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关键词:住宅建筑规范 防火规定异同 实施 整合
《住宅建筑规范》GB50368-2005(以下简称《住建规》)自2006年3月实施以来,其中有关防火与疏散的规定条文,由于与现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2006(以下简称《建规》)和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(以下简称《高规》)存在多处差异,使设计和审查人员无所适从,以致影响设计质量和安全。为此,仅就建筑专业防火设计内容,以《住建规》第9章的防火与疏散条文为序,汇总《建规》和《高规》的相关条文,对照异同,阐述讨论。其目的主要是便于设计人员(守法者)和审查人员(执法者)对条文规定的理解与实施,也可供编制人(立法者)在修编时参考。
关于规范的编制原则与技术特点
1、《住建规》的地位
作为我国首部以“一种建筑类型(住宅)为对象,涉及建造全过程和各项领域的性能或指标要求,全文强制的技术规范”,其地位在其总则第1.0.4条和第1.0.5条内已有表述。《住宅建筑规范实施指南》(以下简称《实施指南》)则更明确解读为:“本规范的规定为对住宅的强制性要求。当与法律、行政法规的规定抵触时,应按法律、行政法规执行。当有关标准与本规范的规定抵触时,应按本规范的规定执行”。“若未直接违反本规范的规定,但不符合相关法律、法规和标准要求时,亦不能免除相关责任人的责任”。也即,本规范的地位在法规之下,在有关其它标准之上。
问题是:鉴于《住建规》均系强制性条文,且有不少为性能化要求,因此在执行时必须同时遵守相关防火规范中的强制性与一般性条文。然而相关规范的编制却未协调一致,从而导致在相互矛盾的规定面前,设计和审查人员往往左右为难,不知所措。
更难以理解的是:《住建规》仅是针对一种建筑类型(住宅)的技术规范,却要求涵盖建筑类型更广(包括住宅在内)的相关标准(如《建规》和《高规》)必须服从其规定。而一旦由于执行《住建规》而违反相关规范的相应条文时,其责任仍在执行者!
2、与现行相关规范整体协调。局部突破的原则
《住建规》针对住宅使用与火灾的特点,提出一些新的防火理念,并在规定中有所体现,例如:
①“明确了在住宅建筑中不考虑防火分区的问题”。
②“在安全疏散设计中不再具体界定建筑类型,并明确用层建筑面积和疏散距离决定安全出口的数量”。
③“首次统一用层数作为各项要求的基准,并规范了楼层的折算方法”。
然而,上述理念并未获得《建规》和《高规》的全部和明确的认同,故三个规范之间的差异在所难免。例如
①尽管《高规》也重视单元式住宅单元之间和各户之间的防火分隔,但并未允许塔式或通廊式住宅若楼层面积超过1个防火分区限值时,可以不划分防火分区(参见《高层民用建筑设计防火规范图示》第58~60页)。
②作为住宅安全疏散的主体――楼梯间形式与数量的确定,《建规》和《高规》均仍按住宅类型区别对待,未与《住建规》同步。
③关于建筑层数的折算方法,对顶部户内跃1层住宅或商住楼的层数计算,《建规》和《高规》也未与《住建规》一致。
3、关于性能化要求的条文
所谓防火设计的性能化要求,系指实现火灾防治科学性、有效性和经济性统一的基本准则。《住建规》“首次将性能化要求和具体指标融合在一本标准中”,但遗憾的是,有些性能化要求的条文,在本规范和相关的《建规》和《高规》中,均未见链接的相应指标规定,以致难以落实执行。例如户间防火分隔和与非住宅部分防火分隔的具体措施等。
根本问题在于:技术规范的编制毕竟不是学术论著,应将实施的可操作性视为重要原则。因此,规范中多应为直接表达或链接的“处方式”的指标条文,以便大量的一般性技术问题均可“对症”执行。只有针对特殊的建筑或使用情况,才需要依据性能化要求,由专家或专业机构进行计算分析论证(甚至通过实验),确定相应的设计措施,普通设计和审查人员无权也无能力胜任。
