消防相關知識及電氣設計常見問題分析

　　１，常見疑難問題之純住宅消防（5-2）

　　某高層（高度小于100m）住宅樓底部設有多套一到兩層的小商鋪，每套總面積均小于300m2，此時的電氣消防，是按純住宅還是商住樓設計？如此建筑，要設火災自動報警系統嗎？

　　答：（1）“住宅樓底部設有多套一到兩層小商鋪，每套總面積均小于300m2”，這根據《建筑設計防火規范》GB50016-2006附錄，應劃分為“商業服務網點”；另根據《高規》GB50045-95（2005年版）第1.0.3.1條，住宅底部設有商業服務網點的建筑物，屬于居住建筑（含住宅），而不屬于商住樓。故此時電氣應按住宅建筑設計。

　　（2）對于建筑高度不超過100m的住宅建筑，可執行《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第13.1.3條：“下列民用建筑應設置火災自動報警系統：……1）有消防聯動控制要求的一、二類高層住宅的公共場所”。

　　２，常見疑難問題之接地電阻（4-19）

　　防雷接地與其它工作及保護接地共用接地裝置時，接地電阻值必須按接入設備中要求的最小值確定。該最小值在圖紙中如何表達？

　　答：接地通常分為兩大類：功能性接地及保護性接地。功能性接地主要包括工作接地、直流接地、屏蔽接地、信號接地等；保護接地主要包括防電擊接地、防雷接地、防靜電接地、防電化學腐蝕接地等。

　　設計者應充分知曉上述接地分類及其對于接地電阻的不同要求，從而在設計圖紙中提出具體要求。參照《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第11、12、22及23章的相關規定，在常規情況下：

　　1）低壓系統中，配電變壓器中性點的接地電阻不宜超過4Ω；

　　2）配電變壓器位于建筑物外部時，低壓電纜在引入該建筑物處，對于TN-S或TN-C-S系統，PE線或PEN線應重復接地，接地電阻不宜超過10Ω；對于TT系統，PE線單獨接地，接地電阻不宜超過4Ω；

　　3）對于第二、三類防雷建筑物，當專引人工防雷引下線時（該情形極少），每根引下線的沖擊電阻分別不宜大于10Ω、30Ω; 當利用自然防雷引下線時，每根引下線的沖擊電阻數值可不做規定；

　　4）除另有規定外，電子、信息及計算機設備接地電阻值不宜大于4Ω；

　　5）當采用共用接地方式時，其接地電阻應以諸種接地系統中要求接地電阻最小的數值作為依據。除另有規定外，諸種接地系統與防雷接地系統共用接地體時，接地電阻值不應大于1Ω。

　　另須特別注意：判斷建筑物內的電子、信息及計算機設備的存在與否，一般是以其設備機房及主機設備的存在與否作為重要衡量標志的。

　　３，常見疑難問題之SPD（4-16）

　　TN制式下，三相電源系統中SPD只數如何確定？其前端是否一定加設保護電器？保護電器的大小及極數？

　　答：（1）根據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2000年版） 第6.4.5條中的圖6.4.5-2之注：“當采用TN-C-S或TN-S系統時，在N與PE線連接處電涌保護器用三個，在其后N與PE線分開處安裝電涌保護器時，用四個，即在N與PE線間增加一個，類似于圖6.4.5-1”。借鑒相關資料，也為便于量化，特補充約定如下：在N線與PE線分開后的10m以內，SPD采用三只或四只均可；當N線與PE線分開后的距離大于10m時，SPD應采用四只。

　　（2）根據《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004第5.4.1.5條，“浪涌保護器應有過電流保護裝置，并宜有劣化顯示功能”。

　　（3）SPD前端設置的保護電器的極數或個數，應與SPD設置個數相同，即三只SPD對應三極（只）保護電器，而四只SPD對應四極（只）保護電器。該保護電器既要滿足短路分斷能力要求，又不允許在規定雷電沖擊放電電流下開斷。該保護電器或其技術參數也可由SPD制造商配套提供。

　　４，常見疑難問題之四極開關（1-20）

　　什么情況下要使用三相四極開關？

　　答：三相四極開關使用要點：

　　①為避免斷N隱患，應慎用四極開關。TN-C（非指TN-C-S）系統嚴禁采用四極開關。

　　②在TN系統中，凡有N線電流流經的三相電源回路中，若須裝設三相漏電保護開關，則RCD本身應為四極（或三極四線）開關。

　　③引接于兩種不同接地系統的電源（即“不共地的兩個電源”）的雙電源轉換開關，應采用四極開關。最典型的如，自工程外部引入的區域人防電源與市電電源之間的切換，應采用四極開關。

