【IBE】建筑电气消防设计疑难问题解析——供配电系统部分

双重电源在GB50052-2009中 3.0.2 规定。 一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏 。

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014的规定，结合目前我国经济和技术条件、不同地区的供电状况以及消防用电设备的具体情况，具备下列条件之一的，可视作向一级负荷供电的双重电源：

（1）电源来自两个不同发电厂；

（2）电源来自两个区域变电站（电压一般在35kV及以上）；

（3）电源来自一个区域变电站，另一个设置自备发电设备。

建筑的电源分正常电源和备用电源两种。正常电源一般是直接取自城市输电网。当城市有两路高压（10kV级）供电时，其中一路可作为备用电源；当城市只有一路供电时，可采用自备柴油发电机作为备用电源。国外一般使用自备发电机设备和蓄电池作消防备用电源。

3.0.7 二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路供电。

“两回线路电源”并未明确指明其电源的出处，因此双回路电源极可能是来自两个变电站（或区域变电站）的电源，又可能是来自同一个变电站（或区域变电站）的不同母线的电源，也可能是来自同一个变电站（或区域变电站）的同一母线上的两个不同回路。所以在供配电系统设计中应准确表述电源的真实情况，以免产生误解和混淆。

对二级负荷的供电方式，因其停电影响还是比较大的，故应由两回线路供电（在 负荷较小或地区供电条件困难时，允许由一回6kV及以上的专用架空线供电 ）。两回线路与双重电源略有不同，二者都要求线路有两个独立部分，而后者还强调电源的相对独立。

备用电源与应急电源是两个完全不同用途的电源。

在民用建筑中，若备用电源与应急电源全部各设一套（例如各设一套柴油发电机组），增加不必要投资且无必要。目前经行业内专题研讨达成共识的做法是： 在民用建筑中，备用电源和应急电源的电源部分可以共用（例如共用一台柴油发电机），但电源以后的系统要严格分开，即应急系统和备用系统要严格分开。当火灾发生时应迅速切除非消防负荷。

此外，民用建筑中国家级会堂、广播电视台、特甲等剧场、特技体育场馆及其他建筑的照明、工艺和计算机系统用电等 一级负荷中的特别重要负荷，可采用两路电源加UPS的方式供电 ，这里的UPS是专为上述特别重要负荷增设的应急电源，UPS与一级负荷中的特别重要负荷自成体系成为专设应急供电系统，严禁其他负荷（当然包括备用电源的负荷）接入应急供电系统。

（1）根据建筑物类别、功能要求、供电距离等因素进行分区设置柴油发电机组，以保证供电可靠性与供电电压要求，同时避免一处机房内发电机组容量过大，导致储油量过于集中带来的设计难题。

（2）每个分区内柴油发电机容量应满足建筑火灾延续时间内各消防用电设备持续运行时间的要求。不仅要计算发生火灾的防火分区，还要考虑关联分区（竖向及水平）的相应消防设施，如：防排烟风机、应急照明以及消防电梯等。

（3）当分区内只有一个塔楼时，应计算塔楼全部消防负荷及裙房消防负荷；当分区内有多个塔楼时，可选择最大塔楼消防负荷及裙房消防负荷。

（4）由于分区内任一处发生火灾，都需要灭火扑救，因此，与该分区有关的消防水泵、消防电梯及消防控制室（中心）用电量应计入消防负荷计算。

（5）柴油发电机容量应按下列方法计算的最大容量确定：

1）稳定负荷计算；

2）最大单台电动机或成组电动机启动计算；

3）发电机母线允许电压降计算。

（6）单台额定电压为230/400V的柴油发电机容量不宜大于2000kVA。当高度为250m及以上超高层建筑或供电半径大于300m时，宜采用10kV柴油发电机组，单台容量宜在2000kVA~3500 kVA区间选择。

依据《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008 附录A，大型商业群为人员密集区域，除经营管理用计算机系统用电外，其内的消防负荷 按一级负荷设计 即可。

（1）消防负荷为三级负荷，若无供电条件， 可以单电源供电，但应采用耐火线缆 ，保证供电时间即可(三级负荷的建筑一般都是小型建筑，通常火灾延续时间最多2h)。

（2）若是住宅小区的消防泵，因住宅小区有多台箱变，可以从不同箱变的低压侧引来电源，在消防泵房自动双切供电。

专用的供电回路指此回路从变电所或分配电室引出后，此回路都没有带非消防负荷，不能理解为从变配电室到消防设备单独回路。例如可不必消火栓泵一对电源互投回路、喷淋泵一对电源互投回路，可采用一对电源互投回路在消防泵房内互投切换，再供给消火栓泵或喷淋泵控制柜。

如上述条文说明可见，应从低压总配电室或分配电室处将消防负荷与非消防负荷供电线路分开。 当变电室设置在本建筑物内时，应从变压器的低压侧开始为专线；当变电室设置在室外或其他建筑物时，应从本建筑物配电室总开关后开始为专线 。

最末一级配电箱指防火分区配电小间、电气竖井、消防水泵房和消防电梯机房的配电箱。防火分区内的 防火卷帘等 均可 由配电小间的最末一级配电箱放射式配电（一般不超过规定数量的每组多个防火卷帘可以链式配电）；消防水泵房内的喷淋泵、消火栓泵、消防补水泵等均由消防泵房的配电箱放射式供电。消防电梯需专用回路供电至电梯机房内。

《建筑设计防火规范》GB50016-2014第10.1.8条的条文说明第2段“本条规定的最末一级配电箱：……对于其他消防设备用电，如消防应急照明和疏散指示标志等，为这些用电设备所在防火分区的配电箱”。即： 消防应急照明和疏散指示标志不必在末端切换，可在每个防火分区的配电箱切换 。

现行的《建筑设计防火规范》GB 50016-2014第10.1.9条的此项要求旨在保证消防用电设备配电箱的防火安全和使用的可靠性。 对消防设备的配电箱和控制箱应采取防火隔离措施 ，可以较好地确保火灾时配电箱和控制箱不会因为自身防护不好而影响消防设备正常运行。

消防疏散照明配电箱应安装于各防火分区的配电小间内或电气竖井内， 在竖向电缆通道内,每个疏散照明配电箱可为多个楼层的疏散照明灯供电（仅指三级负荷的情况） 。

本问题涉及现行的《建筑设计防火规范》GB 50016-2014第10.1.10条第3款，即消防配电线路 宜 与其他配电线路分开 敷设在不同的电缆井、沟内 ；确有困难需敷设 在同一电缆井、沟内时，应分别布置在电缆井、沟的两侧，且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆 。

矿物绝缘类不燃性电缆 由铜芯、矿物质绝缘材料、铜等金属护套组成，除具有良好的导电性能、机械物理性能、耐火性能外，还具有良好的不燃性，这种电缆在火灾条件下不仅能够保证火灾延续时间内的消防供电，还不会延燃、不产生烟雾，故规范允许这类电缆 可以直接明敷 。