住宅的安全疏散
对于2层以上的住宅,其竖向和水平安全疏散设计的主要内容,首先是确定楼梯间的形式、数量和位置。《住建规》第9.1.4条为此规定:“住宅的耐火性能、疏散条件和消防设施的设置应满足防火安全要求”,但系性能化要求。现将《住建规》、《建规》和《高规》(以下简称《三个规范》)的相关条文整理汇总如表1~5所示。通过对比分析,可以得出以下结论
基于不同类型住宅的疏散条件各异,楼梯间的形式也随之不同。因此,尽管《住建规》提出了“在安全疏散设计中不再具体界定建筑类型”的理念,但在该规范第9.5.3条中仍规定了“楼梯间的形式应根据建筑形式等因素确定”。所以,确定楼梯间形式的具体指标,只能执行《建规》和《高规》针对不同住宅类型的相关条文(表1~表4)。
关于住宅楼梯间数量的规定,对于2~9层的任何类型的住宅,《住建规》与《建规》是一致的(表1)。而对于≥10层的高层住宅,《住建规》与《高规》的规定则差异较大(表2~4)。主要为以下几点:
①《住建规》不允许≥19层任何类型的高层住宅设置1座楼梯间,而《高规》对≥19层的单元式高层住宅仍规定了可以设置1座楼梯间的条件。
②《高规》允许10~18层高层住宅设置1座楼梯间的条件较《住建规》严格,并根据住宅类型的不同而区别对待,如对通廊式高层住宅甚至规定不得设置1座楼梯间。
至于楼梯间位置的确定,《三个规范》的相关规定基本是一致的(表5)。只是《住建规》更明确规定了户门至楼梯间的距离指标(2~9层住宅为15m;10~18层住宅为10m),并成为界定楼梯间数量的条件之一(表1~4)。住宅建筑层数的折算
《住建规》第9.1.6条规定:“住宅建筑的防火疏散要求应根据建筑层数、建筑面积等因素确定”,并明确给出建筑层数的折算方法。现将其与《建规》及《高规》的相关条文对比如表6所示,从中可以看出
①关于哪些楼层可不计入住宅建筑层数的规定,《三个规范》是一致的。
②《高规》对建筑层数的折算无条文规定,仅在《高层民用建筑设计防火规范图示》第2页中注有:“9层顶部户内跃1层的住宅适用于《建规》”(也即按9层计)。至于11层和18层顶部户内跃1层者如何界定未见注释。
③《住建规》与《建规》二者对此
的主要矛盾在于:《住建规》对顶部户内跃1层的户型仍按2层计算(《实施指南》第125页,例题3,9层跃10层,按10层计),而《建规》则按1层计算。
④由于《三个规范》对住宅建筑层数折算的上述差异,导致(9+1)层、(11+1)层和(18+1)层顶部户内跃1层的住宅或商住楼,是按9层、11层、18层,还是按10层、12层、19层进行防火设计的两难选择。
户间防火分隔措施
《住建规》第9.2.1条规定:“住宅中相邻套房之间应采取防火分隔措施”,系性能化要求条文。为此,按分户墙、楼板、窗槛墙、户间窗间墙、户门等部位,将《三个规范》中有关的户问防火分隔措施汇总如表7所列。从表中可看出主要问题是
①户间窗间墙的宽度,《三个规范》均无规定,仅当单元式高层住宅设置1座楼梯间时,《高规》要求≥1.2m。
②对户门的防火要求,由于《住建规》本身未链接具体措施条文,只能根据《建规》或《高规》针对不同情况的规定选用甲级或乙级防火门。若属于《建规》或《高规》允许选用非防火户门时,如何达到户间防火分隔要求,则无法得知。
同栋内住宅与非住宅部分的防火分隔措施
该分隔措施汇总对照如表8所示,并可明确下述三点:
(1)关于住宅安全出口及疏散楼梯应独立设置的要求,《三个规范》的规定是一致的。
(2)关于同栋内住宅与非住宅部分的防火分隔措施,《住建规》系性能化要求,《高规》则未提及,故应执行《建规》的具体指标,而该指标恰与《住建规》对于分户墙和楼板的要求一样。