　　④TT系統的電源進線開關應采用四極開關。

　　⑤IT系統中當存在中性線時應采用四極開關。

　　５，常見疑難問題之消防橋架（2-18）

　　《建筑設計防火規范》GB50016-2006或《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005年版）里的電氣消防章節，經常提到“金屬線槽”而少提到“電纜橋架”。請問，什么樣的電纜橋架可與金屬線槽等同？

　　答：①中國工程建設標準化協會標準《鋼制電纜橋架工程設計規范》（CECS31:2006）對于“橋架”的定義是，由托架、附件、支（吊）架三類部件構成的、支承電纜線路的、具有連續剛性的結構系統的總稱。在房屋建筑工程中，常用橋架一般可分為梯級橋架、托盤橋架（又分為帶蓋無孔、帶蓋有孔、無蓋有孔等）及槽式橋架等。橋架主要用于敷設電纜。

　　②線槽尚無明確定義。一般認為，與橋架相比，線槽尺寸相對較小，均屬于槽式，具有帶蓋板的封閉型結構，主要用于敷設導線。

　　③在用于敷設消防線路方面，應認為“完全封閉且火災時不燃”的電纜橋架，才與《建規》GB50016-2006第11.1.6條第1款或《高規》GB50045-95第9.1.4.1條（2005年版）中所提及的“封閉式金屬線槽”等同。而符合此條件的，僅有帶蓋槽式橋架（不燃型）或帶蓋無孔托盤橋架（不燃型）等類型。

　　④當以橋架布設消防線路時，必須在設計圖紙中詳細注明橋架類型、規格。

　　6，常見疑難問題之三級消防負荷（2-9）

　　根據《建筑設計防火規范》GB50016-2006第11.1.1條第3款，消防負荷也可能為三級負荷。那么供電電源只采用一路市電，可否？

　　答：《建規》GB50016-2006第11.1.1條第3款的條文說明注釋：“除了本條第一、二款以外的建筑物、儲罐、堆場中的消防用電設備，其供電可以采用三級負荷供電。現有的建筑物、儲罐（區）、堆場，要保障其消防用電設備的可靠性，滿足三級負荷供電要求是最基本的要求，有條件的工廠應盡量設置2臺終端變壓器”。

　　另外，消防設備負荷即使是作為三級負荷，也應執行《建筑設計防火規范》GB50016-2006第11.1.5條，即“消防控制室、消防水泵房、防排煙風機房等消防用電設備及消防電梯等的供電，應在配電線路最末一級配電箱處設置自動切換裝置。”也就是說，此時上述消防用電設備，至少要求有兩個回路來供電。

　　7，常見疑難問題之消防設備過載（2-16）

　　根據《低壓配電設計規范》GB50054-95第4.3.5條，要求重要設備（如消防設備）配電線路上保護電器的過負載保護，不應作用于切斷電路，而僅作用于信號。但對于存在有備用設備的消防設施，如何執行此條？此處的“配電線路”，是僅指末端配電線路，還是包括由變配電所引出的各級配電線路？

　　答：①所謂“重要設備”，在民用建筑中，主要是指消防水泵、消防風機等消防用電設備。對于《低壓配電設計規范》GB50054-95第4.3.5條，參考相關國標圖集，具體實施如下：

　　1）對于無備用設備的消防設備（如防排煙風機），其過負荷保護的熱繼電器觸點，應不動作于切斷其配電回路，而只發出報警信號。

　　2）對于有備用設備的消防設備（如消防水泵），其過負荷保護的熱繼電器觸點，允許在過載時作用于切斷自身配電回路，并能發出報警信號，且實現備用自投。

　　3）對于上述消防設備最末級斷路器，應去除長延時脫扣器，選用僅帶短路瞬動保護的脫扣器；或者將斷路器長延時脫扣器整定值加大（使其不低于計算電流的1.5~2倍），并按此整定值選擇配電線纜截面。

　　②對于上述“配電線路”，前兩本規范均未明確是僅指末級線路，還是包括由變壓器低壓側開始引出的各級線路。而結合《通用用電設備配電設計規范》GB50055第2.4.6條，關于“交流電動機過負荷保護”，也規定了：“斷電導致損失比過載更大時，不宜裝設過載保護，或使過載保護動作于信號。”解讀此條，可看出該條規定是僅針對電動機保護電器這一末級而言的。如設計人要求變配電所配出的每一級消防線路的過負荷保護電器，都只是報警而不切斷電路，則設計應給出可靠的、具體的線路保護和報警措施。

