建筑电气常见22个设计问题

常见疑难问题之纯住宅消防某高层 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 常见疑难问题之接地电阻 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 4 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 T N 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 10 对于 TT 系 统 PE 线单独接地 接地 电阻不宜超过 4 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 10 30 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 4 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 1 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 常见疑难问题之 SPD 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 常见疑难问题之四极开关 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 为避免断 N 隐患 应慎用四极开关 TN C 非指 T N C S 系统严禁采用四极开关 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 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 TT 系统的电源进线开关应采用四极开关 IT 系统中当存在中性线时应采用四 极开关 常见疑难问题之消防桥架 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 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 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 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 200 5 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 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 根据 建筑设计防火规范 GB50016 2006 第 1 1 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 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 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 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 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 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 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 除上述 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 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 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 20 02 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 类 因 类灯具也较少见 建筑电气工程施工质量验收规范 GB50303 2 002 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 类灯具时 灯具的外露可导电部分应可靠接地 故当 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 11 常见疑难问题之 ATSE 具有隔离功能的 PC 级双电源自动切换开关的前端 是否 应加具有隔离 过载及短路保护的断路器 而 CB 级双电源自动切换开关的前端 是否可 以不加该 类隔离电器了 答 PC 级 ATSE 只负责完成电源转换 不具备保护功能 CB 级 ATSE 除具有电源转 换功能外 还具有短路保护功能 另注 CB 级 ATSE 用于消防设备的配电线路时 不应 装设直接切断电 路的过负荷保护 无论 PC 级还是 CB 级 仅就 ATSE 最本质功能而 言 它们只须提供电源转换 而至于隔离 过载及短路保护等其它功能 并非 ATSE 的内 在需求 也不是 ATSE 自身所能决定的 此时 应综合考量配电系统结线方式 ATSE 具体 装设部位等因素来确定 换句话就是说 短路 过载或隔离电器设不设 跟 ATSE 没什 么关系 如果系统某处本来就该设那些功能的电器 则有无 ATSE 它们照样还得设 如 果系统某处本来就可不设那些功能的电器 则有无 ATSE 它们照样可以不设 所以问题 的关键就是 什么时候才需要设置短路 过载或隔离电器呢 这就得另看一篇博文 编号 为 1 16 保护电器的装设部位 12 常见疑难问题之消防栓按钮 不论消火栓按钮线路是否接至消防报警总线 是否 还要求 消火栓按钮线路不经中间环节 而直接送至消火栓泵电源控制箱 答 建筑设计防火规范 GB50016 2006 第 8 4 3 条 高层厂房 仓库 和高位 水箱静压不能满足最不利点消火栓水压要求的其它建筑 应在每个室内消火栓处设置直接 启动消防水泵的按钮 并应有保护措施 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 95 2005 年版 第 7 4 6 7 条 临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵 的按钮 并应设有保护按钮的措施 根据 火灾自动报警系统设计规范 GB50116 