本文摘要:摘要:結合某大型國際商業項目工程案例,對火災探測器設置位置、火災自動報警系統容量預留、UPS供電、應急照明、室外反恐升降柱等電氣特殊做法展開探討,闡述與國內常規大型商業項目做法的不同點,以及與國內標準及設計理解存在的差異等。 關鍵詞:大型商業;特殊做法;
摘要:結合某大型國際商業項目工程案例,對火災探測器設置位置、火災自動報警系統容量預留、UPS供電、應急照明、室外反恐升降柱等電氣特殊做法展開探討,闡述與國內常規大型商業項目做法的不同點,以及與國內標準及設計理解存在的差異等。
關鍵詞:大型商業;特殊做法;火災探測器;火災自動報警系統;消防廣播;UPS;應急照明;防恐升降柱
引言隨著越來越多的大型商業綜合體建筑在全國各地拔地而起,一個個城市新地標逐漸確立,這些商業綜 合體建筑極大地方便了人們的生活,促進了當地經濟的繁榮與發展。此類建筑物屬于人流密集場所,故其設計的安全性、可靠性及合理性尤為重要。本文結合某大型國際商業項目案例,對電氣設計方面的一些特殊做法展開討論,深入剖析國際背景的商業項目與國內常規商業項目在電氣設計上的不同之處和特殊做法。
1項目概況
某商業購物中心項目含家居賣場及辦公樓,總建筑面積約43萬m2。地下室共4層,地下1、2層主要為商業及部分家居賣場,地下3、4層為停車庫。商業購物中心地上主體4層,局部5層,建筑高度為37.5m;5棟辦公樓均8層,建筑高度均約39m。項目屬于一類高層公共建筑。該項目屬于歐洲企業投資,設計技術標準中有較多的歐美特點,常常不同于國內常規項目的做法,這些特殊要求或源于NFPA標準,或來自業主風險控制部門的規定。本文主要對幾個典型特殊做法展開討論。
2火災自動報警系統的特殊做法
2.1火災探測器設置位置的特殊要求
基于NFPA標準的規定及業主的特殊要求,重點如下:NFPA72-2019《NationalFireAlarmandSignalingCode》[1]第17.5.3.1條規定:“Totalcoverageofabuildingoraportionthereof,shall includeallrooms,halls,storageareas,basements,attics,lofts,spacesabovesuspendedceilings,andothersubdivisionsandaccessiblespaces.”(參考譯文:建筑物或其部分的總覆蓋范圍應包括所有房間、大廳、存儲區、地下室、閣樓、吊頂上方空間以及其它分區和可到達的空間。)
業主要求:“購物中心內所有區域(包括管井間、衛生間等)均需設置探測器保護。架空地板下和吊頂上的空間應設置煙感,并不能代替房間內應該設置的煙感。”關于探測器的覆蓋范圍,業主的要求在NFPA標準基礎上有了進一步細化,且一定程度上超出了國家規范的要求[2-4]。
設計過程中結合項目具體情況進行了多次可行性研究,并與類似項目進行對標分析,最終確定了具體做法:a.衛生間設置火災探測器。b.滿足探測器安裝條件的管井均設置火災探測器。c.當采用封閉吊頂或格柵吊頂,且格柵吊頂鏤空率不大于30%時,吊頂上和吊頂下均需設置火災探測器;否則僅在吊頂上方空間設置火災探測器。 d.高度大于等于300mm的架空地板下需設置火災探測器,如消防控制室架空地板下方空間。
2.2系統容量預留的特殊要求
業主要求:“火災自動報警系統應預留20%容量。”GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》第3.1.5條要求:“任一臺火災報警控制器所連接的火災探測器、手動火災報警按鈕和模塊等設備總數和地址總數,均不應超過3200點,其中每一總線回路連接設備的總數不宜超過200點,且應留有不少于額定容量10%的余量;任一臺消防聯動控制器地址總數或火災報警控制器(聯動型)所控制的各類模塊總數不應超過1600點,每一聯動總線回路連接設備的總數不宜超過100點,且應留有不少于額定容量10%的余量。”關于系統容量的預留,業主要求也明顯高于國標規范要求的10%,設計最終按照業主更嚴格的標準執行,對火災報警的回路劃分甚至主機數量均做了合理預留,以保證系統的高安全性和可靠性。
