，并能发出报警信号，且实现备用自投。

　　3）对于上述消防设备最末级断路器，应去除长延时脱扣器，选用仅带短路瞬动保护的脱扣器；或者将断路器长延时脱扣器整定值加大（使其不低于计算电流的1.5~2倍），并按此整定值选择配电线缆截面。

　　②对于上述“配电线路”，前两本规范均未明确是仅指末级线路，还是包括由变压器低压侧开始引出的各级线路。而结合《通用用电设备配电设计规范》GB50055第2.4.6条，关于“交流电动机过负荷保护”，也规定了：“断电导致损失比过载更大时，不宜装设过载保护，或使过载保护动作于信号。”解读此条，可看出该条规定是仅针对电动机保护电器这一末级而言的。如设计人要求变配电所配出的每一级消防线路的过负荷保护电器，都只是报警而不切断电路，则设计应给出可靠的、具体的线路保护和报警措施。

　　8，常见疑难问题之保护电器装设部位（1-16）

　　配电箱总开关何时必须采用带保护的开关电器（如断路器）？何时必须采用带隔离作用的开关电器？

　　答：①《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.1.4条规定：“由市电引入的低压电源线路，应在电源箱的受电端设置具有隔离作用和保护作用的电器；由本单位配变电所引入的专用回路，在受电端可装设不带保护的开关电器；对于树干式供电系统的配电回路，各受电端均应装设带保护的开关电器”。

　　②《住宅建筑规范》GB50386-2005第8.5.4条规定，“每套住宅应设置电源总断路器，总断路器应采用可同时断开相线和中性线的开关电器”（强条）。本市认定该“总断路器”应指户箱内的总开关。

　　③除上述①、②之外，深圳市另约定如下：由本单位变电所供电但距离变电所较远的电源箱，或者电源箱受电端如无隔离及保护电器将造成操作、维修很不方便或很不安全时，建议该电源箱受电端（即“总开关”）也宜设置具有隔离作用和保护作用的电器。

　　9，常见疑难问题之储油箱容积（2-4）

　　柴油发电机一方面要满足不超过8h的燃油需要，还要满足日用油箱间内不超过1m3的储油量，如何协调？当发电机组容量很大时，如何办理？

　　答：《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 （2005年版）第4.1.3.3条（强条）、《建筑设计防火规范》GB50016-2006第5.4.3条第3款（强条）及《民用建筑设计通则》GB50352-2005第8.3.3条第3款，均规定：“机房内应设置储油间，其总储存量不应超过8.00h的需要量”。与此同时，《高规》GB50045-95（2005年版）第4.1.10.2条又规定：高层建筑使用丙类液体作燃料时，“中间罐容积不应大于1.00立方米，”柴油是丙类液体，而日用油箱间属于典型“中间罐”，故这条规定也应执行。

　　上述规范条文需同时满足，不可偏废。因上述8h或1立方米都只是最高限量而非最低限量，故当实际柴油机组按单位小时耗油量的计算值，超过体积限制值时，则可调低发电机运行小时数来解决问题。比如，某单台发电机耗油量为200升/h，则其8h总用油量为200×8=1600升，大于了1 m3（1000升）。此时，可限定该发电机组一次性最多只准运行1000/200=5小时。这样就同时满足了上述不超过8h及1 m3之要求。

　　但值得注意的是，“运行小时数”不可无限度地降低。参照老版《民规》JGJ/T-92的规定，最低不宜少于3小时。

　　当限制发电机运行小时数不够合理时，则可（二选一）：1）降低发电机组单机容量而增加发电机组台数，并参照国标图集《工程建设标准强制条文及应用示例》04DX002（房屋建筑部分—电气专业）P39的“布置在地下一层的柴油机房平面示例”的相关做法，遵循一台机组对应一个油箱间，即实行“1机1个油箱间，N机N个油箱间”；2）在主建筑物外设置储油库。此时，电气专业应提出条件要求，由建筑、动力等专业进行具体设计。

　　10，常见疑难问题之照明PE线（4-29）

　　室内照明线路是否要单独设置PE线？

　　答：近年来，我国参照IEC标准，对于《灯具一般安全要求与试验》GB7000.1-2002进行了修改（改后编号为GB7000.1-2007，将于2009年1月起正式实施），规定从实施之日起，我国将不得生产、销售和使用0类灯具。因此，今后建筑物中常规灯具基本为Ⅰ类（因Ⅱ、Ⅲ类灯具也较少见）。

　　《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303—2002第19．1．6条：“当灯具距地面高度小于2．4m时，灯具的可接近裸露导体必须接地（PE）或接零（PEN）可靠，并应有专用接地螺栓，且有标识”（强条）。因此，带金属外壳灯具（实际应指I类灯具）安装高度低于2.4m而设计未配PE线，应判违反强条。

　　此外，《建筑照明设计标准》GB50034-2004中第7.2.12条规定：“当采用Ⅰ类灯具时，灯具的外露可导电部分应可靠接地”。故当Ⅰ类灯具安装高度不小于2.4m而设计未配PE线时，可判定为违反规范（但不是“强条”）。

　　从理论上说，照明线路若穿于金属管且该管满足短路热稳定要求时，则该金属管也可充当PE线（可参见《民规》JGJ16-2008第12.5.3条相关规定）。不过，从便于施工及利于满足线路连续性的角度考虑，仍建议此时采用专引导线作为照明PE线为佳（可参见《民规》JGJ16-2008第12.3.5条相关规定）。