吳保剛（云南省設(shè)計(jì)院， 云南 昆明 650032）

Wu Baogang

1 引言

很多房地產(chǎn)工程中，是在用地的部分區(qū)域地塊內(nèi)建一個(gè)整體地下車庫(kù)，在車庫(kù)頂上建數(shù)棟一類高層住宅（部分為商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)住宅）樓，以下稱這樣的工程為建筑群。

建筑群內(nèi)高層住宅樓及地下車庫(kù)內(nèi)存在大量的需要按照一級(jí)負(fù)荷供電的用電設(shè)備負(fù)荷。

建筑群內(nèi)的各10/0.4kV變電所由兩路10kV市政電力系統(tǒng)電源供電，一般當(dāng)?shù)毓╇姴块T都不保證兩路電源符合一級(jí)負(fù)荷的供電要求，因此需要設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)作一級(jí)負(fù)荷的備用電源。在滿足使用可靠性的同時(shí)，怎樣使設(shè)置的柴油發(fā)電機(jī)容量盡可能小，臺(tái)數(shù)盡可能少，提高經(jīng)濟(jì)性，關(guān)鍵是合理計(jì)算柴油發(fā)電機(jī)的負(fù)荷。

2 負(fù)荷計(jì)算依據(jù)

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008(以下稱民規(guī)) 第3.5.3條規(guī)定，當(dāng)消防設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷大于火災(zāi)時(shí)切除的非消防設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)按照消防設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷加上火災(zāi)時(shí)未切除的非消防設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算；當(dāng)消防設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷小于火災(zāi)時(shí)切除的非消防設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，可不計(jì)入消防負(fù)荷。條文說(shuō)明中還規(guī)定對(duì)于平時(shí)和消防兼用風(fēng)機(jī)在計(jì)算正常情況下的用電負(fù)荷時(shí)應(yīng)計(jì)入平常使用的用電容量。

民規(guī)第3.5.4條第2款規(guī)定，當(dāng)應(yīng)急發(fā)電機(jī)為消防用電設(shè)備及一級(jí)負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng)將兩者計(jì)算負(fù)荷之和作為選用應(yīng)急發(fā)電機(jī)容量的依據(jù)。

民規(guī)第3.5.4條第3款規(guī)定，當(dāng)自備發(fā)電機(jī)作為第二電源，且尚有第三電源為一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷供電時(shí)，以及當(dāng)向消防負(fù)荷、非消防一級(jí)負(fù)荷及特別重要負(fù)荷供電時(shí)，應(yīng)以三者的計(jì)算負(fù)荷之和作為選擇自備柴油發(fā)電機(jī)容量的依據(jù)。

《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》2009電氣（以下稱措施）第4.2.2條第5款規(guī)定，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組除為消防、安防等負(fù)荷供電，同時(shí)還為其他非消防重要負(fù)荷供電時(shí)，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，應(yīng)自動(dòng)切除非消防重要負(fù)荷。發(fā)電機(jī)的容量應(yīng)按照消防負(fù)荷及非消防負(fù)荷之間的較大者確定發(fā)電機(jī)的容量。

措施2.6.2條中也有與民規(guī)第3.5.4條相同的規(guī)定。

從民規(guī)前后條目分析理解，3.5.3條應(yīng)作為電力系統(tǒng)電源負(fù)荷計(jì)算依據(jù)， 3.5.4條是應(yīng)急發(fā)電機(jī)負(fù)荷的計(jì)算依據(jù)。

筆者認(rèn)為，在建筑群工程設(shè)計(jì)中應(yīng)該怎樣選擇發(fā)電機(jī)負(fù)荷計(jì)算依據(jù)，值得探討。

發(fā)電機(jī)的負(fù)荷計(jì)算依據(jù)應(yīng)符合規(guī)范要求，更應(yīng)該根據(jù)工程的具體情況，正確理解應(yīng)用規(guī)范的條款。建筑群內(nèi)設(shè)置的發(fā)電機(jī)組是在10kV市政電力系統(tǒng)停電時(shí)，需要維持對(duì)一級(jí)負(fù)荷供電的電源，可認(rèn)為是第二電源或備用電源。而應(yīng)急電源是用作應(yīng)急供電系統(tǒng)組成部分的電源，故建筑群內(nèi)設(shè)置的發(fā)電機(jī)組不完全是應(yīng)急電源，火災(zāi)時(shí)，停電不造成人身傷亡、重大影響或損失、公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂的非消防一級(jí)負(fù)荷應(yīng)當(dāng)切除。因此，發(fā)電機(jī)的負(fù)荷計(jì)算應(yīng)依據(jù)民規(guī)3.5.3條的規(guī)定較為合理。

