楊春霞(太原市城市規(guī)劃設(shè)計研究院,山西省 太原市 030000)
建筑設(shè)計的電氣安全
楊春霞
(太原市城市規(guī)劃設(shè)計研究院,山西省 太原市 030000)
隨著科學(xué)技術(shù)的進步,電氣設(shè)計工作得到了飛速發(fā)展。電氣安全一直都是建筑電氣設(shè)計工作中重點考慮的內(nèi)容,設(shè)計效果對后續(xù)的電氣施工都有著直接影響。在進行電氣設(shè)計時,要綜合考慮多方面因素,如經(jīng)濟性、科學(xué)性等,筆者結(jié)合工作經(jīng)驗探討建筑設(shè)計的電氣安全。
建筑工程;電氣設(shè)計;安全;漏電保護
在選擇建筑工程的消防用電設(shè)備電源時,需要根據(jù)建筑物的類型考慮相應(yīng)的負荷級別,比如第二類高層建筑對應(yīng)二級負荷,要以此為入手點加以考慮,第一類高層建筑則對應(yīng)一級負荷,如果配備有發(fā)電機組,那么需要裝設(shè)自動投入裝置,確保主電源斷電時,發(fā)電機組可自動運行。從供電角度出發(fā),變電所的位置要接近負荷中心,并宜接近電源側(cè),使電能損耗與有色金屬消耗量降低,同時還要考慮進出線方便等。從安全方面考慮,需滿足抗震、防雨雪、防水、防污、防腐、防電擊、防火、防輻射等要求;從建筑方面來說,要考慮設(shè)備運輸、建筑結(jié)構(gòu)等。目前城市建筑大多為高層建筑,在此類工程中,通常選用干式變壓器。若采用的變壓器具有可燃油介質(zhì),為了將火災(zāi)事故的影響減小,應(yīng)按照Ⅰ級耐火建筑的標準建造變壓器室。同時要求變壓器室的門應(yīng)采用甲級防火門,門的開啟方向朝外,變壓器室的通風(fēng)窗應(yīng)采用非燃燒材料。
總油量超過100kg的屋內(nèi)油浸電力變壓器,應(yīng)安裝在單獨的變壓器間內(nèi),并應(yīng)設(shè)置滅火設(shè)施。
屋內(nèi)單臺電氣設(shè)備的油量在100kg以上時,應(yīng)設(shè)置儲油設(shè)施或擋油設(shè)施。擋油設(shè)施的容積應(yīng)按容納20%油量設(shè)計,并應(yīng)有將事故油排至安全處的設(shè)施;當不能滿足上述要求時,應(yīng)設(shè)置能容納100%油量的儲油設(shè)施。排油管的內(nèi)徑不應(yīng)小于150mm,管口應(yīng)加裝鐵柵濾網(wǎng)。
屋外單臺電氣設(shè)備的油量在1000kg以上時,應(yīng)設(shè)置儲油或擋油設(shè)施。當設(shè)置有容納20%油量的儲油或擋油設(shè)施時,應(yīng)設(shè)置將油排到安全處所的設(shè)施,且不應(yīng)引起污染危害。
當不能滿足上述要求時,應(yīng)設(shè)置能容納100%油量的儲油或擋油設(shè)施。儲油和擋油設(shè)施應(yīng)大于設(shè)備外廓每邊各1000mm,四周應(yīng)高出地面100mm。儲油設(shè)施內(nèi)應(yīng)鋪設(shè)卵石層,卵石層厚度不應(yīng)小于250mm,卵石直徑為50-80mm。
為正常供應(yīng)消防設(shè)備用電,需要將火災(zāi)撲救難度、疏散、火災(zāi)危險性、建筑物性質(zhì)等均列為考慮因素。確保建筑發(fā)生火災(zāi)時裝設(shè)的消防用電設(shè)備,如排煙、事故照明、消防電梯、消防水泵等正確運行,而且在工作電源引起火災(zāi)時立即切斷,同時兼顧方便與安全兩個要素,要將單獨供電回路設(shè)置在消防用電設(shè)備的配電線路中,也就是分開設(shè)置消防用電設(shè)備和其他非消防用電設(shè)備線路,為確保消防設(shè)備可按需用電。另外,還應(yīng)將比較醒目的標志標在消防用電與配電設(shè)備上,或以免因情況緊急而出現(xiàn)錯誤操作。消防設(shè)備的用電是保證人員安全的重要環(huán)節(jié),在建筑樓宇出現(xiàn)火災(zāi)情況時多數(shù)會發(fā)生斷電、斷水,因此備用電源的設(shè)計應(yīng)結(jié)合設(shè)計特點做好優(yōu)化,以滿足復(fù)雜惡劣情況下的消防工作開展。
為方便在短時間內(nèi)安全疏散人群與撲救火災(zāi),應(yīng)當將火災(zāi)事故照明設(shè)置于消防水泵房、消防控制室、防煙樓梯與其前室、封閉樓梯間、建筑出口與疏散走道等處。另外,要將疏散指示標志設(shè)置于建筑的公共出口與地面距離不足1 m的墻面處、疏散走道與拐角處和建筑的太平門頂部。采用不燃材料,如玻璃等制作透明罩。若備用電源選擇為蓄電池,那么連續(xù)供電時間應(yīng)當在30 min以上。