98 第 6 3 1 3 条要求 消防控制室的控制设备对于室内消火栓应有 显示启泵按钮的位置 的 功能 因此 消火栓系统除要求在消火栓处设置直接启动消防水泵按钮之外 当设有消防 控制室时 消防控制室尚应具有显示启泵按钮位置的功能 对于其中的 消火栓处直接 启动消防水泵 深圳市理解为 消火栓按钮启泵控制线路直接引至消火栓泵处控制装置 配电屏 箱 而在消防控制室显示启泵按钮位置 可通 过火灾自动报警系统的线路来 实现 13 常见疑难问题之事故照明 事故照明跟应急照明一回事吗 它们跟火灾应急照明 又是什么关系 答 事故照明 和 应急照明 在电气含义上没有本质差别 只是前者为较老术语 而 后者为较新术语 为了保证国标的严谨性和客观性 建议立即停用 事故照明 而一 律使 用现行有效的名词术语 应急照明 建筑照明设计标准 GB50034 2004 尚 无 火灾应急照明 的说法 其第 2 0 18 条只是规定 应急照明 就是因正常照明的电源 失效而启用的照明 应急照明包括疏散照明 安全照明 备用照明 在现行 高层 民用建筑设计防火规范 GB50045 95 2005 年版 火灾自动报警系统设计规范 GB50116 98 和 民用建筑电气规范 JGJ16 2008 中 都已出现 火灾应急照明 的称 谓 其中 民规 JGJ16 2008 第 13 8 1 条还规定 火灾应急照明应包括备用照明 疏 散照明 仅就此而言 火灾应急照明 可理解为 除安全照明之外的应急照明 也就是 强调在火警或火灾时必须发挥作用 即保证普通人员安全撤离 消防人员顺利救 火等 的应急照明 严格地说 在房建工程设计中 使用 火灾应急照明 的几率更应多于使 用 应急照明 的几率 14 常见疑难问题之配电级数 什么叫 配电级数 答 1 现行规范未对 配电级数 给出明确定义 参照 供配电系统设计规范 GB 50052 95 第 3 0 7 条条文解释规定 由低压侧为 10kV 的总变电所 或地区变电所 配电至 10kV 配电所 再从该配电所以 10kV 配电给配电变压器 则认为 10kV 配电级数 为两级 再结合 全国民用建筑工程设计技术措施 电气 中第 2 2 3 条条文解释 可把 配电级数 定义如下 一个供电回路通过配电装置分配为两个或两个以上分支配电回路的 次数 对于一个配电装置而言 总进线开关与馈出分开关合起来称为一级配电 不因它的 进线开关 采用断路器或采用隔离开关 或负荷开关 而改变它的配电级数 简言之 如 果一个配电装置 如低压屏 或配电箱 或末端箱等 的分支回路数不小于 2 则该配电 装置就相当于一级 配电级数 例如 某变压器通过 低压屏 电表箱 用户箱 给用户配电 且每个 屏 箱体内的分支回路数均不小于 2 则低压屏 电表箱 用户箱就各相当于 一级 配电级数 于是该回路从变压器低压出线端直至末端用户 其配电总级数共为三级 2 对于 配电级数 民用建筑电气设计规范 JGJ16 2008 第 3 3 1 条第 6 款 规定 10 6 kV 系统的配电级数不宜多于两级 供配电系统设计规范 GB50052 9 5 第 3 0 7 条有类似规定 民规 JGJ16 2008 第 7 1 4 条第 1 款规定 变压器二 次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级 但对于非重要负荷 该级数可适当增 加 但不宜 过多 15 常见疑难问题之吊顶穿管 配电线路可以穿难燃塑料管在吊顶内敷设吗 答 首先要明确一点 电气线管在吊顶直接敷设 不存在 暗敷 之说 均应视为 明敷 当为消防配电线路 MI 电缆除外 并在吊顶内敷设 即明敷 时 1 若为高层民 用建筑 根据 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 95 2005 年版 第 9 1 4 1 条 明敷设时 应穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽 2 除 1 之外 的建筑 应遵循 建筑设计防火规范 GB50016 2006 第 11 1 6 条 明敷时 包括 敷设在吊顶内 应 穿金属管或封闭式金属线槽 并应采取防火保护措施 当为非 消防配电线路时 1 适用于 建规 GB50016 2006 的建筑物 应执行 建规 GB500 16 2006 第 11 2 3 条 配电线路 敷设在有可燃物的吊顶内时 宜采用穿金属管 采 用密闭式金属线槽或难燃材料的塑料管等防火保护措施 2 除 1 之外的建筑物 应执行 低压配电设计规范 GB50054 95 第 5 2 7 条 配电线缆在建筑物的顶棚内敷设的 必 须采用金属管 金属线槽布线 总而言之 只有适用于 建规 GB50016 2006 的建筑物 其非消防负荷的配电线路 允许 在吊顶内穿难燃材料塑料管敷设 16 三相三线电表与三相四线电表分别用于什么情况 答 三相三线电表用于三相三线制电路 多是 10KV 以上线路 三相四线电表用于三 相四线制电表 多是 380 220 低压线路 有少量有特殊需要的高压线路 也可能要用 低 电线本身是三相四线制 就只能用三相四线电表了 如用三相三线制会造成少计 这和电 路 的分类有关 17 微型断路器能不能用在消防排烟风机的配电线路保护上 答 GB 50055 93 第 2 4 6 条 交流电动机的过载保护装设应符合下列规定 一 运行中容易过载的电动机 起动或自起动条件困难而要求限制起动时间的电动机 应 装设过载保护 额定功率大于 3kW 的连续运行电动机宜装设过载保护 但断电导致损失 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 二 短时工作或断续周 期工作的电动机 可不装设过载保护 当电动机运行中可能堵转时 应装设保护电动机堵 转的过载保护 此处说的是电动机过载保护 A 一般采用热继电器或反时限特性的过 载脱扣器 可使过载动作于信号 B 若采用电动机保护型断路器做电动机过载保护 不装设其 他过载保护电器 低压断路器 应装有瞬动脱扣器和长延时脱扣器 且脱扣器应满足一定的 条件 低压配电设计规范 GB 50054 95 第 4 3 5 条 突然断电比过负载造成的损失 更大的线路 其过负载保护应作用于信号而不应作用于切断电路 此处说的是配电线 路过载保护 一般采用熔断器或断路器保护 当过载作用于信号时需 选用断路器 而微断 一般都具有过载跳闸断电的功能 不能动作于信号 综上所述 小容量消防泵 消防风机 消 防电梯等不能选用微断作为配电保护开关 18 消防用的三级负荷怎么供电 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