3 負(fù)荷計(jì)算

某建筑群總建筑面積255565.63m2，地塊呈梯形狀，上底109m，下底189m，梯形高170m。

整個(gè)地塊地下為4層車庫(kù)，每層劃分為7個(gè)防火分區(qū)，車庫(kù)建筑面積101689.43m2，為I類汽車庫(kù)。

車庫(kù)頂上為29或30層住宅樓共10棟，各棟每層住宅為4～6戶，其中3棟為一類高層住宅樓，7棟為一類高層商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)住宅樓，總建筑面積144778.97m2，共有住宅1316戶，底商總建筑面積8897.23m2。

地下車庫(kù)有一個(gè)防火分區(qū)頂上建有3棟樓，其余各防火分區(qū)頂上建的高層建筑不超過(guò)2棟。

在該工程地下1層靠近負(fù)荷中心設(shè)一備用柴油發(fā)電機(jī)房可以滿足對(duì)其所有一級(jí)負(fù)荷的供電。

3.1 確定一級(jí)負(fù)荷

建筑群內(nèi)設(shè)置的備用發(fā)電機(jī)組為一級(jí)負(fù)荷的備用電源，進(jìn)行其負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)按規(guī)范劃分建筑群內(nèi)負(fù)荷等級(jí)，明確一級(jí)負(fù)荷。

地上的高層建筑內(nèi)一級(jí)負(fù)荷現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定都很明確，設(shè)計(jì)時(shí)，按規(guī)范劃分無(wú)任何問(wèn)題。

地下車庫(kù)的一級(jí)負(fù)荷：

民規(guī)第3.2.2條規(guī)定，民用建筑中各類建筑物的主要負(fù)荷分級(jí)，應(yīng)符合民規(guī)附錄A中對(duì)汽車庫(kù)（修車庫(kù)）、停車場(chǎng)的規(guī)定：

I類汽車庫(kù)、機(jī)械停車設(shè)備及采用升降梯作車輛疏散口的升降梯用電劃分為一級(jí)負(fù)荷。

《汽車庫(kù)、修車庫(kù)、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50067-97(以下稱車規(guī))第9.0.1條，消防水泵、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)滅火、排煙設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急照明等消防用電和機(jī)械停車設(shè)備以及采用升降梯作車輛疏散口的升降梯用電應(yīng)符合下列規(guī)定：

9.0.1.1 I類汽車庫(kù)、機(jī)械停車設(shè)備及采用升降梯作車輛疏散口的升降梯用電應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電。

9.0.1.2 II、III類汽車庫(kù)和I類修車庫(kù)應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷供電。

車規(guī)是防火規(guī)范，其負(fù)荷等級(jí)只適用于各類車庫(kù)的消防負(fù)荷等級(jí)劃分，建筑群內(nèi)的地下車庫(kù)的消防負(fù)荷應(yīng)劃分為一級(jí)負(fù)荷。

建筑群內(nèi)的地下車庫(kù)的非消防負(fù)荷等級(jí)應(yīng)按照民規(guī)劃分，其非消防負(fù)荷均應(yīng)化分為一極負(fù)荷!

地下車庫(kù)內(nèi)正常用于通風(fēng)換氣的送、排風(fēng)風(fēng)機(jī)，目前多數(shù)情況下物業(yè)管理者，為了節(jié)約運(yùn)行成本，大多都不開啟。不運(yùn)行通風(fēng)機(jī)，除人們?cè)诘叵萝噹?kù)時(shí)，會(huì)感覺(jué)空氣質(zhì)量差外，未見有其他影響，何況建筑群內(nèi)有兩路10kV市政電力系統(tǒng)電源供電，即便是停電大多時(shí)間也不長(zhǎng)，并且同時(shí)停留在車庫(kù)人員并不多、停留時(shí)間也短，其停電使通風(fēng)暫時(shí)停止不會(huì)造成重大影響，也沒(méi)有任何損失。因此用于通風(fēng)換氣的送、排風(fēng)風(fēng)機(jī)，自備發(fā)電機(jī)組有理由不對(duì)其供電。

