高层住宅电力及消防系统设计文献综述

精品文档 1欢迎下载 某高层住宅楼建筑电力及其消防电气设计 文献综述 摘要 随着经济建设的发展 高层建筑蓬勃兴起 在建筑设计领域中 建筑电气设计所占 的比重越来越大 因此建筑电气的规范设计至关重要 本设计是建筑电气中的一小部分 包括供配电系统及其火灾自动报警系统 其中火灾报警系统由火灾自动报警 消防联动控 制 消防电话及消防广播系统组成 在电气设计中 安全问题应该是最先得到保证的 近 年来 由于在电气线路设计过程中忽略了安全问题 致使电气火灾时有发生 给居民带来 了极大的损失 因此 本文会针对高层住宅电力及消防系统设计的安全性及建筑电气设计 未来发展趋势进行探讨 关键词 高层住宅 电气设计 消防 安全性 发展 1 1 前言前言 高层建筑越来越多 也逐渐为人们所认可 但是高层建筑电气设计质量保 证是一个比较复杂的课题 同时 高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫 答案问题 随着科学技术的飞速发展以及人们生活水平答案不断提高 高层建 筑正向着自动化 节能化 信息化 智能化的方向蓬勃发展 智能建筑的出现 使建筑电气尤其是高层建筑电气技术成为沂蒙综合性答案应用技术 住宅的功能完善与发展离不开电气 从某种意义上来讲 建筑电气也决定 了住宅建筑答案现代化程度 所以在住宅电气工程设计时既要充分考虑用电负 荷日益增长答案需要 又要充分满足供电的可靠性及安全性的要求 当前由于 住宅用电范围的大幅度攀升 住宅电气设计不能适应这种现代住宅的用电安全 需求 那么用户在进户后势必进行大规模答案线路改造 一方面造成大量答的 浪费 更重要的是不能符合安全用电答案要求 为日后的安全用电带来安全隐 患 2 2 工程概况工程概况 2 1 建筑规模及类别 精品文档 2欢迎下载 本工程地上建筑面积 17705 68m2 地下建筑面积 主楼部分 674 15m2 建筑层数 主体 32 层 地下 1 层 层高 一层住宅高 4 2m2 其它 层住宅层高 3 0m 商铺一层层高 4 8m 二层层高 3 9m 住宅套数 188 套 本工程属一类高层住宅 附带商业网点 耐火等级为一级 住宅套型类 别为一 三类 2 2 设计依据及现行有关规范和技术规程 2 2 1 民用建筑设计通则 GB50352 2005 2 2 2 住宅设计规范 GB50096 1999 2003 年版 2 2 3 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 95 2005 年版 2 2 4 民用建筑电气设计规范 JGJ16 2008 2 2 5 供配电系统设计规范 GB50052 2009 2 2 6 低压配电设计规范 GB50054 95 2 2 7 火灾自动报警系统设计规范 GB50116 98 2 2 8 智能建筑设计标准 GB T50314 2006 2 2 9 其他有关国家及地方现行规程 规范及标准 3 3 设计内容设计内容 3 1 供配电系统设计 3 1 1 供配电系统设计原则 1 供配电系统的设计 除一级负荷中特别重要负荷外 不应按一个电源 系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计 2 需要两回电源线路和用电单位 宜采用同级电压供电 但根据各级负 荷的不同需要及地区供电条件 亦可采用不同电压供电 3 有一级负荷用电单位难以从地区电力网取得两个电源而有可能从邻近 精品文档 3欢迎下载 单位取得第二电源时 宜从该单位取得第二电源 4 同时供电的两回及以上供配电线路中断供电时 其余线路应能满足全 部一级负荷及二级负荷 5 供电系统应简单可靠 同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级 6 高压配电系统宜采用放射式 根据变压器的容量 分布及地理环境等 情况 亦可采用树干式或环式 7 根据负荷的容量和分布 配变电所宜靠近负荷中心 当配电电压为 35kV 时亦可采用直降至 220 380V 配电电压 8 在用电单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线 9 小负荷的用电单位宜接入地区低压电网 3 1 2 用电负荷的确定 电力负荷是供电设计的依据参数 计算准确与否 对合理选择设备 安全 可靠与经济运行 均起决定性作用 高层建筑的电力负荷计算 基本上采用负 荷密度法和需要系数法 住宅用电负荷的确定在住宅电气设计中是很重要的内容 住宅用电负荷应 能满足日益增长的用电需要 否则将在用电高峰期造成开关跳闸 熔断器熔断 甚至导线或干缆因超负荷而烧坏 难以保证供电的可靠性 还可能导致火灾的 发行 因此 确定用电负荷必须要有 