楊新軍,　張　紅

(秦皇島市建筑設(shè)計(jì)院, 河北 秦皇島　066000)

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消防負(fù)荷計(jì)算的關(guān)鍵因素

楊新軍,張紅

(秦皇島市建筑設(shè)計(jì)院, 河北 秦皇島066000)

分析了同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對(duì)消防負(fù)荷計(jì)算的影響,確定了防火最不利的建筑和防火分區(qū),比較了消防負(fù)荷和非消防負(fù)荷,并結(jié)合工程實(shí)例,探討了消防負(fù)荷計(jì)算的關(guān)鍵因素。提出發(fā)生火災(zāi)時(shí)同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)在消防負(fù)荷計(jì)算中起到關(guān)鍵性作用,用電負(fù)荷不是非消防負(fù)荷和消防負(fù)荷的簡(jiǎn)單加減,須在進(jìn)行復(fù)雜的分析后確定。

消防負(fù)荷計(jì)算; 火災(zāi)起數(shù); 消防設(shè)備; 防火分區(qū)

0　引　言

如何確定同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對(duì)消防負(fù)荷計(jì)算非常重要。由于消防設(shè)備負(fù)荷性質(zhì)的多樣性,給消防負(fù)荷計(jì)算帶來(lái)一定的復(fù)雜性。本文分析了同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對(duì)消防負(fù)荷計(jì)算的影響,結(jié)合某工程實(shí)例介紹了消防設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算,提出同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)在消防負(fù)荷計(jì)算中起到關(guān)鍵因素。

1　同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對(duì)負(fù)荷計(jì)算影響

GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[1]第3.1.1條和GB 50016—2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》表8.2.2-1中規(guī)定:民用建筑在同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù),不限基地面積,不限居住人口,均按1起火災(zāi)計(jì)。一棟建筑考慮一個(gè)著火點(diǎn),即一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)。所以,居住區(qū)、綜合體、超高層建筑等同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)均應(yīng)按發(fā)生在一棟建筑的一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)1起計(jì)[2-3]。

分配電室低壓進(jìn)線柜的計(jì)算負(fù)荷應(yīng)按照負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)最不利的一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)和平時(shí)兩種情況進(jìn)行計(jì)算,尤其要注意平時(shí)和消防兼用設(shè)備,其需要系數(shù)應(yīng)按照消防負(fù)荷和非消防負(fù)荷的需要系數(shù)加權(quán)平均法獲得。

總配電室(或變電所)的負(fù)荷計(jì)算應(yīng)按照負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)最不利的一座建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)所在分配電室的計(jì)算負(fù)荷加上其余分配電室平時(shí)計(jì)算負(fù)荷。

2　防火最不利的建筑和防火分區(qū)

防火最不利的建筑按照室內(nèi)外消防給水用水量之和最大的建筑物確定,室內(nèi)外消防給水用水量包括室外消火栓給水用水量、室內(nèi)消火栓給水用水量、自動(dòng)噴水給水用水量等[1]。防火最不利的防火分區(qū)按照消防設(shè)備用電容量之和最大的防火分區(qū)確定。

3　消防和平時(shí)兼用設(shè)備

消防設(shè)備僅在火災(zāi)特定情況下使用,每次使用時(shí)間為火災(zāi)延續(xù)時(shí)間2.0 h或3.0 h[1],參照廠用電和所用電規(guī)范[4-6],消防設(shè)備運(yùn)行方式大多為不經(jīng)常短時(shí)或不經(jīng)常連續(xù)。防火卷簾門(mén)運(yùn)行時(shí)間最多不會(huì)超過(guò)10 min,其運(yùn)行方式為不經(jīng)常斷續(xù),負(fù)荷計(jì)算時(shí)不應(yīng)計(jì)入。

消防設(shè)備分為系統(tǒng)設(shè)備(如消防水泵、消防控制室、變配電室等)、區(qū)域設(shè)備(如消防電梯、消防風(fēng)機(jī)、消防排水泵、防火卷簾門(mén)、火災(zāi)應(yīng)急照明)等。系統(tǒng)設(shè)備任何一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)都必須計(jì)入,而區(qū)域設(shè)備要視發(fā)生火災(zāi)的防火分區(qū)投入運(yùn)行設(shè)備而定[2,7]。