3.2.負(fù)荷統(tǒng)計(jì)、計(jì)算

建筑群中各類一級(jí)負(fù)荷按照采用需要系數(shù)法計(jì)算，其需要系數(shù)可參考措施附表2.7.7取值。

1～10棟照明負(fù)荷主要為其公共通道照明，多數(shù)燈具采用紅外感應(yīng)光控延時(shí)自熄開關(guān)控制；車庫(kù)照明燈具采用的車道、車位分區(qū)隔燈交錯(cuò)控制方式，一般情況下物業(yè)管理最多開啟50%燈具；需要系數(shù)取值也可適當(dāng)減小。

地下車庫(kù)用于火災(zāi)及平時(shí)的兩用風(fēng)機(jī)，在其配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，使發(fā)電機(jī)電源在末端切換，風(fēng)機(jī)的控制電路增加電氣聯(lián)鎖電路。在電力系統(tǒng)停電，發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，禁止兩用風(fēng)機(jī)平時(shí)通風(fēng)狀態(tài)的運(yùn)行；火災(zāi)時(shí)，保證兩用風(fēng)機(jī)運(yùn)行。電氣聯(lián)鎖電路見圖1。

電力系統(tǒng)電源（主電源）停電時(shí)，發(fā)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行供電。圖1中雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATS）切換到備用電源供電，ATS開關(guān)備用運(yùn)行常開輔助觸點(diǎn)閉合，聯(lián)鎖中繼KAL常閉觸點(diǎn)斷開，手動(dòng)和DDC控制均不能運(yùn)行風(fēng)機(jī)，只有消防控制能運(yùn)行風(fēng)機(jī)。

建筑群地下車庫(kù)每個(gè)防火分區(qū)設(shè)有5.5kW兩用風(fēng)機(jī)6臺(tái), 地下車庫(kù)內(nèi)共有168臺(tái)(924kW) 兩用風(fēng)機(jī)設(shè)備容量在發(fā)電機(jī)的非消防負(fù)荷計(jì)算時(shí)，不用統(tǒng)計(jì)，其計(jì)算負(fù)荷值減小了很多。

消防風(fēng)機(jī)負(fù)荷按照工程內(nèi)其中的一個(gè)防火分區(qū)火災(zāi)時(shí)需要運(yùn)行的消防風(fēng)機(jī)總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，所統(tǒng)計(jì)的防火分區(qū)消防風(fēng)機(jī)總負(fù)荷為各防火分區(qū)中的最大值。

建筑群備用發(fā)電機(jī)的負(fù)荷計(jì)算最終成果為：非消防時(shí)，各類計(jì)算負(fù)荷的∑值為590kW，消防時(shí)；各類計(jì)算負(fù)荷的∑值為658kW，備用發(fā)電機(jī)負(fù)荷應(yīng)確定為658kW。

圖1 兩用風(fēng)機(jī)控制原理圖

4 結(jié)論

備用柴油發(fā)電的供電負(fù)荷，火災(zāi)時(shí)，對(duì)停電不造成人身傷亡、重大影響或損失、公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂的非消防負(fù)荷應(yīng)予切除。

發(fā)電機(jī)供電時(shí)，各兩用風(fēng)機(jī)控制箱采用防止兩用風(fēng)機(jī)平時(shí)通風(fēng)狀態(tài)運(yùn)行的連鎖控制電路，使得兩用風(fēng)機(jī)的兩種運(yùn)行狀態(tài)的電源得以明確劃分，消防運(yùn)行狀態(tài)為電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)雙電源供電，平時(shí)通風(fēng)狀態(tài)僅為電力系統(tǒng)電源供電。建筑群內(nèi)的備用發(fā)電機(jī)不用考慮兩用風(fēng)機(jī)平時(shí)通風(fēng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷。

以現(xiàn)行規(guī)范為依據(jù)，并根據(jù)工程的實(shí)際需求，首先確定備用發(fā)電機(jī)房位置、數(shù)量，然后對(duì)各備用發(fā)電機(jī)房的供電負(fù)荷進(jìn)行仔細(xì)分析統(tǒng)計(jì)、計(jì)算，合理確定各備用發(fā)電機(jī)房的發(fā)電機(jī)負(fù)荷量。

建筑群采取上述措施得到柴油發(fā)電的供電負(fù)荷，作為工程內(nèi)的備用柴油發(fā)電機(jī)容量選擇依據(jù)，使備用柴油發(fā)電機(jī)容量較為合理，而且在發(fā)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行供電時(shí)不會(huì)超負(fù)荷，提高了發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性。