(3)住宅的楼梯和电梯直通下部的汽车库时,该出入口的具体防火分隔措施,《三个规范》的正文中均无规定,只能参照《住建规》和《建规》相关的条文说明执行,但二者仍不一致。
其他相关条文规定的异同分析
1、住宅的耐火性能
经过逐条对比,《三个规范》关于住宅耐火等级及其构件耐火极限的规定是一致的。因为:
①尽管《住建规》表9.2.1与《建规》表5.1.1的限值有所不同,但《建规》在该表的注5中已说明,对于住宅建筑可按《住建规》执行。
②同样,《住建规》第9.2.2条规定四级和三级耐火等级的住宅,允许建造的最多层数分别为3层和9层,与《建规》第5.1.7条规定的2层和5层不同,但《建规》在该条的条文说明中允许住宅建筑可按《住建规》执行。
③至于《高规》与《住建规》二者的相关规定则完全相同。
《三个规范》的不同点则为:《住建规》将建筑构件的燃烧性能改用“不燃性”和“难燃性”表述,而《建规》和《高规》仍沿用“不燃烧体”和“难燃烧体”。
2、住宅的防火间距
《三个规范》规定的限值完全一致。但不同条件下住宅防火间距的调整值,《住建规》第9.3.2条为性能化要求,具体指标应执行《建规》第5.2.1条的注1~4,以及《高规》第4.2.2~4.2.4条的规定。
3、住宅的防火构造
《三个规范》的相关规定有三处不同:
①《住建规》第9.4.1条规定:“窗槛墙高度应≥0.8m或设耐火极限≥1.0h的不燃性实体挑檐,其宽度≥0.5m,长度≥开口宽度”。《建规》无相应条文,《高规》也只有“单元式高层住宅设有1个安全出口时,其窗槛墙应≥1.2m”的规定。
②《住建规》第9.4.2条规定:“楼梯间窗口与套房窗口的净距离应≥1.0m”,《建规》和《高规》均无此要求。
③《住建规》和《建规》均规定:管道井应在每层楼板处封堵,但《高规》则为 建筑高度≥100m时,每层楼板处均封堵,
④《三个规范》均规定管道井的检查门应为丙级防火门,且不得开设在楼梯间内。而在防烟前室(含合用前室)内《住建规》和《建规》允许开设检查门,《高规》则不允许。
⑤《住建规》关于设置管道井的规定中均不含垃圾道,《建规》和《高规》仍保留。
4、住宅的消防求援
《三个规范》相关具体措施的主要不同是
①《住建规》第9.8.1条规定≥10层的高层住宅当设置环形消防车道有困难时,至少沿一个长边设置消防车道,而《高规》第4.3.1条规定至少沿二个长边设置。
②《住建规》第9.8.3条规定:≥12层的住宅应设消防电梯,而《高规》第6.3.1条规定:≥10层的塔式住宅和≥12层的单元式及通廊式住宅应设消防电梯。
③关于街区内道路的间距,以及穿过沿街建筑与通入内院消防车道的设置规定,《住建规》未涉及,应按《建规》和《高规》执行。
关于建筑工程设计防火规范编制体系的整合
综上所述,规范编制单位、时间、理念、体例的不同,以及缺乏必要的协调统一,是导致《三个规范》对住宅防火设计规定出现矛盾的根本原因。例如:《建规》的修编在《住建规》之后,并多处已修改一致,故二者的矛盾较少:《住建规》的编制则在《高规》之后,但因多处“局部突破”,故二者的矛盾相对较多。由此,如从更深和更广的层面考虑,有必要对建筑工程设计防火规范编制的整体构架进行反思与整合。
众所周知,《建筑设计防火规范》(建规)是我国早期借鉴前苏联体系编制的,涵盖一般民用和工业(含仓库)建筑,可视为“母规范”。随着我国建设的需求与技术进步,此后曾多次修订,并按建筑类型(如汽车库、人防工程、石化企业等)和专业技术(如喷水灭火、火灾自动报警等)编制了多部“子规范”。但由于前述的原因,也导致规范间往往出现矛盾,执行时难以取舍并遗留隐患。为此,笔者建议:
首先,应理顺我国建筑工程设计防火规范的编制体系(表9),其中“母规范”应按民用建筑和工业建筑(含仓库)分别编制。民用建筑则不以建筑高度24m为界分别编写,而应融为一册。高层与低层建筑规定有差异处,可在同一章节内分条或在同一条目内分别表述。