大部分高層建筑都采用豎井布線方式布置主干線。因為要垂直布線,需要對金屬保護套管自重受到導(dǎo)線的影響、干線受到層間垂直變位與頂部垂直變位的影響進行綜合考慮,具體而言共包括以下三點。首先是選擇豎井的位置。設(shè)計人員要結(jié)合建筑物防火區(qū)劃分、沉降縫設(shè)置、供電半徑與用電負荷性質(zhì)等決定豎井的數(shù)量和位置。同時盡可能不與管道間、樓梯間共同使用一個豎井,與潮濕或散熱量大的設(shè)施,如熱力管道、煙囪等保持一定的距離,和負荷中心盡量接近,使干線長度減少。其次是選擇導(dǎo)體和防火。可將阻燃電阻或耐火電纜作為豎井中的布線導(dǎo)體,同時注意并列敷設(shè)數(shù)根時的排列校正系數(shù),以免電纜溫度過高。采用耐火極限在1 h以上的不燃燒體作為豎井井壁的材料。各樓層中設(shè)置的豎井維護檢修門應(yīng)當向公共走廊開放,耐火等級至少為三級,將鋼管穿過樓層之間時,需要做防火封堵。將導(dǎo)體敷設(shè)于豎井中時,要滿足以下幾點要求:①豎井中的應(yīng)急電源與高壓和低壓之間的距離均在300 mm以上,若難度較大可實施一定的隔離措施,設(shè)置高壓線回路的標志。②若通訊與電力線路的種類與回路數(shù)較多,應(yīng)分別在不同豎井中設(shè)置,若回路少,則可在同一豎井中設(shè)置,但是要在豎井兩側(cè)分別設(shè)置,或進行屏蔽,以免電力線路干擾通訊線路。③為保證自重因素不會導(dǎo)致垂直敷設(shè)的導(dǎo)線折斷,若導(dǎo)線長度超過30 m,截面積不足50 mm2或者長度超過20 m,截面積超過50 mm2,需用線夾固定接線盒中的導(dǎo)線。
總等電位聯(lián)結(jié)指互相連接建筑物中電源進線的金屬結(jié)構(gòu)、金屬管道和保護接零線(PE線)。目前許多電氣工作人員都認識到了等電位連接電氣裝置的重要性,其能使建筑物的電位差減小或消除,達到防火、防爆、防雷、防電擊的目的,確保電子信息設(shè)備運行正常。在這方面,我國的電氣安全標準與設(shè)計規(guī)范中的規(guī)定都十分詳細,設(shè)計單位和設(shè)計人員要嚴格遵循和認真貫徹執(zhí)行。等電位聯(lián)結(jié)列項并未存在于電氣裝置的施工定額內(nèi),導(dǎo)致施工人員的工作成了“無償勞動”,積極性低,通常會選擇忽視等電位聯(lián)結(jié),使得該項措施的應(yīng)用與推廣受到了阻礙。在設(shè)計建筑工程的電氣系統(tǒng)時,必須充分重視等電位聯(lián)結(jié),并且相關(guān)部門應(yīng)針對驗收、施工、設(shè)計等環(huán)節(jié)制定具體的要求,規(guī)范電氣施工,提高電氣系統(tǒng)的安全性。
ICE標準中所說的剩余電流保護裝置就是漏電保護裝置,其主要組成部分包括交流接觸器或低壓斷路器、漏電保護器等,當發(fā)生接地故障時,其動作靈敏度較高。除了可以預(yù)防常見的、發(fā)生率較高的接地電弧火災(zāi)與人身觸電事故,還可以對一相接地故障進行監(jiān)視或加以切除。調(diào)查資料顯示,低壓系統(tǒng)短路的原因以接地故障為主,其中比較常見的一種就是短路,容易造成嚴重火災(zāi)。大部分情況下都是幅值不大的電弧短路引起接地故障,但電弧本身也是一種起火源,危險性較大,若將具有延時漏電保護功能的斷路器裝設(shè)在電源進線處,就可以及時切斷建筑物中各個區(qū)塊中發(fā)生接地故障的電源,并且避免發(fā)生火災(zāi)?,F(xiàn)階段我國的現(xiàn)行規(guī)范標準中并沒有充分、全面地體現(xiàn)出漏電保護裝置在預(yù)防電氣設(shè)備火災(zāi)方面的作用,一些設(shè)置了漏電保護的建筑工程大部分也只是為了避免發(fā)生人身觸電事故。而國際上,尤其是發(fā)達國家對此的重視度較高,并取得了一定的成果。所有建筑物都按照規(guī)定將防火漏電保護裝設(shè)在進線處,因此一般不會引起電氣火災(zāi)事故,大大降低了火災(zāi)發(fā)生率。我國建筑物發(fā)生的各類火災(zāi)中,由于電氣問題導(dǎo)致的火災(zāi)大約占總數(shù)的30%。由此可見,我們要吸取和借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗,遵循ICE標準要求,注重建筑設(shè)計中漏電保護裝置的完善,加強電氣火災(zāi)防護措施的實施,在最大程度上減少火災(zāi)的發(fā)生,保護用戶的生命財產(chǎn)安全。
總而言之,在進行建筑設(shè)計時設(shè)計人員必須嚴格遵循相關(guān)的法律條例與規(guī)范要求,增強自身的責(zé)任感,將建筑的安全性放于首位,充分重視電氣安全問題。通過科學(xué)選擇電源位置,配備需要使用的消防設(shè)備,完善保護裝置,提高整個電氣系統(tǒng)的安全性,從而為建筑的整體安全提供保障。隨著現(xiàn)代化建筑設(shè)計的發(fā)展,智能建筑等理念更多的融合到了實踐工作當中,這些內(nèi)容為人們帶來便捷生活的同時也都為電氣安全帶來了一定隱患,設(shè)計工作人員要合理規(guī)劃線路,有條理地進行分類考慮,把電氣安全落到實處。
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TU714
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1007-6344(2016)04-0253-01