超前 意识 一级负荷 各层公共照明 乘客电梯 地下室排污泵 所有消防负荷包括 应急照明 消防控制室用电 消防电梯 屋顶稳压泵 正压风机 送风机 排 烟风机 喷淋泵 消火栓泵及泵房 消防电梯井坑排污泵等 二级负荷 地下室及 1 4 层照明 商场自动扶梯 商场乘客电梯 生活泵 等 三级负荷 顶层设备房照明 夹层及 5 25 层照明 屋顶节日照明 商场空 调机组 商场空调水泵等 3 1 3 供电电源的选择 为了保证供电可靠性 现代高层建筑至少应有两个独立电源 具体数量应 精品文档 4欢迎下载 视负荷大小及当地网条件而定 两路独立电源运行方式 原则上是两路同时供 电 互为备用 另外 还需装设应急备用柴油发动机组 要求在 15 秒钟内自动 恢复供电 保证事故照明 电脑设备 消防设备 电梯等设备的事故用电 符合下列情况之一时 用电单位宜设置自备电源 1 需要设置自备电源作为一级负荷中特别重要的应急电源时或第二电源 不能满足一级负荷的条件时 2 设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理时 3 有常年稳定余热 压差 废气可供发电 技术可靠 经济合理时 4 所在地区偏僻 远离电力系统 设置自备电源经济合理时 5 应急电源与正常之间必须采取防止并列运行的措施 3 1 4 应急电源 常用的应急电源可由以下几种 独立于正常电源的发电机组 供电网络中有 效独立于正常电源的专门馈电线路和蓄电池 独立于正常电源的发电机组 它 是目前大部分工程所采用的 由于柴油发电机的容量较大 可并机运行且连续 供电时间长 独立运行 不与地区电网并列运行 不受电网电力故障的影响 可靠 性较高 尤其对某些地区常用市电不是很可靠的情况下 把柴油发电机作为备 用电源 既能起到应急电源的作用 又能通过低压系统的合理优化 将一些平时比 较重要的负荷在停电时使用 因此在工程中得到广泛的使用 工程设计中 对于其他专业提出的特别重要负荷 应仔细研究 并尽可能 减少特别重要负荷的负荷量 但需要双重保安措施者除外 为确保对特别重要负荷的电源的供电 严禁将其他负荷接入应急供电系统 应急电源与正常电源之间必须采用可靠措施防止其并列运行 如电气联锁 加机械联锁 目的在保证应急电源的专用性 更重要的是防止向系统反送电 防灾或类似的重要用电设备的两回电源线路应在各自的最末一级配电箱处 自动切换 大型企业及重要的民用建筑中往往同时使用几种应急电源 应使各种应急 电源密切配合 充分发挥作用 精品文档 5欢迎下载 3 2 消防系统设计 3 2 1 火灾自动报警设计 火灾报警系统的形式应根据具体保护对象来确定 设计者首先应分清保护 对象的建筑类别 使用性质 火灾危险性等因素 再根据这些因素来确定火灾 报警系统的形式 按 报警规范 火灾报警系统分为三种基本形式 区域报警系统 集中 报警系统和控制中心报警系统 而 民规 把报警系统分为四种基本形式 区 域系统 集中系统 区域 集中系统 控制中心系统 随着火灾报警新技术 的不断出现 火灾报警设备和元件也在不断更新和发展 笔者认为 报警系统 设备的设置不宜复杂过多 过多会造成投资增大 可靠性降低 也不宜过于简 单而达不到报警联动要求 应该在满足规范要求的前提下 强调注意系统的可 靠性和经济性 还应注意不要单纯追求消防技术的先进性 而应结合实际充分 考虑投入使用后的维护方便 控制中心报警系统在消防控制室内设有控制台 柜 控制台 柜 上控 制功能有电梯迫降 非消防电源的切断 水泵紧急启动及停止 扩音机 收录 机和各层区扬声器手动开关等 并应在控制台上设置直通消防队电话 控制台 显示功能有消火栓分区 分层显示灯 水流指示器分区分层显示灯 水泵显示 信号灯 气体灭火动作显示信号灯以及自喷报警阀压力开关动作显示等 3 2 2 消防联动控制 1 自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统分为湿式 干式和预作用式等类型 目前 大部分 高层建筑使用的为湿式系统 即平时在管道中充有一定压力的水 当保护 对象发生火灾时 喷头周围温度升高 达到一定温度时 含金片熔化 喷 头碎裂 水从喷口向四周均匀喷洒 进行灭火 其组成是由报警阀 延迟 器 水力警铃 管网 喷头 喷淋泵的自启动是通过各保护区的管网喷嘴玻璃球高温下爆碎 引起 管网水流流动 从而联动报警阀压力开关动作 达到自启动喷淋泵的目的 通过水流指示器联动模块或报警阀压力开关引线至控制室 消防控制室能 精品文档 6欢迎下载 准确反映其动作信号 同时控制室应能直接控制喷淋泵启停 2 防 排烟系统 报警规范 要求在消防控制室能够启动防 排烟凤机和排烟阀 所 有的排烟阀都可装上编码接口联动模块 由消防控制室联动控制器来达到 控制启动排烟阀的目的 另外 还可由就近的感烟探测器组成的控制线路 