其次,要明确每部防火规范在编制体系中的定位,据以确定编写的广度与深度。如作为“母规范”者,应编制指导原则及普遍通用的条款,属于“子规范”的内容只需索引;而对于“子规范”则应只编制“母规范”未涵盖和不同的条款,相同者不应重复。
2、建筑物沉降的复合地基或软弱地基的设计等级,应至少符合乙级建筑规范要求;
3、建筑物沉降加层,应符合扩建建筑规范;
4、建筑物沉降,其深基坑开挖施工,应符合环境变化因素影响的建筑规范;
关键词:建筑企业;施工资料;规范化
百年大计,质量第一。每一幢建筑物在交付使用前的最后一道工序,就是对该工程的质量验收。工程质量验收的内容主要包括三方面:观感、实测和工程资料,并对三项内容量化考评,实行百分制。其中观感占50%,实测占10%,工程资料占40%,从三项验收内容所占比例来看,工程资料所占的比例仅次于观感,由此看出资料对工程质量控制起着重要的作用。近年来,随着《建筑法》的颁布和《建筑规范》的完善,对工程资料的整理要求越来越规范、严格,且工程验收完毕后,必须按要求存档。
施工技术资料是施工单位自工程开工至竣工备案的整个过程中逐步形成的、真正反映并记录施工全过程的原材料合格证、复试、检侧、隐蔽等文字、图纸、图片、声像等资料的总称。一旦工程质量出现问题或有业主投诉时,具有备查和追朔责任的功能。但是,目前在建设工程施工技术资料编制与审核过程中存在诸多不规范之外,如以圆珠笔填写、签名不真实、甚至伪造资料,严重影响了施工技术资料归档的价值,无法为质量事故分析提供佐证。为了进一步加强技术质量管理,规范和统一资料的整编工作,确保工程的顺利验收,为用户提供符合要求的工程施工资料,就必须对资料中存在的各种问题进行有效的预防。为此,应采取以下措施和编制方法:
(1)强化监控
企业的技术质量部门应强化对工程施工技术资料的监控,始终把它作为保证工程质量的一项重要工作抓紧抓好。在编制年度工作计划时,对于技术资料的整编要做出具体安排和部署,以便有计划、有步骤地克服资料中存在的各类问题,使资料整编工作不断规范化。检查工作时,将资料列入必检对象,发现问题及时解决。与此同时,还可以运用一些灵活多样的方式强化监控。
1)编制本企业技术资料整编实施细则
按照国家及上级各项规定,结合本公司实际,在细则中明确各类工程应编制那些资料、如何编制、各类资料的具体要求、各类人员在编制之中的职责,使企业的规定具体化,使资料的整编标准化。
2)制定工程施工技术资料常见问题的治理办法
在充分调查研究,认真分析本单位资料整编存在问题的基础上,提出常见问题的纠正方法,以便使有关人员吸取教训,引以为戒,少走弯路。
3)编制工程施工技术资料样本
工程技术资料具有非消耗性和共享性,可以给本企业内部编得较好的资料加上工程简介,做出评语,指出其优缺点及努力方向,装订成册后发到各基层单位,供有关人员参考。
(2)各方协作
由于工程施工技术资料原始数据来源分散、信息量大、原始数据资料加工方法具有多样性、资料的整编在加工空间上和时间上具有不一致性,从一定意义上来讲,工程技术资料的整编是一个系统工程,除了需要外部各相关部门协调一致外,还需要企业内部资料供应、材料试验、施工管理、技术质量管理人员的密切配合。在资料编制中靠资料员或质量员包揽一切的做法是不对的,必然会出现不少漏洞。
要搞好施工技术资料的整编,关键在于提高专业工长的工作质量,如果专业工长该制订的措施不制订,该记录的不记录,该填写的表格不填写,技术资料就很难搞好。所以,在资料整编过程中,必须严格执行资格岗位责任制,坚持各行其事,各负其责,同心协力,步调一致。
(3)资料分类及编制
