《旅馆建筑设计规范》电气部分解析
2016-03-31张文才中国建筑设计院有限公司北京100044
张文才(中国建筑设计院有限公司,北京100044)
《旅馆建筑设计规范》电气部分解析
张文才(中国建筑设计院有限公司,北京100044)
摘要针对旅馆建筑的电气设计,从负荷等级的确定到配电和照明设计,进行了较为详细的论述。尤其是对柴油发电机组启动时间和燃油的储存要求,从规范的要求和工程设计中的实际情况,提出了切实可行的方法。从正确理解规范的角度,进一步明确了旅馆建筑中备用照明供电和疏散照明设置蓄电池的要求,以及此类照明消防联动控制要求。
关键词负荷等级 柴油发电机组 启动时间 燃油储存 照明控制 备用照明 疏散照明
Analysis on the Electrical Content of “Code for design of hotel building”
Zhang Wencai
Abstract Aiming at the electrical design of hotel buildings,detailed discussion is given for the determination of load level,power distribution and lighting design.In particular,the practical methods to the starting time and fuel storage requirements of diesel generator sets are presented combined with the consideration about the requirements of the Codes and the realities in engineering design.Furthermore,from the aspect of exactly understand the Codes,the requirements of standby lighting power supply,escape lighting battery setting and lighting fire control linkage control in hotel buildings are determined.
Keywords load level,diesel generator sets,start time,fuel storage,lighting control,standby lighting,evacuation lighting
0 引言
《旅馆建筑设计规范》(JGJ 62)经过修订,已于2014年颁布,此规范是在1990年版本的基础上进行修订的。我国旅馆建筑的真正发展是从80年代末90年代初开始的,旅馆建筑电气技术的发展也随之发生了重大的变化。在这20多年中,一系列的开关电器、客房控制器以及各种智能化系统的出现,对旅馆建筑电气设计产生了重大的影响。无论是国际上的酒店管理公司,还是国内酒店管理公司,都对当今旅馆建筑电气设计提出了更多、更细致的要求。
《旅馆建筑设计规范》(JGJ 62-2014)是一本综合性的规范,涉及建筑中各专业的技术要求,是针对我国旅馆建筑的实际特点和国际、国内技术的发展趋势,审时度势,进行必要的修编,以起到指导此类建筑设计的作用。作为综合性的规范,电气专业也不可能占有过多的篇幅。但旅馆建筑的电气设计必须与时俱进,提出相应的规定和要求。另外,由于该类建筑的等级和建设地域条件等各方面的因素(如供电可靠性等因素),需要设计人员根据实际情况,仔细研究规范并予以落实。
需要说明的是该规范对旅馆建筑等级的划分采用分级制,与《旅游饭店星级的划分与评定》(GB/T 14308)相协调,故本次修订将旅馆建筑由低至高划分为一至五级,共五个建筑等级,旅馆建筑等级的内容与旅游饭店星级的硬件及设施部分相关。下面就《旅馆建筑设计规范》中电气设计方面的内容进行扼要的解析。
1 关于负荷分级
对于旅馆建筑电气设计,首先需要对其负荷等级做出界定。
《旅馆建筑设计规范》(JGJ 62-2014)第6.3.1条,对各级旅馆建筑的用电负荷作出了规定。涵盖了一到五级旅馆建筑,对其负荷等级也做了更细致的规定,便于设计操作。用电负荷等级见表1(规范中的表6.3.1)。
表1 用电负荷等级
本条重点是对用电电源提出了要求,四、五级旅馆建筑属于高等级的旅馆,要求供电电源可靠,为避免市电因故障停电而造成旅馆无法继续营业,提出了四级旅馆建筑宜设自备电源,五级旅馆建筑应设自备电源。自备电源分为备用电源和应急电源。备用电源是在正常电源断电时,出于非安全原因,用于维持向用电设备供电的电源;应急电源是为了人身安全以及避免造成重大损失或重大社会影响而设置的电源。自备电源有多种,其中较为常见的是柴油发电机组,配置柴油发电机组,其容量应满足其实际运行的需要。
