住宅小区的消防用电负荷的分析与计算

住宅小区的消防用电负荷的分析与计算
发表时间：2018-07-12T09:44:38.190Z 来源：《新材料新装饰》2018年1月下作者：王新锋[导读] 本文对住宅小区的消防用电负荷作了分析与讨论，认为需要对住宅小区的火灾场景进行分析，并提出了具体建议。

（浙江省省直建筑设计院，浙江杭州 310000）摘要：本文对住宅小区的消防用电负荷作了分析与讨论，认为需要对住宅小区的火灾场景进行分析，并提出了具体建议。

关键词：住宅小区；消防用电负荷近些年，经济较为落后的县、市出现了不少的大型高层住宅小区，给城市的电力供应带来了巨大的压力。

由于城市电网建设的滞后，以及新开发的住宅区大多设置在城市新区，使许多高层住宅小区难以获得电气设计人员所希望的双重电源，尤其是小区的消防供电，矛盾更加突出，不得不设置消防专用的柴油发电机组。

那么住宅小区的消防用电负荷该怎么计算？消防柴油发电机组的容量又如何选择呢？ 1住宅小区的消防用电设备容量为了便于讨论上述的问题，我们以一个10万平方米的住宅小区为例，梳理一下消防设备及其容量。

住宅小区的主要指标如下：高层住宅均≤17层，有12个单元，为二类高层住宅；小区住户约800户；地下汽车库1个，面积30000平方米，分9个防火分区，车位650辆，为Ⅰ类地下汽车库。

消防用电设备容量详见表1。

表1 消防用电设备容量统计表 2住宅小区火灾场景分析与消防用电容量从表1看，1个住宅小区的消防用电设备的装机总容量是很大的，以此选择柴油发电机组肯定不妥。

若采用需要系数法计算负荷，系数该如何确认？而且简单采用需要系数法进行负荷计算是否合理呢？笔者以为：答案是否定的。

根据规范编制的原则，一个建设工程的消防设施的设置，只考虑这个建设工程同时只有一处火灾发生的情况。

根据这个原则，我们首先应该找到住宅小区最大火灾消防用电负荷。

我们知道，消防用电负荷是与火灾的发生点密切相关的，住宅小区的火灾场景大致可分为3种情况：a) 地下汽车库火灾； b)住宅楼地上层火灾；c)住宅楼地下层火灾。

3种情况下的消防用电容量详见表2。

显然，火灾场景a)涉及的消防用电容量最多，是我们主要分析的对象。

表2不同火灾场景的消防用电容量统计表注1：容量已经含相应的稳压泵了。

注2：二类高层住宅单元不考虑喷淋。

注3：从表1看，1个住宅单元的消防用电容量约为37kW，为方便计算，这里取了40kW。

注4：当≥3单元住宅楼着火，须利用≤2个其他单元做疏散，故计入相应正压风机和应急照明容量30kW。

注5：地下室火灾时，着火分区可能影响相邻分区；故考虑中间着火，并影响周围4个防火分区情况。

注6：住宅楼地下层火灾时，着火只考虑影响相邻1个地下室防火分区。

3需要系数分析与消防用电负荷计算为了使消防用计算负荷贴近实际，我们还需要对各种火灾场景中各类消防用电设备的运行情况进行分析并确定相应的需要系数，主要有：
3.1消防控制室。

需要系数取1。

3.2消火栓泵。

地下汽车库火灾时，对消火栓的水压要求不高，故消火栓泵运行的负载不重，可取＜1的需要系数，建议为0.8；而在住宅楼地上层火灾时，则应考虑消火栓泵满载运行，需要系数取1。

3.3喷淋泵。

地下汽车库火灾时，喷淋泵应考虑满载运行，建议其需要系数为1.0。

对本工程而言，住宅楼不设置喷淋。

3.4住宅单元的消防用电容量中考虑了利用其他单元疏散所需的容量，所以对这部分消防用电容量可取＜1的需要系数，笔者建议取0.85。

3.5对地下汽车库火灾情况做进一步分析，发现着火分区周围4个防火分区的用电负荷并不相同，火情不可能蔓延到周围全部防火分区的全部防烟分区，所以对这部分消防用电容量可取＜1的需要系数，笔者建议取0.7。

3.6应急照明分两种情况，如果采用蓄电池作电源，则可取消这部分容量；否则建议需要系数还是取1。

根据上述需要系数，结合表2消防用电容量，火灾场景a的消防用电负荷最大，为：10+0.8x48+40+0.7x222.5=244.2kW。

4消防柴油发电机组的容量选择
从上面分析看，一个10万方住宅小区的最大消防用电计算负荷只有244.2kW，但只是简单的用这个计算负荷来选择消防柴油发电机组的容量也是有问题的，我们必须考虑如下几种情况：
4.1建筑物的火灾可能发生在市电供电时，也可能发生在柴油发电机供电时。

若发生在后者时，所有住宅单元的消防电梯和应急照明均可能接在柴油发电机母线上，作为消防负荷并没有考虑自动切除，所以这部分容量也应纳入消防柴油发电机组容量，其中电梯的需要系数可按《工业与民用配电设计手册》(第三版)的表12-57选取。

需要提醒的是，当住宅小区规模很大时，还须根据供电需求设置多台消防柴油发电机组。

4.2一些火灾时不应断电的用电负荷应纳入消防柴油发电机组容量。

如小区的安防电源，(本案例为30kW)和高层住宅楼的航空障碍灯(本案例不考虑)等等。

4.3柴油发电机组应预留备用容量15%。

考虑以上要求后，本文讨论的住宅小区的消防柴油发电机组容量应为： 1.15[0.9(244．2+0.54x180+36+30)]=421.7kW。

实际选择 460kW快速自启动型柴油发电机组1套。

负载率79.72%。

由于本案例中最大电机只有45kW，经校验，采用降压起动后，上述选择的柴油发电机组容量满足要求。

通过以上分析，我们认为合理确定住宅小区的火灾场景是十分必要的，它使得我们计算的火灾救灾时的消防用电负荷更加接近实际，使住宅小区消防柴油发电机组的容量选择更趋合理。

参考文献
[1]《工业与民用配电设计手册》中国航空工业规划设计研究院组编（第三版）。