工程竣工资料应分为下列5大类:①质量保证资料;②分部分项工程评定及感官评定资料;③施工技术资料;④施工管理资料;⑤竣工图。对于5大类资料应单独组卷,大型或较复杂的工程,资料较多时每类资料可分册装订。资料整编工作任务繁重,责任重大,必须设置专职资料员。对专职资料人员要进行定期和不定期的培训,坚持持证上岗,使他们懂得有关规范和标准,能够熟练地从事资料整编工作。在资料整编中应做到以下几点:
1)及时收集,力求齐全
随时掌握材料进场情况和工程进度,每进场一种材料,按要求作必要的测试,并且充分利用现场例会收集资料。已收到的文件、资料要做好记录,妥善保管,以防丢失或损坏。
2)仔细核查,不留隐患
主要核查资料的内容是否齐全,所反映的情况是否符合工程实际,结论是否正确等。对检查中发现的问题应按规定的程序正确处理。如:有的合格证复印件没有加盖经销单位公章的,可让经办人到经销单位补办;从实验报告中发现混凝土或砂浆强度等达不到设计要求时,应立即向技术负责人汇报,待经过处理达到设计要求后,将设计、施工、监理单位等三方共同研究的处理方案,施工单位的处理记录,权威性部门的检测报告等作为补充文件归入整编资料中。
3)归纳分类,条理清楚
对已收集齐全并确认符合要求的同一类单项资料,应按一定次序编排整齐,填写好汇总表,打印出分类封皮,以备装订成册。需要分析计算的,还应按要求做好计算,并将计算式放入适当位置。同时要装订规范,便于存查。工程竣工资料应分为5大类单独组卷。编制成册的资料尚应由企业法人代表或总工程师签字,并应加盖企业的公章。
工程施工技术资料其产生、管理、使用过程都具有明显的信息性。随着计算机的普遍应用,工程施工技术资料必须实现计算机收集、储存、加工、管理和开发应用,这是工程施工技术资料实现快速、高效利用的根本手段。开发和研究工程技术资料信息储存、加工、处理、分析的使用软件,是计算机这一现代化手段用于工程施工资料整编及管理的前提条件,也是工程施工技术资料为社会化服务和现代化服务的基本要求。工程施工技术资料的整编与管理和计算机技术信息化相结合,是发展工程施工技术资料整编与管理的必由之路。有条件的单位应使用计算机进行施工技术资料的整编与管理。只有这样,才能早日实现工程施工技术资料编制管理现代化,真正体现施工技术资料的价值。
结束语:工程资料的管理是建设单位、施工单位、监理单位等相关单位综合管理水平高低和工程质量优劣的反映。因此必须重视建筑工程资料的管理工作,使资料管理工作更加科学、规范。总之,所有的建筑工程资料在控制工程质量中起着重要的作用,因而要求专职资料员在整理时,必须保证资料的完整、规范、真实,以使工程竣工验收能顺利通过,保证建设工程文件的移交归档。
参考文献:
[1]党维花.安全管理资料的规范化和标准化.建筑安全,2004.
[2]郭俊英.浅谈如何搞好工程技术资料的管理.山西建筑,2002.
当前,我国政府大力新建、改扩建托儿所、幼儿园,加快发展学前教育。积极贯彻落实《国务院关于当前发展学前教育的若干意见》,启动实施学前教育三年行动计划,努力解决“入园难”问题。实施推进农村学前教育项目,支持中西部地区乡村托儿所、幼儿园建设,多种形式扩大学前教育资源,大力发展公办托儿所、幼儿园,鼓励社会力量办园。政策导向和城市扩张带来了托儿所、幼儿园建筑的发展,随着入托儿童逐年增加,托儿所、幼儿园发生火灾的危险性也随之增加,人员密集场所火灾频发对幼儿园建筑防火设计提出了新的要求。幼儿是建筑防火的重点和难点,从个体人员本身素质及疏散心理分析,他们是弱势群体,不能独立应付突发事件、紧急情况。幼儿不具备自救以及疏散逃生的能力,一旦火灾来临,极易造成人员伤亡。因此, 托儿所、幼儿园建筑防火设计规范合理,可以大大降低此类场所的火灾危险性。