柴油发电机组所带的负荷一般分为两类。一类是消防负荷,另一类是维持运营的重要负荷,两类负荷的运行是有区别的。当发生市电停电而无火灾时,其主要是向重要负荷供电,即规范中规定的一级负荷中特别重要负荷,但有的酒店管理公司会针对酒店自身的运行情况,提出详细的各类负荷名称及供电要求。此时消防负荷并不运行,也不应试运行。一旦发生火灾,市电又中断时,发电机组主要向消防负荷供电。一般来说,旅馆建筑中的重要负荷在火灾发生时可以不运行,因此,发电机组的容量宜按照两类负荷中较大者来选取。
从表1可以看出,三级旅馆建筑其经营及设备管理用计算机系统用电负荷为一级,四、五级旅馆建筑中的经营及设备管理用计算机系统用电为一级负荷中特别重要负荷。计算机系统用电的特点是允许中断供电时间极短,一般电气的转换开关是不能满足要求的,一旦断电,到恢复供电时,此类系统已经停机,需重新启动,数据很可能丢失。旅馆建筑的前台计算机、收银机的可靠供电,对于旅馆建筑的营业至关重要。设置UPS电源供电,可以保证计算机设备在停电时不停机。UPS的容量一般为实际运行设备容量的1.2倍,其持续供电时间则需根据实际运行要求来确定,一般酒店管理公司会对此提出明确的要求。但当设置了柴油发电机组作为备用电源时,其UPS电源的持续供电时间可以大大缩短,一般UPS的持续供电时间可定为10 ~15min。
该规范对不同级别旅馆建筑的供电负荷作出了规定,在设计中应针对不同等级来设计供配电系统,四级及以上等级的旅馆建筑应采用双重电源,而且四级旅馆建筑宜设置自备电源,五级旅馆建筑应设置自备电源。根据《供配电系统设计规范》(GB 50052-2009)第3.0.4条规定,可作为备用电源的有:
1)独立于正常电源的发电机组。
2)供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路。
3)蓄电池。
绝大多数旅馆建筑的备用电源是采用设置柴油发电机组的方式。因为柴油发电机组独立于市政电网,不受外界的干扰,只要柴油发电机组维护良好,可以作为可靠的备用电源,向旅馆建筑中的重要负荷供电。
对于柴油发电机组的设置启动时间和燃油供给在现行规范中已有明确的规定,与旧规范有明显的不同。首先是启动时间,原规范要求为不大于15s,而《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)中将启动时间定为不大于30s。值得注意的是,在数百米高的建筑内建设旅馆酒店,可能采用10kV柴油发电机组。对于高压柴油发电机组的启动时间则要求为不大于60s。至于柴油的储存,以前的规范并没有明确日用油箱油量。现在《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)中明确了日用油箱油量为1m3。该规范的5.4.14条第3款:“当设置中间罐时,中间罐的容量不应大于1m3,并应设置在一、二级耐火等级的单独房间内,房间门应采用甲级防火门。”近十多年来,一些高等级的旅馆建筑,在设计之初就已经确定了酒店管理公司,这些管理公司往往对采用柴油发电机组供电时间要求为48h。如此长时间的运行,燃油需求量较大,以一台1 000kW柴油机组为例,48h的燃油需求量约为12m3。很显然不可能在建筑内解决燃油储存,需要在室外设置油罐。以前由于规范规定室外储油罐需要离开主体建筑一段距离,而设计人员又苦于无法满足此距离的要求,给业主方也带来较大的困难。现在根据《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)第5.4.14条,供建筑内使用的丙类液体燃料,其储罐应布置在建筑外,并应符合“当总容量不大于15m3,且直埋于建筑附近、面向油罐一面4.0m范围内的建筑外墙为防火墙时,储罐与建筑的防火间距不限”的规定。
根据此条文,在室外设置储油罐是比较好的方式。从建筑周边环境情况来要求,该地下油罐要设置进油口,3~4m高的透气管应尽量设置在一般人员不到达的地方。一般是在室外用砖砌一个长方型的坑,并在周边做防水。待油罐放置好后,应在油罐周边填充细沙,达到约油罐的2/3高处。在北方地区还要考虑上面盖板的适当保温,防止燃油冻结。在卸油口处要设置良好的接地,防止卸油时产生静电而发生火灾事故。
2 配电及照明
《旅馆建筑设计规范》第6.3.2条:客房部分的总配电箱不得安装在走道、电梯厅和客人易到达的场所。当客房内的配电箱安装在衣橱内时应做好安全防护处理。