　　8，常見疑難問題之保護電器裝設部位（1-16）

　　配電箱總開關何時必須采用帶保護的開關電器（如斷路器）？何時必須采用帶隔離作用的開關電器？

　　答：①《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008第7.1.4條規定：“由市電引入的低壓電源線路，應在電源箱的受電端設置具有隔離作用和保護作用的電器；由本單位配變電所引入的專用回路，在受電端可裝設不帶保護的開關電器；對于樹干式供電系統的配電回路，各受電端均應裝設帶保護的開關電器”。

　　②《住宅建筑規范》GB50386-2005第8.5.4條規定，“每套住宅應設置電源總斷路器，總斷路器應采用可同時斷開相線和中性線的開關電器”（強條）。本市認定該“總斷路器”應指戶箱內的總開關。

　　③除上述①、②之外，深圳市另約定如下：由本單位變電所供電但距離變電所較遠的電源箱，或者電源箱受電端如無隔離及保護電器將造成操作、維修很不方便或很不安全時，建議該電源箱受電端（即“總開關”）也宜設置具有隔離作用和保護作用的電器。

　　9，常見疑難問題之儲油箱容積（2-4）

　　柴油發電機一方面要滿足不超過8h的燃油需要，還要滿足日用油箱間內不超過1m3的儲油量，如何協調？當發電機組容量很大時，如何辦理？

　　答：《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95 （2005年版）第4.1.3.3條（強條）、《建筑設計防火規范》GB50016-2006第5.4.3條第3款（強條）及《民用建筑設計通則》GB50352-2005第8.3.3條第3款，均規定：“機房內應設置儲油間，其總儲存量不應超過8.00h的需要量”。與此同時，《高規》GB50045-95（2005年版）第4.1.10.2條又規定：高層建筑使用丙類液體作燃料時，“中間罐容積不應大于1.00立方米，”柴油是丙類液體，而日用油箱間屬于典型“中間罐”，故這條規定也應執行。

　　上述規范條文需同時滿足，不可偏廢。因上述8h或1立方米都只是最高限量而非最低限量，故當實際柴油機組按單位小時耗油量的計算值，超過體積限制值時，則可調低發電機運行小時數來解決問題。比如，某單臺發電機耗油量為200升/h，則其8h總用油量為200×8=1600升，大于了1 m3（1000升）。此時，可限定該發電機組一次性最多只準運行1000/200=5小時。這樣就同時滿足了上述不超過8h及1 m3之要求。

　　但值得注意的是，“運行小時數”不可無限度地降低。參照老版《民規》JGJ/T-92的規定，最低不宜少于3小時。

　　當限制發電機運行小時數不夠合理時，則可（二選一）：1）降低發電機組單機容量而增加發電機組臺數，并參照國標圖集《工程建設標準強制條文及應用示例》04DX002（房屋建筑部分—電氣專業）P39的“布置在地下一層的柴油機房平面示例”的相關做法，遵循一臺機組對應一個油箱間，即實行“1機1個油箱間，N機N個油箱間”；2）在主建筑物外設置儲油庫。此時，電氣專業應提出條件要求，由建筑、動力等專業進行具體設計。

　　10，常見疑難問題之照明PE線（4-29）

　　室內照明線路是否要單獨設置PE線？

　　答：近年來，我國參照IEC標準，對于《燈具一般安全要求與試驗》GB7000.1-2002進行了修改（改后編號為GB7000.1-2007，將于2009年1月起正式實施），規定從實施之日起，我國將不得生產、銷售和使用0類燈具。因此，今后建筑物中常規燈具基本為Ⅰ類（因Ⅱ、Ⅲ類燈具也較少見）。

　　《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303—2002第19．1．6條：“當燈具距地面高度小于2．4m時，燈具的可接近裸露導體必須接地（PE）或接零（PEN）可靠，并應有專用接地螺栓，且有標識”（強條）。因此，帶金屬外殼燈具（實際應指I類燈具）安裝高度低于2.4m而設計未配PE線，應判違反強條。

　　此外，《建筑照明設計標準》GB50034-2004中第7.2.12條規定：“當采用Ⅰ類燈具時，燈具的外露可導電部分應可靠接地”。故當Ⅰ類燈具安裝高度不小于2.4m而設計未配PE線時，可判定為違反規范（但不是“強條”）。

　　從理論上說，照明線路若穿于金屬管且該管滿足短路熱穩定要求時，則該金屬管也可充當PE線（可參見《民規》JGJ16-2008第12.5.3條相關規定）。不過，從便于施工及利于滿足線路連續性的角度考慮，仍建議此時采用專引導線作為照明PE線為佳（可參見《民規》JGJ16-2008第12.3.5條相關規定）。