托儿所、幼儿园的建筑设计,我国现行的国家建筑规范为1987年由中华人民共和国城乡建设环境保护部和中华人民共和国国家教育委员会批准的《托儿所、幼儿园建筑设计规范》JGJ 39―87。在建筑防火设计上,有《建筑设计防火规范》GB50016-2006、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95和《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222―95三部消防技术规范。这四部规范具体规定了托儿所、幼儿园建筑防火设计中的总平面布局、耐火等级、安全疏散、电气、内部装修和消防设施器材。
一、托儿所、幼儿园建筑总平面布局的防火设计。
托儿所、幼儿园在选址时,距其50 m 的范围内不得有生产或储存易燃、易爆物品的工厂或仓库,距其30 m 的范围内,不得搭建易燃性建筑,不宜设置在地下或半地下的建筑内,人防工程内不宜设置幼儿园、托儿所等儿童活动场所,不应设置在高层建筑内,当必须设在高层建筑内时,应设置在建筑物的首层或二、三层,并应设置单独出入口。
托儿所、幼儿园内部的厨房、液化石油气储存间等用房,应与幼儿活动、休息的房间分开设置,且保持一定的距离,该距离不得小于15 m。
二、托儿所、幼儿园耐火等级的设计规定。
耐火等级为一、二级的建筑内开设托儿所、幼儿园, 其儿童活动场所和生活用房的最高层数为三层,不应设置在四层及四层以上的建筑内。在耐火等级为三级的建筑内开设托儿所、幼儿园,其儿童活动场所和生活用房的最高层数为二层,不应设置在三层及三层以上的建筑内,且建筑吊顶,应采用耐火极限不低于0.25h的难燃烧体。在耐火等级为四级的建筑内开设托儿所、幼儿园时,其儿童活动场所和生活用房的最高层数为一层。
设在居住建筑中的托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所、老年人建筑,应采用耐火极限不低于2.00h 的不燃烧体墙和耐火极限不低于1.00h 的楼板与其它场所或部位隔开,当墙上必须开门时应设置乙级防火门。
三、托儿所、幼儿园建筑安全疏散的防火设计。
托儿所、幼儿园安全疏散出口不应少于两个。疏散门应向疏散方向开启,且不应采用弹簧门、推拉门、侧拉门和转门。位于两个外部出口或楼梯间之间的房间距安全出口或楼梯的最大距离:一级、二级建筑为25 m ,三级建筑为20 m ;位于袋形走道的两侧或尽端的房间的最大距离:一级、二级建筑为20 m ,三级建筑为15 m。
四、托儿所、幼儿园建筑的电气防火设计。
幼儿活动房间、睡室的照明电灯功率不得大于60 W, 不应使用电暖气、电炉、电热器等。不得将灯具安装在可燃构件上,不许使用台灯、行灯及落地灯等,各种灯具距地高度应保持在2 m 以上。应选用安全密闭型的插座,其高度应在1. 7 m 以上,且所有电源线均应采用穿管暗装的方式,不应明线敷设。
楼梯间,不应设置烧水间、可燃气体管道等,不应设置影响安全疏散的凸出物。
五、托儿所、幼儿园建筑内部各部位装修材料的防火设计。顶棚A级,墙面B1级,地面B2级 ,隔断B1级, 固定家具B2级 ,窗帘B1级,其他装饰材料B2级。(A级:不燃性建筑材料;B1级:难燃性建筑材料;B2级:可燃性建筑材料)
六、托儿所、幼儿园消防设施和器材的防火设计。
1、消火栓
托儿所、幼儿园设置在建筑体积≥10000m3的民用建筑内和高层民用建筑内的应设置室内消火栓。
2、火灾应急照明
托儿所、幼儿园的下列部位应设置火灾应急照明:
⑴封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间及其前室或合用前室;
⑵设有封闭楼梯间或防烟楼梯间的建筑物的疏散走道及其转角处;
⑶疏散出口和安全出口;
⑷消防控制室、自动发电机房、消防水泵房以及发生火灾仍需坚持工作的其它房间。
3、疏散指示标志
托儿所、幼儿园的安全出口或疏散出口的上方和疏散走道应设置灯光疏散指示标志。
4、建筑灭火器