3UPS供電的特殊做法
3.1消防廣播UPS的持續時間
此項目商場廣播UPS共計81kW(已包含備用功放部分電量),計算依據來源于業主風險控制部門,具體要求為:“功放配置總功率大于全樓廣播揚聲器功率總和的1.1~1.2倍,同時配置備用功放機,每4個功放機至少有1個備用。”公共區域按業主要求需要設置AV級揚聲器,此類揚聲器的功率較普通揚聲器的功率偏大。
根據聲學顧問提供的揚聲器建議選型,在性價比相近時,本著節能的原則,設計選用了電量最低的7.5W揚聲器來做計算。該項目采用集中式廣播系統,廣播機柜集中設置在消防控制室,為后續施工、安裝、調試、改造提供便利,并優化了機柜的工作環境。設計期間業主提出了新的需求,要求該項目廣播系統專用的UPS持續供電時間需按照180min考慮,遠大于當時項目設計依據的規范JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》(已廢止,被GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》替代)規定的消防應急廣播在火災時需持續供電20min以上的要求。
參照規范[5,7]對各類消防用電設備在火災發生期間最少持續供電時間的相關要求,該項目火災自動報警裝置、人工報警器、各種確認通報手段均按照持續供電時 間不小于10min來考慮,同時結合類似項目的對標分析與該項目的實際情況,筆者在設計時建議項目的消防應急廣播按照火災時持續供電30min來考慮UPS容量。如按業主設計準則要求的180min考慮,消防UPS電池柜預估需要20臺,且須滿足規范[2]要求的消防控制室內設備布置相關規定。如按照180min設置廣播系統的UPS,對當時的設計會產生以下幾方面的影響:
a.對廣播電線電纜的影響:廣播系統的電纜已采用無鹵低煙阻燃A級耐火電纜,滿足DGJ08-2048-2016《民用建筑電氣防火設計規程》對消防用電設備在火災發生期間最少持續供電時間的要求,即“消防聯動控制線路……等其他消防用電設備的電源線路采用耐火溫度不低于750℃,持續供電時間不小于90min的耐火電線電纜”;若設置180min的廣播系統UPS,則需將廣播系統的線路改為持續供電時間180min的礦物絕緣電纜,一方面增加了施工難度,另一方面增加了電纜及相關消防線槽的造價。
b.對機房面積的影響:預估需要額外增加消控室面積約100m2,且不應是邊邊角角的面積增加,而是規整、方正面積的增加,因土建條件所限,面積很難加出。c.UPS電池柜對成本的影響:180min的UPS電池柜比30min的UPS電池柜在數量上有大幅增加,直接影響最終成本,將會導致總價格增加100多萬元。30min的廣播系統UPS滿足規范對安全性的要求,經過了多次討論與溝通,且經業主各部門確認, 最終設計按照30min執行。
3.2商業弱電間由UPS供電
業主設計準則要求商業弱電間由UPS供電,該項目商業面積龐大,末端弱電間數量多達136個,因此弱電間UPS總容量的確定是一個相對復雜的過程。需要將每間弱電間的具體用電量逐一精確統計,再乘以一個合理的同時使用系數,結合規范[6]對于UPS系統基本容量的計算公式,才能較為準確地計算出UPS容量。經統計,該項目所有需接入UPS的弱電間用電量總計為253.2kW。
因此,該項目最終的弱電間UPS方案為:在地下室設置兩個UPS機房,其內各設置一組125kVA的UPS電池;考慮到弱電安防及智能化信息儲存的重要性,并結合業主設計準則要求,電池最少備用時間不小于30min,采用模塊化200kVA的UPS電池架以備后續擴展;每個UPS機房內設置一個弱電總箱,弱電總箱分區域為末端弱電間供電。
4應急照明的特殊要求
