浅谈高层建筑的消防供配电

【关键词】 高层建筑 消防供配电 

　　1 规范对高层建筑消防供配电的要求 

　　根据《高层民用建筑设计防火规范》（以下简称“高规”）规定，一类建筑应按一级负荷要求供电，即应由两个独立电源供电，二类建筑应按二级负荷要求供电，即应由两回路电源供电。 

　　1.1 消防电源的构成 

　　通常认为主电源和应急电源构成消防电源，正常时消防用电设备由主电源供电，当主电源发生故障时则由应急电源供电。 

　　1.2 常用的高层建筑消防电源 

　　方案1为双电源高压单母线不分段供电方式，两回路高压电源，正常时一用一备。这种方式供电的可靠性较差，一般不宜用在高层建筑。 

　　方案2为双电源高压单母线分段方式，两回路高压电源同时供电，互为备用。这种方式的供电可靠性较高，尤其对消防用电设备的两个电源要求在最末一级自动切换的规定易于实现，目前较常用的主接线方式。 

　　方案3为三电源高压单母线分段方式，三回路高压电源，正常时为两用一备。这种接线方式具有较高的可靠性，适用于一级负荷中大容量的重要用户。 

　　方案4为规模较小的高层建筑，由于用电量不大，当地获得两个电源又较困难，附近又有380V的电源时，可采用一路高压电源作为主电源，380V电源作为应急电源。如果经济允许，也可采用柴油发电机组作为应急电源。 

　　2 高层建筑消防供配电方式要求 

　　目前高层建筑中，最常用的供电方式就是在双电源的基础上增配柴油发电机组作为应急电源，即满足一级负荷中特别重要的供电要求。 

　　2.1 消防配电方式 

　　常用低压配电有放射式、树干式、混合式三种，其中混合式综合了放射式和树干式的优点，是目前高层建筑用得最多的一种消防配电方式。 

　　2.2 目前几种常用的消防配线方式 

　　（1）在普通电缆外壁涂防火涂料保护；（2）穿金属管或PVC塑料管明敷在墙体上，外壁涂刷防火涂料保护；（3）穿金属管或PVC塑料管暗敷设在不燃烧体结构内；（4）导线的绝缘或护套采用高氧指数（一般>30）的阻燃材料；（5）使用一种不燃无机材料作为耐火型绝缘层。 

　　2.3 根据“高规”规定，消防用电设备的配电线路应符合下列要求 

　　（1）当采用暗敷设时，应设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不宜小于30mm。（2）当采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护。（3）当采用绝缘和护套为不延燃材料的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆井内。 

　　3 杜尔伯特人民医院消防供配电的可靠性分析 

　　3.1 建筑的基本情况 

　　杜尔伯特蒙古族人民医院主楼高44m，属一类高层民用建筑。高压供电采取双电源单母线分段方式，无应急柴油发电机组。低压配电方式采用混合式，消防电源分别取自两段母线并在末端配电箱处自动切换。 

　　3.2 医院主楼消防设备供电的可靠性分析 

　　医院主楼已有两个电源供电，消防控制室、消防电梯等消防负荷的供电在最末一级配电箱处设置自动切换装置，基本符合“高规”对一类高层建筑的供电要求。但是，这两回路电源取自同一变电所，实则是一个电源，当电网或变电所发生事故时，不能保证消防设备的供电。另外，当非消防负荷故障时，有可能使变压器出现自动空气开关跳闸（当母线检修时，该开关也要断开），如果此时另一路供电由于管理不善或超负荷运行时间过长等原因又发生故障，就会造成电网供电全部中断。 

　　3.3 解决方法 

　　解决问题的最佳方案是增配应急柴油发电机组，从保证消防设备供电的可靠性和经济合理性等方面考虑，一类建筑应在原来双电源的基础上增配应急柴油机组，二类建筑则应推荐配备应急柴油机组。原因分析如下： 

　　（1）可靠性分析。根据规范要求，一类建筑的消防设备应有两个独立电源供电。但是，供电部门往往不能满足这个要求，只从电网取两回路电源不能保证消防设备供电的可靠性。 

　　（2）合理性分析。“高规”规定，消防设备供电应按《供配电系统设计规范》要求设计。而该规范规定的一级负荷中特别重要负荷并未涉及消防负荷，其消防供电只需有两个电源就可以满足规范要求。认为，这样的规定是不合理的。尤其对新出现的超高层建筑的消防负荷没有要求增配柴油发电机组，显然是不符合实际情况的。 

　　另外，据调查，虽然规范没有规定，但目前新建的一类建筑和一些二类建筑均安装了应急柴油发电机组。现行“高规”对消防配电线路要求也有一些不合理的地方，就原因分析如下： 

　　（1）现行“高规”没有给出线路耐高温限度与时间限度，这与“以性能为基础”的建筑防火设计发展方向是相违背的。 

　　（2）现行“高规”未能反映新型管材的发展，只规定采用金属管。实际上我省生产的难燃PVC管在许多工程中已代替金属管得到广泛应用，而且也能满足电线电缆的防火要求。 

　　（3）穿金属管或PVC管明敷外壁涂防火涂料保护时，一般防火涂料的有效期较短，往往过几年就失去耐火性能。认为规范应当提出相应的措施 

　　4 结语 

　　综合考虑可靠性、经济性和工程实际情况，一类高层建筑必须在双电源的基础上增配柴油发电机组作为应急电源，二类建筑应推荐配备柴油发电机组。在保证电源供电的同时，还应根据消防配电线路所处的环境及重要程度积极而又合理的选用电线电缆。 

　　参考文献： 

　　[1]刘明亮.高层建筑消防供配电设计探讨.科技创新导报，2008（2）. 

　　[2]金建中.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析探讨.2008（2）.