4　消防負(fù)荷和非消防負(fù)荷

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[9]。確定火災(zāi)狀態(tài)時(shí)所需的消防負(fù)荷,應(yīng)以最不利的一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),同時(shí)投入運(yùn)行的消防負(fù)荷為準(zhǔn)[7]。確定火災(zāi)狀態(tài)時(shí)切除的非消防設(shè)備,應(yīng)為火災(zāi)區(qū)域及相關(guān)區(qū)域的非消防設(shè)備[9-10]。

5　工程實(shí)例

某住宅小區(qū)總建筑面積為418 886.34 m2,規(guī)劃總戶(hù)數(shù)2 610戶(hù),規(guī)劃總?cè)丝? 352人。建設(shè)項(xiàng)目概況:1座特大型地下大底盤(pán)汽車(chē)庫(kù)(建筑面積90 299.20 m2,停車(chē)2 237輛,防火分類(lèi)Ⅰ類(lèi),4個(gè)汽車(chē)出入口,27個(gè)防火分區(qū)),10棟25～33層住宅樓,8棟11層住宅樓,21棟6層住宅樓,1棟2層幼兒園,2棟3層配套商業(yè)樓。

根據(jù)GB 50974—2014,該住宅小區(qū)同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)按1起計(jì),小區(qū)內(nèi)最不利的一座建筑應(yīng)為地下大底盤(pán)汽車(chē)庫(kù),即假定地下車(chē)庫(kù)發(fā)生一起火災(zāi),而其他建筑物正常工作。該地下車(chē)庫(kù)消防給水用水量為57 L/s(其中室外消火栓用水量為20 L/s,室內(nèi)消火栓用水量為10 L/s,自動(dòng)噴水用水量為27 L/s),小區(qū)內(nèi)一類(lèi)高層住宅樓消防給水用水量為56 L/s(其中室外消火栓用水量為15 L/s,室內(nèi)消火栓用水量為20 L/s,自動(dòng)噴水用水量為21 L/s)。

地下大底盤(pán)汽車(chē)庫(kù)內(nèi)設(shè)6座分配電室,配電室1(設(shè)在防火分區(qū)1內(nèi))負(fù)責(zé)防火分區(qū)1～4,配電室2(設(shè)在防火分區(qū)5內(nèi))負(fù)責(zé)防火分區(qū)5～7、14～16,配電室3(設(shè)在防火分區(qū)8內(nèi))負(fù)責(zé)防火分區(qū)8～10,配電室4(設(shè)在防火分區(qū)13內(nèi))負(fù)責(zé)防火分區(qū)11～13、21～23,配電室5(設(shè)在防火分區(qū)18內(nèi))負(fù)責(zé)防火分區(qū)17～20、26～27,配電室6(設(shè)在防火分區(qū)25內(nèi))負(fù)責(zé)防火分區(qū)24、25。配電室4內(nèi)13AA4進(jìn)線柜系統(tǒng)如圖1所示。

13AA4進(jìn)線柜雖為消防進(jìn)線柜,因有些設(shè)備平時(shí)和消防兼用,所以該配電柜平時(shí)情況下仍有用電負(fù)荷。防火分區(qū)21發(fā)生火災(zāi)時(shí)投入消防設(shè)備用電負(fù)荷為64.05 kW,其余5個(gè)防火分區(qū)正常時(shí)設(shè)備用電負(fù)荷為149.5 kW,該情況下用電負(fù)荷為213.55 kW。消防設(shè)備需要系數(shù)按1.0計(jì),平時(shí)使用設(shè)備按0.7計(jì),按加權(quán)方法計(jì)算綜合需要系數(shù)為(64.05×1.0+149.5×0.7)/(64.05+149.5)=0.79。其余配電室用電負(fù)荷計(jì)算依此類(lèi)推。地下車(chē)庫(kù)用電負(fù)荷如表1所示。

地下車(chē)庫(kù)內(nèi)最不利的防火分區(qū)23發(fā)生火災(zāi)時(shí)用電負(fù)荷為配電室4負(fù)責(zé)的消防負(fù)荷、其余配電室的非消防負(fù)荷和全部應(yīng)急照明,總計(jì)為1 152.05 kW,其中全部非消防負(fù)荷1110.50 kW,全部消防負(fù)荷為1 027.90 kW。