此条的目的一方面是为了旅馆建筑客房公共区域的美观,更重要的是为了防止客人触及配电箱。在公共区域的配电箱,应设置在楼层的电气小间内,平时上锁,只有专职的维护人员能够进入。对于客房,一般都设有配电箱,而且绝大部分设置在衣橱内。为了客人的安全以及防止发生电气火灾,对此配电箱应做好安全防护处理。对于客房的配电,从节能的角度,希望能设置节能钥匙,客人进房间插入房卡电源接通。对于四级及以上的旅馆建筑客房,应考虑客房中有部分插座和设备不受节电钥匙的控制。例如客房中配置的不间断电源插座,有的客人可能需要对某些便携式电子设备充电,如笔记本电脑、手机或手机用充电器。不管客人是否在房间,是否从节电钥匙处拔出房卡,均不能对这类插座断电。客房插座的布置,其安装高度和安装位置与一般公共建筑有所不同。客房插座一般布置在电视机、办公桌、床头柜等位置,不间断电源插座一般布置在办公桌旁。有的旅馆建筑在办公桌上设置电源、电话、网络等组合式插座,有的则是在墙面上。布置在墙面上时,其高度正好高出桌面,便于客人操作使用。
在床头柜处的插座高于床头柜面,一般与床头的照明开关平齐。在客房中还需为客人配备烧开水用的电开水器插座,此插座往往布置在客房中摆放茶杯的地方。除上述插座外,还需在客房玄关处设置插座,用于客房清洁卫生使用吸尘器。在等级较高的旅馆建筑中,客房层走廊一般铺设地毯,为清洁地毯,在走廊中相隔一段距离也需设置清洁用插座。
除插座设置外,客房照明不采取一般照明来满足整个客房的照度要求,而是采取局部照明的方式。一般客房照明灯具主要为:办公桌顶灯、办公桌台灯、落地灯、床头灯、床头阅读灯、摆放茶具处的筒灯、玄关灯及衣橱灯等,对于衣橱灯应注意灯具的保护措施。卫生间则布置镜前灯、坐厕顶灯、淋浴顶灯等。从节能方面考虑,有的卫生间照明设置感应控制。客房照明开关的设置,现有一种趋势就是回归以往设置开关的方式,而不采用床头柜控制器的方式。
旅馆建筑的客房层走廊宜采用感应控制,当客人进入走廊后,在查找自己的住房时,感应装置能探测到有人,沿途的照明随着感应装置的控制,一路开启走廊的灯光,既满足客人视觉的需要,又达到节能的效果。
值得指出的是旅馆建筑的大堂和大型多功能厅、宴会厅等处的照明,往往采用智能照明控制系统,多场景设置,一键开启。随着应用照明控制总线的扩展,除对大型多功能厅、宴会厅的照明进行控制外,还可对空调、窗帘等进行控制。
旅馆建筑的照明,除了一般和功能性照明外,值得关注的是应急照明的设计。应急照明包括三部分:备用照明、疏散照明和安全照明,旅馆建筑中只有前两项,即备用照明和疏散照明,二者的配电方式有着明显的区别。根据《建筑照明设计标准》(GB 50034-2013)中的术语解释,备用照明是用于确保正常活动继续或暂时继续进行的应急照明。《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)第10.3.3消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的消防设备房应设置备用照明,其作业面的最低照度不应低于正常照明的照度。
在旅馆建筑中,对于备用照明的供电,当建筑中具有两路市电时,可直接由两路市电供电至末端配电箱进行互投后供电,不必额外设置蓄电池。备用照明的时间,有的规范中要求为180min,往往就是这个时间要求使有些设计人员产生了错觉,认为既然有时间要求,就应和疏散照明一样设置蓄电池,备用照明主要适用于在火灾时仍需要继续工作的场所。当旅馆建筑具备双重电源供电时,就不必设置蓄电池。对于四级及以上的旅馆建筑,通常是具备双重电源供电,有的甚至还设置了柴油发电机组,这种供电条件完全满足备用照明的需要。而有些级别较低的旅馆建筑只有一路市电供电,无法从附近获取备用电源,也没有设置柴油发电机组,为了保证备用照明火灾时投入工作,则应考虑设置蓄电池。而且蓄电池的容量应保证初始放电时间为备用照明持续时间的3倍,即应满足540min的要求。
疏散照明是用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的应急照明。一般分为疏散时为疏散通道提供规定照度的照明和为人员疏散提供疏散方向的安全疏散标志(包括疏散通道上的安全疏散标志和安全疏散出口标志)。其设置的部位主要有:
1)安全出口;
2)防烟楼梯间的前室或合用前室;
3)超过20m的走道、超过10m的袋形走道;
4)疏散走道拐弯处;
5)高层或多层旅馆建筑中面积大于300m2的会议室、多功能厅、大宴会厅等公共活动用房;地下各房间总面积超过200m2且经常有人停留的活动场所的房间疏散门;
6)超高层旅馆建筑的避难层或避难间。