启动 消防控制室只接收其工作后返回的信号 如要求先打开着火层排烟 阀 再打开屋顶层排烟机 这种情况下应采用后一种做法 另外 报警规范 要求在消防控制室能够关闭电动防火阀 接受其 返回信号 在实际设计中 选用的基本是 280 易熔环熔断的防火阀 建 议将防火阀做成电磁阀的形式 至于信号返回是一对一返回还是成组返回 要视具体工程情况来定 3 紧急广播系统 紧急广播系统主要用于通知人员和发布灭火命令 该系统为手动工作 方式 扩音机为定组式输出 并根据扬声器实际使用负荷 配接相应的假 负荷以吸收机器输出的多余功率 从而保证扩音机的正常工作 一般现场 扬声器均用手动开关控制 根据火情打开着火层及相关的扬声器 在紧急 广播系统中还设有自动录音装置 即在扩音机打开后 自动联锁录音机开 始录音 4 应急疏散照明系统 应急疏散照明是为了在火灾发生之际 指示出入位置和方向 便于有组 织的疏散 一般安装在楼梯间及其前室 走道和出入口等处 公共建筑当走 道长度超过 20 米 应每隔 20 米增设一个 照明灯具距地面 1 米 地面照度 不低于 0 5 勒克斯 根据 报警规范 规定 发生火灾时 应局部切断有关 层的交流电源 防止电源短路引起二次火灾 为此 在消防控制室设置有切 断空调 照明电源的按钮 以便根据火情切断相应的电源 电源切断后 应 急照明及疏散指示灯自动打开 引导人们安全疏散 4 4 住宅电气设计安全性分析住宅电气设计安全性分析 随着城市建设的发展 现代化的高层建筑越来越多 火灾事故的发生率也 精品文档 7欢迎下载 相应增多 火灾的危害性越来越大 消防安全被消防部门和广大电气设计工程 师所高度关注 我国高层建筑防火设计立足于自防自救 要求有可靠的防火措 施 做到安全适用 技术先进 经济合理 高层建筑消防用电设备配电的具体 要求由其供电系统的要求决定 并应具备可靠性 耐火性 安全性 有效性和 科学性等方面的要求 其中主要是消防设备供电线路的可靠性和火灾时电 气 线路的耐火性 配电线路的可靠性主要是指火灾扑救初期具有高可靠性 以确 保正常供电和有效 地实施人员疏散和火灾扑救 使损失降到最低 当火灾发生 时消防设备电气线路对 扑救火灾时的影响至关重要 其目的是通过采取措施防 止电气线路发生短路 接地故障等事 故 以保证消防设备的安全运行 使安全 疏散和火灾扑救工作顺利进行 为保证消防设备电气线路的耐火性 线路敷设 时应采取以下措施 线路暗敷时 应穿金属导管或难燃型刚性塑料导管保护 并应敷设在不燃烧结构内 且保护层厚度不应小于 30ram 线路采用明敷设 吊顶内敷设或架空地板内敷设时 应穿金属导管或封闭式金属线槽保护 所穿 金属导管或封闭式金属线槽应采取涂防火涂料等防火保护措施 高层建筑内包 括大量消防设备 按其功能不同主要分为火灾自动报警系统 固定式灭火装置 防排烟设施等几类 由于各消防设备功能不同 对配电线路的性能要求也各有 侧重 电气线路过负荷引起火灾 住宅设计规范 GB50096 1999 对家庭用电 负荷一般要求不超过 4KW 但是 随着人民生活水平的提高 家庭电器日益增 多 家庭用电负荷越来越大 如大功率的电热水器 空调 电冰箱等 额定功 率动辄上千瓦 数个电器同时使用 极容易导致过负荷跳闸 而居民对这种问 题的处理方式通常是加大保险丝的 这样就容易由于导致电线加速老化 久而 久之就会因过负荷引起火灾 乱拉乱接电线 造成短路 接触不良 断路 漏电等引起火灾 住宅设计 插座数量一般较少 随着用电水平不断提高 为用电方便 乱拉临时线或乱接 插座板现象很多 住宅内电源插座板的设置数量不断增多 电源插座板成了影 响用电安全的一个重要因素 据北京市对住宅插座使用情况的一项调查 居民 普遍反映住宅设计的固定插座数量偏少 长期使用插座板的人占 85 5 由于 居民缺乏电气安全知识 多用双芯单层绝缘线来接插座板 这种电线没有护套 精品文档 8欢迎下载 易因挤压损伤而破坏绝缘 又因不注意加接 PE 线 使所接家用电器不能接地 如果插座板为不合格产品 其接触压力和接触面积均不足 负荷电流稍大插座 板即因接触不良而产生异常高温 因此 住宅内乱拉电线容易引起电气火灾事 故 由上分析可见 住宅电气线路极有必要进行消防安全设计 5 5 高层住宅电气设计的智能化发展高层住宅电气设计的智能化发展 在科学技术日新月异的今天 随着微机自动检测及控制技术 计算机网络 技术 通讯技术的发展 楼宇智能化的实现已成为可能 未来的住宅楼应有一 个由检测单元 执行单元 数据采集单元 控制单元和微机组成的钾能监控系 统 由该系统对楼宇内的设备运行 电气故障 火灾 盗情等进行集中监控 再 设置综合布线系统 将一定区域内的楼宇按星型拓朴结构建成小区局域网 进而 所有局域网连接 同时与公安 消防 电讯 广播住宅管理等部门连网从而建 成城市住宅竹理信息网络