建筑电气设计疑难问题探讨

建筑电气设计疑难问题探讨

陈德添

广东顺建规划设计研究院有限公司

摘要：国家标准及规范是设计人员在设计中的遵循的法规和准绳，准确地理解标准和规范的内容，及时解决设计中的问题，是设计合理化的前提，更是建筑物中人身和财产安全的重要保障。

1前言

在平常建筑电气设计过程中，设计人员往往会遇到与国家标准及规范的某些条款相冲突或有疑难的地方。国家标准及规范是设计人员在设计中的遵循的法规和准绳，准确地理解标准和规范的内容，及时解决设计中的问题，是设计合理化的前提，更是建筑物中人身和财产安全的重要保障。为了使从业人员在设计中能够准确理解标准规范内容，消除设计中产生的疑惑，使电气设计更加合理、安全、节能，设计人员应多查规范和资料，多看专家的分析，彼此对证，从多方面来解决设计上的疑难问题。在此，笔者就《建筑设计防火规范》GB50016-2014上的某些疑难问题为例来简要说明。

2按三级负荷供电的消防设备是否可以单电源供电？

《建筑设计防火规范》GB50016-2014（以下简称《建规》）第10.1.8条可见，消防水泵房、消防控制室、防烟以及排烟风机房、消防电梯等消防设备的供电，均应将自动切换装置设置在配电线路最末一级的配电箱中。如果消防设备是按一级或者二级负荷来供电的话，这个我们比较好理解。但我们在工程电气设计过程中，往往会遇到建筑消防用电按照三级负荷的要求供电的情况，因为根据《建规》第10.1.3条可知，部分消防用电设备，是可按三级负荷供电。关于三级负荷的供电方式，根据《供配电系统设计规范》GB50052-2009并没有提及三级负荷的供电要求，而《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008（以下简称《民规》）第3.2.11条：“三级负荷可按约定供电。”我们可认为三级负荷在供电方式上没有特殊的要求，一般都采用单回路供电。这种情况下再联系《建规》第10.1.8条，设计人员就会想到，按三级负荷供电的消防设备是否还需要将自动切换装置设置在配电线路最末一级的配电箱中吗？《建规》的条文说明中并没有详细解析这种情况，但根据《民规》对第13.9.6条的相关条文说明中注明此条指的消防负荷等级为一级、二级时的情况下，才应将自动切换装置设置在配电线路最末一级的配电箱中。由此可见当消防负荷等级为三级时，可不需要在其配电线路的最末级的配电箱部位设置自动切换装置。即若无供电条件时，可以单电源供电，但应采用耐火电缆，保证供电时间。

但因消防设备的重要性，且设计人员不能违反《建规》的强条要求。笔者在此提出一个方法，就是在确实提供双电源有难度的情况下，消防设备的电源可引自同一变压器低压侧不同出线柜的两个专用回路供电，并在配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。这种方法既可以满足规范要求，而不用另外设置双电源。但如果建筑使用性质比较重要或人员密集场所，还是要加强处理，增加备用电源。

3消防配电线路和其他配电线路同电缆井敷设时，需选择矿物绝缘类的不燃性电缆，怎样理解？

《建规》第10.1.10条第3款可知，消防配电线路与其他配电线路敷设在同一电缆井内时，应分别布置在电缆井、沟的两侧，且消防配电线路应采用矿物绝缘类的不燃性电缆。此条规范，设计人员在理解上可以从几个问题上入手。

3.1不选择矿物绝缘类的不燃性电缆，消防配电线路与其他配电线路可以在不同的电气竖井敷设？

首先，我们理解这里的电缆井与平常设计中建筑平面上的电气竖井之间的区别。其实电缆井和电气竖井使用上一般没有本质的区别，但有细微的差异。电缆井主要是为垂直敷设线缆提供通道。电气竖井除线缆通道功能外，通常还可以安装配电装置。

如果消防配电线路不采用矿物绝缘电缆，电缆井、沟要分成消防和非消防专用电缆井、沟，消防配电线路需与其他配电线路分别敷设在各自的电缆井、沟内。但在此情况下变配电所内的电缆井、沟难以分成消防和非消防专用电缆井、沟。而且开发商不会为了省矿物绝缘电缆的费用而去设置两个电气竖井，因为这样将占用更多面积。