安全出口和疏散出口标志应设置在靠近出口一侧的门上方或门洞两侧的墙面上,标志的下边缘距门的上边缘不宜大于0.3m。疏散走道转角区域1m范围内应设置消防安全疏散标志。消防安全疏散标志的设置,应遵循以下原则:设置在距地面1m以下的墙上,间距不应大于10m;设置在走道上空时,其间距不应大于20m,其标志面应与疏散方向垂直。标志下边缘距室内地面距离宜为2.2~2.5m。目前疏散照明主要有两类,一类是电光源型,一类是非电光源型。非电光源型分为场致发光型和蓄光型,其中蓄光型用得最广。对于电光源型疏散导流标志,根据其灯具直径设置间距,小直径的间距宜为3m,大直径的间距宜为5m,设置在墙面上时,底边距地高度不大于0.2m。对于非电光源型消防安全疏散标志,规范规定是不能单独使用,应与电光源型混合使用,应设置在电光源型疏散标志之间。使之形成一个视觉连续的标志,也就是间距在1.5m左右。
《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)第10.1.5条,建筑内消防应急照明和灯光疏散指示标志的备用电源的连续供电时间应符合下列规定:
1)建筑高度大于100m的民用建筑,不应小于1.5h;
2)医疗建筑、老年人建筑、总建筑面积大于100 000m2的公共建筑和总建筑面积大于20 000m2的地下、半地下建筑,不应少于1.0h;
3)其他建筑,不应少于0.5h。
条文中的备用电源指的就是蓄电池,无论是灯具本身带的蓄电池还是设置的集中式EPS,因为疏散照明是直接关系到人员的生命安全。在发生火灾时,一般照明电源被切断,人们要疏散到室外安全地带,完全靠建筑内设置的疏散照明,可以说这是“性命攸关”的照明。对此类照明,无论是建筑具备双重电源,还是配备了柴油发电机组,仍然需要采用蓄电池供电,因为这是最可靠的供电措施。
关于疏散照明的供电时间,在执行国家规范的同时还应注意当地的地方标准的规定,例如北京地区指定的地方标准《消防安全疏散标志设置标准》(DB 11/1024-2013)中对消防疏散标志配备蓄电池组的初装容量应保证初始放电时间规定如下:
1)建筑高度100m及以下的建筑不应小于90min;
2)建筑高度100m以上的建筑不应小于180min;
3)避难层不应小于540min。
这明显与国家规范有所不同,一般来说,蓄电池组的初装容量的初始放电时间是疏散照明灯光点亮时间的三倍。也就是说当蓄电池组向疏散照明灯具供电的持续放电时间不满足其初始放电时间的1/3时,蓄电池已经不满足要求了,需要更换。
对于疏散照明的照度,《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)第10.3.2条,建筑内疏散照明的地面最低水平照度应符合下列规定:
1)对于疏散走道,不应低于1.0lx;
2)对于人员密集场所、避难层(间),不应低于3.0lx;对于病房楼或手术部的避难间,不应低于10.0lx;
3)对于楼梯间、前室或合用前室、避难走道,不应低于5.0lx。
以前疏散照明光源采用的是瞬间点亮的白炽灯、卤钨灯或是荧光灯,这些光源功耗大,光效低。现在则可以采用LED灯,其光效高、功耗低、寿命长,成为旅馆建筑中疏散照明的首选光源。
根据《消防应急照明和疏散指示系统》(GB 17945-2010)相关规定,疏散照明按系统分类有四种形式,即自带电源集中控制型、自带电源非集中控制型、集中电源集中控制型和集中电源非集中控制型。但在旅馆建筑中究竟宜采用何种形式,可以参考《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-2013)第4.9节消防应急照明和疏散指示系统的联动控制设计。
4.9.1消防应急照明和疏散指示系统的联动控制设计,应符合下列规定:
1集中控制型消防应急照明和疏散指示系统,应由火灾报警控制器或消防联动控制器启动应急照明控制器实现。
2集中电源非集中控制型消防应急照明和疏散指示系统,应由消防联动控制器联动应急照明集中电源和应急照明分配电装置实现。
3自带电源非集中控制型消防应急照明和疏散指示系统,应由消防联动控制器联动消防应急照明配电箱实现。
4.9.2当确认火灾后,由发生火灾的报警区域开始,顺序启动全楼疏散通道的消防应急照明和疏散指示系统,系统全部投入应急状态的启动时间不应大于5s。
对于设有消防控制室的旅馆建筑,根据规范要求应能在消防控制室对疏散照明进行联动控制,也只有这样,才能真正使消防应急照明和疏散指示系统起到应有的作用。
3 结束语
本文结合相关规范要求,详细分析了《旅馆建筑设计规范》(JGJ 62-2014)中对负荷等级的确定、配电和照明设计等的条文规定,以供设计人员更好地理解和参考。
参考文献
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