雖然建筑設(shè)計(jì)合理劃分防火分區(qū),可以有效阻止火勢(shì)蔓延,但是考慮火災(zāi)有可能發(fā)生在兩個(gè)防火分區(qū)交界線附近,排煙風(fēng)機(jī)跨越防火分區(qū)排煙,防火卷簾由相鄰防火分區(qū)供電等情況,建議分配電室用電負(fù)荷按照消防設(shè)備用電負(fù)荷最大防火分區(qū)、消防設(shè)備用電負(fù)荷次大防火分區(qū)及其余防火分區(qū)平時(shí)用電負(fù)荷之和計(jì)算。

圖1　配電室4內(nèi)13AA4進(jìn)線柜系統(tǒng)

kW

其余建筑用電負(fù)荷如表2所示。

根據(jù)表6可以得到結(jié)論 ：GDPL、LGAS、LENERGY之間存在長(zhǎng)期的協(xié)整關(guān)系，可以進(jìn)行回歸，然后就得到協(xié)整方程如下：GDPL=0.005094-0.444544LGAS+0.216941LENERGY R2=0.894404；Adjusted R2=0.788808；F=30.723140

該住宅小區(qū)地下車(chē)庫(kù)中一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)為16 246.1 kW,全部非消防負(fù)荷為16 205.1 kW,全部消防負(fù)荷為1 866.3 kW(消防泵房、消防控制室設(shè)在另外小區(qū))。

從上述數(shù)據(jù)可以看出,該住宅小區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)用電負(fù)荷不是非消防負(fù)荷和消防負(fù)荷的簡(jiǎn)單加減,需要進(jìn)行復(fù)雜分析后確定,同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)在計(jì)算中起到關(guān)鍵性作用。

表2　其余建筑用電負(fù)荷　kW

6　結(jié)　語(yǔ)

本文分析了同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)對(duì)負(fù)荷計(jì)算的影響。提出同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)起數(shù)決定了火災(zāi)情況下消防設(shè)備同時(shí)使用系數(shù),即決定了火災(zāi)情況下投入消防設(shè)備數(shù)量、容量,進(jìn)而影響建筑物內(nèi)分配電室進(jìn)線截面、住宅小區(qū)總配電室用電容量。

[1]消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范:GB 50974—2014[S].

[2]洪友白.小區(qū)消防用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算原則探討[J].建筑電氣,2008(1):22-25.

[3]湯福南.建筑小區(qū)火災(zāi)次數(shù)的探討[J].給水排水,2013,39(6):126-127.

[4]火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范:DL/T 5153—2002[S].

[5]水力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范:DL/T 5164—2002[S].

[6]220～500 kV變電所所用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范:DL/T 5155—2002[S].

[7]廖滿(mǎn)英.高層民用建筑柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)若干問(wèn)題[J].建筑電氣,2014(7):19-23.

[8]楊新軍.地下汽車(chē)庫(kù)電氣專(zhuān)業(yè)消防設(shè)計(jì)問(wèn)題分析[J].智能建筑電氣技術(shù),2013(3):63-66.

[9]民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范:JGJ 16-2008[S].

[10]火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范:GB 50116—2013[S].

Key Factors of Fire Load Calculation

YANG Xinjun,ZHANG Hong

(Qinhuangdao Institute of Architectural Design, Qinhuangdao 066000, China)

This paper analyzed the influence of fire number on fire load calculation at the same time,confirmed the most unfavorable building and fire compartment load.The fire load and non-fire load were compared.Combining by an actural project,the key factors of fire load calculation were discussed.It is pointed out the fire number at the same time plays a key role in the fire load calculation when the fire happens.The power load is not a simple calculation result of fire load and non-fire load,which is confirmed after sophisticated analyses.

fire load calculation; fire number; fire equipment; fire compartment

楊新軍(1975—),男,高級(jí)工程師,從事建筑電氣設(shè)計(jì)工作。

TU 892

B

1674-8417(2016)07-0041-04

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.07.011

2015-11-25

張紅(1982—),女,工程師,從事建筑電氣設(shè)計(jì)工作。