建筑灭火器的配置按GBJ 140―90标准执行,灭火器的选型应适于扑救;托儿所、幼儿园火灾,宜选用ABC干粉灭火器。
110kV配电变压器出线开关和母联开关
误用四极开关为抗电磁干扰以及出于防电气火灾和防电气腐蚀的考虑,建筑电气国际标准[1]规定配电变电所10/0.4kV变压器星形结点不允许就地直接接地,只能在低压配电柜内一点接地。变电所总开关和母联开关应为三极,如图1所示。对这一规定,我国有些建筑电气规范不改旧习惯的过时做法是错误的[2]。需要提出的是,我国变电所设计文件以及有些安装图册内变压器出线总开关和母联开关大多错误选用了四极开关。变压器N线套管所接实际上并非N线,而是PEN线。因变压器所供电气装置的正常对地泄漏电流和接地故障电流都是通过PEN线返压器的,PEN线实际上也起PE线的作用,而按国际标准PE线和PEN线都不允许用开关切断。错误选用四极开关,非但浪费,而且可能因PEN极导电不良,将使所有接地电流失去返回电源的通路,后果不堪设想。在国外,这种开关全为三极,而非四极[3]。这是我国建筑电气行业必须纠正的做法。
2高层建筑消防应急电源
发生火灾时,高层建筑是难以逃生的场所,其后果往往是非常惨重的。例如,2000年洛阳一高层建筑火灾造成300多人死亡。发达国家十分重视高层建筑消防应急电源的供电可靠性,它们因独立于电网电源的柴油发电机作消防应急电源,采用IT系统以矿物绝缘电缆单回路给末端消防设备供电,其电源自动转换则采用不附任何无关保护功能的简单、可靠的三刀双投PC级开关。高层建筑消防应急设备应采用IT系统供电,如图2所示。IT系统可保证发生一个接地故障时不跳闸停电[2]。矿物绝缘电缆在火灾中可在规定时间内(约数小时)保证持续供电。只在总电源切换的PC级电源自动转换开关简单、可靠,这几乎是发达国家对高层建筑消防应急配电系统的通常做法。可现时我国仍对消防应急用电设备在分散多处的末端以一旦发生接地故障即跳闸断电的TN系统双电源自动转换的方式供电。这种方式既浪费投资,又不能保证消防应急电源供电系统可靠。两个电源线路都可能无法供电。令人担心的是,我国消防部门和民用建筑电气行业至今还不了解,也不会应用IT系统,这是我国建筑电气中亟待弥补的一个差距。
3规范对接地故障火灾报警的规定
自20世纪90年代起我国电气火灾一直占火灾总数的30%左右,其中短路起火占大半。根据智能型断路器的跳闸记录,断路器事故跳闸的90%以上为接地短路跳闸,带电导体间的短路跳闸很少。消防部门对电气短路火灾现场的鉴定分析结果也说明,短路起火大半为接地短路起火,带电导体间短路起火很少。国外防火资料也认为,防电气短路火灾的重点是防接地短路起火。这是因为接地短路阻抗大,短路电流小,短路点不熔焊而成电弧性短路。熔断器、断路器不跳闸,电弧高温很易引燃近旁可燃物而起火。为防止这种常见多发的接地短路电气火灾,发达国家通常在电源的始点(通常为进线点)装设剩余电流动作报警器(ResidualCurrentOperatedMonitor,RCM)。日本在防电气火灾方面做得很好,电火灾只占火灾总数的2%~3%。日本国家标准建筑电气规范《内线规程》规定大于150m2的建筑物都必须安装RCM,全面防范常见多发的接地短路火灾。低压供电的建筑物中RCM系统安装如图3所示。变电所内RCM系统的电流互感器安装位置如图4所示。在日本,RCM的安装很广泛,但耗费投资却很有限。因为RCM的组成器件不过是简单的电流互感器、继电器和蜂鸣器,但却能对建筑物全面防范接地故障火灾,不存在盲区[2]。我国采用某厂的产品资料来制订规范条文。其设置十分复杂,一般低压线路规定安装线路过载报警,还规定必须设置分散的多处局部报警。由于报警点多,投资很大,一般大、中型建筑物的报警投资动辄以百万元计。最为严重的是它只对人多或火灾危险大的局部地方作接地短路报警,花费大量投资,却不能起全面的防火报警作用。希望消防部门切实采用国际标准,经济、有效地抑制我国频频发生的接地短路电气火灾。