該項目業主對消防安全極為重視,有詳細的《Safety&SecurityManual—Centres》消防生命安全手冊供設計時參考,因此對應急照明的設計要求也有別于常規國內項目,并略高于國標規范[7]的相關要求。
4.1應急照明的覆蓋范圍
除了火災時仍需工作、值守的機房外,對于所有可能有人存在的場所、房間(如工具間、儲藏室等),按照業主風險控制部門的要求,均需設置應急照明,燈具電源接自所在防火分區的應急照明配電箱。
4.2機房內設置自帶蓄電池的應急照明燈具
機房內所有燈具均要求接自消防電源,對于火災時仍需工作、值守的機房(如消防水泵房、消防風機房等),燈具電源直接取自機房內雙切箱;其它房間則接入所在防火分區的應急照明配電箱。同時要求,每個房間內設置約25%燈具數量的自帶蓄電池應急照明燈具,每個房間內自帶蓄電池的燈具數量至少為1個,極大程度地降低了機房照明發生故障的概率。業主的此項要求基于人身安全角度,認為所有的機房在任何時候都可能有人存在,一旦發生停電或火災事故、或照明供電線路及ATS發生故障,也不會導致機房內燈具全部熄滅,為人員的安全疏散提供了極大程度的保障。
5室外防恐升降柱聯動
該項目為大型商業,1層通往室外的出入口較多。為了更好地維護出入口秩序,防止車輛強行闖入,加強商業出入口的安全,該項目在1層室外設置了6處共計35根防恐升降柱,防恐升降柱平時常為升起狀態。業主初始要求室外防恐升降柱需消防聯動,即將防恐升降柱的提升或下落狀態控制接入火災自動報警系統:發生火災時防恐升降柱下落便于人員疏散,非火災時防恐升降柱升起防止車輛闖入。
筆者理解升降式隔離柱不僅僅是在火災發生后需要下降,當發生一些突發事件時亦需要特種車輛進入,此時火災自動報警系統無法判斷或直接聯動執行防恐隔離柱的升降。根據GB50348-2018《安全防范工程技術標準》[8]第6.3.7條第2款的要求,隔離柱屬于安防系統中出入口的實體防護體系;同時根據該規范第4.2.4條條文說明中安全防范系統集成聯網架構圖可以看出,火災自動報警系統屬于其他業務系統,無法直接控制實體防護子系統的相關設施。經過與業主的多次溝通匯報后,最終室外防恐升降柱改為安防聯動。
6結語
在我國城市化進程日益加快的今天,作為吸引人流量、促進經濟消費的實體商業機構,大型商業綜合體項目必然會像雨后春筍般呈現在大眾面前。面對來自全球不同地域的業主需求,在滿足國內規范的前提下,要進行全方位的分析與比較,做出更合理、更能適應項目特殊需求的設計成果。本文為筆者全程參與的真實工程案例總結,希望能為其它類似背景或規模的項目提供些許參考與借鑒,不足之處歡迎讀者批評指正。
參考文獻:
[1]NationalFireProtectionAssociation.NFPA72-2019NationalFireAlarmandSignalingCode[S],2019.
[2]公安部沈陽消防研究所.GB50116-2013火災自動報警系統設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2014.
[3]公安部天津消防研究所,公安部四川消防研究所.GB50016-2014建筑設計防火規范(2018年版)[S].北京:中國計劃出版社,2018.
[4]華東建筑設計研究總院,上海市消防局.DGJ08-2048-2016民用建筑電氣防火設計規程[S].上海:同濟大學出版社,2017.
[5]中國建筑東北設計研究院有限公司.GB51348-2019民用建筑電氣設計標準[S].北京:中國建筑工業出版社,2020.
[6]中國電子工程設計院.GB50174-2017數據中心設計規范[S].北京:中國計劃出版社,2017.
[7]應急管理部沈陽消防研究所.GB51309-2018消防應急照明和疏散指示系統技術標準[S].北京:中國計劃出版社,2018.
作者:李媛媛
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