3.2理解什么是矿物绝缘类不燃性电缆

随着人们对火灾危害越来越重视，规范加重了对防火的要求。从规范条文中看出专家编者们对防火措施要求越来越高，大力推荐使用矿物绝缘电缆。据了解，全国多地消防部门根据不少火灾案例指出，当配电间（电缆竖井）着火时，消防配电线路（NH型耐火电缆）也被烧断，影响灭火救援。根据实验结果，NH型耐火电缆在800℃火焰下，只能维持通电20min。

根据《矿物绝缘电缆敷设技术规程》JGJ232-2011第2.0.1条对矿物绝缘电缆的解释：“用普通退火铜作为导体，氧化镁作为绝缘材料，普通退火铜或铜合金材料作为护套的电缆。”矿物绝缘电缆习惯称为氧化镁电缆。它是由铜导体、氧化镁、铜护套两种无机材料组成。由于铜的熔点是1083℃，而氧化镁的熔点是2800℃，一般民用建筑的火灾现场最高温度均在1000℃以下。它不会引起火灾，也不可能燃烧，它可以在火灾情况下继续保持供电，因此矿物绝缘电缆也称作防火电缆。

但矿物绝缘类不燃性电缆并非专指氧化镁电缆，只要能满足火灾条件下，950℃持续供电180min的要求均可。一般民用建筑的火灾现场最高温度均在1000℃以下。

3.3何时采用矿物绝缘电缆

根据《民规》第13.10.4条可知，消防设备供电及控制线路选择时，应符合以下规定：1特级建筑物中消防设备的供配电干线应选择矿物绝缘类电缆；2一级建筑物中消防设备的供配电干线应选择矿物绝缘类电缆；若是线路敷设的保护措施满足防火要求的话，电缆可选择有机绝缘的耐火类电缆；3二级建筑物中消防设备的供配电干线应选择有机绝缘的耐火类电缆；4消防设备的配电及控制线路选择时，宜选择比消防供电干线耐火等级低一级的线缆。

再根据《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011中的第6.4.4条可知，建筑高度超过100m或者35层及以上的住宅建筑中，其消防供电干线应选择矿物绝缘类电缆；建筑物19层~34层或者是高度在50m~100m之间的一类高层住宅建筑中，其消防供电干线应选择阻燃类的耐火线缆，在施工建设中可选择矿物绝缘类的电缆；层数在10层~18层的二类高层住宅建筑中，消防供电干线应选择阻燃耐火类的线缆。因此，除一类高层以上的住宅建筑物应选择矿物绝缘类电缆使用外，其余类别的均可不用。

这种情况下再联系《建规》第10.1.10第3条要求，显然新防火规范要求更高，无论建筑高度或类别，只要共用电缆井敷设就要采用矿物绝缘电缆。回顾《民规》第13.9.13条中各类消防用电设备在火灾发生期间的最少持续供电时间。消火栓、消防泵、防排烟设备、消防电梯等均需要持续供电180min。也就只有矿物绝缘电缆能满足要求。

笔者认为，消防设计责任重大，电气设计不应因造价因素违反规范要求。若不选择矿物绝缘类的不燃性电缆时，消防配电线路应与其他配电线路分开设置在不同的电缆井或沟或电缆槽盒中。但如果困难，非得要共井敷设时，可考虑消防配电线路敷设在与墙体耐火极限一致的耐火电缆槽盒内或在竖井内设置可拆卸式防火隔板进行隔断。

以上观点可见，现阶段以新《建规》的要求最高，而在建筑防火设计中，此规范也是我们设计人员所倚重的标准和准绳，既然规范也在大力推荐矿物绝缘电缆，设计人员亦应从实际分析，根据需求选择是否采用矿物绝缘电缆。

4结语

除了以上问题的分析，在建筑电气设计工作上，我们还会遇到好多设计上的疑难问题。作为一名设计人员，应从多方面分析，合理并需符合规范要求的方法来解决问题。这是每一个设计人员所必备的素质。

参考文献：

[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014

[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

[3]《供配电系统设计规范》GB50052-2009

[4]《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011