4对动作不可靠的电子式RCD不规定装用条件
常用的剩余电流动作保护器(ResidualCurrentProtectiveDevice,RCD)有电磁式和电子式两类。电磁式RCD借接地故障电流的能量脱扣,即有故障电流就能保证脱扣。电子式RCD则借RCD安装处故障残余电压的能量来脱扣,残余电压过低或因“断零”失压时就拒动,不起防电击作用,这是电子式RCD的缺点[2]。欧洲采用230/400V标称电压供电,发生接地故障时接触电压约90V,电击危险大。为此,欧洲全采用跳闸可靠的电磁式RCD。有些国家,如美国、日本,对小功率用电器是以110V电压供电,故障时接触电压不超过50V,不致电击伤人,可采用电子式RCD。这是国外应用RCD防电击的选用原则[4]。我国电气装置标称电压为220/380V,与欧洲类似,理应采用电磁式RCD,但我国现时生产和装用的RCD几乎全为电子式RCD。其原因不在于技术上的困难,我国正规大厂完全有能力生产合格的电磁式RCD。原因在于电磁式RCD对原材料和工艺精度要求高,成本高,与电子式RCD相比,在销售价格上处于劣势。国际标准对电子式RCD的应用是有限制的,即需在电气专业人员管理下使用,或采取附加措施防止电击事故的发生。例如,采取局部等电位联结措施,将故障接触电压降至安全电压以下。但我国有关电气规范对电子式RCD可以不加限制随意装用。希望我国生产、销售电磁式RCD,并应按国际标准规定电子式RCD的使用条件。
5户外电气设备未满足国际标准的防水要求
户外通常是无法实现等电位联结的,下雨时它又成为潮湿场所。所以,为防人身电击,户外的接触电压限值(安全电压)不是50V,而是25V,其自动切断电源的时间也相应缩短。较之户内,户外是电击危险大的场所。如在户外采用TN系统,将易沿TN系统的PE线传导他处的危险故障电压,而引发电击事故。因此,一些发达国家在户外都采用TT系统供电,并以RCD作接地故障防护[2]。国外在户外采用TT系统供电是常见的做法。可在我国,却因TT系统内的RCD频频跳闸无法用电,而不得不冒人身电击的风险采用TN-S系统,这种不正常情况的出现原因是户外电气设备的防水性能差,达不到国际标准要求的至少不低于IP×3级的防淋水要求。北京某银行沿外墙用泛光灯照墙作景观照明,每逢大雨总有一半泛光灯因RCD跳闸不亮。经现场检查,泛光灯不防水是RCD频频跳闸的起因。也检视另一半下雨时不跳闸的泛光灯,发现这一半泛光灯都满足防水要求。这一案例充分说明,若按国际标准在户外采用TT系统,必须要求户外电气设备按国际标准满足防水要求。现时户外电气设备防水性能差给我国建筑电气带来许多麻烦。例如路灯、庭院灯如采用TT系统将面对RCD下大雨时频频跳闸的麻烦,如采用TN系统则需承担TN系统沿PE线传导的危险故障电压而电击伤人的责任。如果我国户外灯具能提高质量,满足国际标准的防水要求,就可解决我国路灯、庭院灯电气装置问题。
6浴室电气设计图纸缺少局部等电位联结的联结点位置图
在我国浴室内电击事故时有发生。为防电击,在浴室内必须按国际标准做局部等电位联结,将浴室内可能出现的电位差限制在12V以下[2]。在发达国家的浴室,常见到浴盆、便盆下有黄绿相间的单根电线,即等电位联结线。我国的建筑电气设计文件中也按国际标准,要求在浴室内设置局部等电位联结,但迄今未见到设有局部等电位联结的浴室。究其原因,问题出在设计图纸不齐全上。国外作设计时都按要求作简图,标示浴室内局部等电位联结的联结点位置,以便按图施工。而在我国,设计单位省去了简图,只在设计文件中交待一下按某标准安装图画的示例施工局部等电位联结。施工单位借口无图可依,只安装一等电位联结的端子或端子板,不连接联结线。为抑止浴室内多发的电击事故,建议勿省略浴室内局部等电位联结的联结点位置简图。
7结语