由“电池更换站”想到的《电动汽车充换电设施系统设计标准》介绍

　　中国建筑学会标准

　　电动汽车充换电设施系统设计标准

　　Standard for Design of Electric Vehicle Charging/Battery Swap

　　Infrastructure System

　　T/ASC 17-2021

　　批准单位：中国建筑学会

　　施行日期：2021年5月1日

　　本标准根据中国建筑学会《关于发布<2019 年中国建筑学会标准编制计划(第一批)>的通知》(建会标[2019]05 号)的要求，由悉地(北京)国际建筑设计顾问有限公司会同有关单位编制完成。

　　在本标准编制过程中，编制组广泛调查研究和总结实践经验，参考了国内、国际先进标准，并在广泛征求意见基础上，对具体内容进行了反复讨论、协调和修改，最后经审查定稿。

　　本标准的主要技术内容是：总则，术语与符号，基本规定，规划选址，充换电设施，供配电系统，监控系统及计量计费系统，消防，防雷与接地，节能与环保，土建与配套设施。

　　2.1 术语

　　2.1.1 充换电设施 charging/battery swap infrastructure

　　为电动汽车提供电能的设施的总称，包括充电站、电池更换站、电池配送中心、集中或分散布置的交流充电桩和非车载充电机等。

　　2.1.13 充电站 charging station

　　采用整车充电模式为电动汽车提供电能的场所，主要由三台及以上电动汽车充电设备，至少有一台非车载充电机，以及相关的供电设备、监控设备等组成。

　　2.1.15 电池更换站 battery-swap station

　　采用电池更换模式为电动汽车提供电能的场所。

　　2.1.16 预装式换电站 prefabricated battery-swap station

　　将充电设备、配电设备、监控设备、电池存放架、值班室等安装于封闭箱体内的电池更换站。

　　2.1.23 防火单元 fire unit

　　在建筑内部采用耐火极限不小于2h的防火隔墙或防火卷帘、防火分隔水幕，耐火极限不小于2h的楼板及其他防火分隔设施分隔而成，能在一定时间内延缓火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部空间。

　　8 消防

　　8.1 一般规定

　　8.2 充换电设施防火

　　8.3 电池更换站充电间防火

　　8.1 一般规定

　　8.1.1 配建充电设施的汽车库、停车场，其分类、耐火等级和消防设施设置要求等应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB 50067和《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116等的规定。

　　8.1.2 建筑物内的充电设施应与建筑物统一进行消防设计。建筑红线内的室外充电设施宜与就近建筑物共用消防设施;当无法共用时，应单独设消防设施。电池更换站应独立设置消防设施。

　　条文说明

　　8.1.2 建筑物内的充电设施是建筑物内的用电设备，需根据建筑整体情况统一进行消防设计。

　　8.2 充换电设施防火　

　　8.2.1 除充电站、电池更换站及独立建造的停车库外，额定功率大于7kW的电动汽车充电设备不应设在建筑物内。

　　8.2.2 额定功率不大于7kW的电动汽车充电设备可设置在建筑物内部首层和地下一层及外墙敞开式多层停车库首层，但应符合下列规定：

　　1 建筑物地下汽车库应设置防火单元，防火单元宜集中设置，每个防火单元内充电车位数量应符合国家现行有关标准的规定。

　　2 防火单元出入口不应正对车辆。

　　3 防火单元内每个充电车位顶部应至少设置1只感烟火灾探测器。

　　4 防火单元内行车通道上的防火卷帘应由火灾自动报警系统联动控制，并应符合下列规定：

　　1) 当火灾发生时，防火单元内任两只独立的感烟火灾探测器或任一只防火卷帘专用感烟火灾探测器的报警信号应联动控制防火卷帘下降至距地面1.8m处;任一只防火卷帘专用感温火灾探测器的报警信号应联动控制防火卷帘下降到地面;

　　2) 在防火卷帘两侧应设置手动控制装置控制其升降。

　　5 末端配电回路应设置限流式电气防火保护器。

　　6 配电线路的线缆燃烧性能不应低于B1级、燃烧滴落物/微粒等级不低于d1级、产烟毒性不低于t1级。

　　7 防火单元内的行车通道应采用具有停滞功能、耐火极限不低于2h的防火卷帘作为防火单元分隔，及采用不低于2h耐火极限的隔墙和楼板，持续喷淋时间和消防水枪持续出水时间均不小于2h。

　　8 防火单元应设置水喷淋自动灭火系统，并应符合下列规定：

　　1) 每个车位上部应至少设置2个喷头;

　　2) 每个防火单元内应设置覆盖到每个车位的2只消防水枪;

　　3) 应设置事故后清洗与污水排放系统。

　　9 防火单元应设置独立的排烟系统，相邻的防火单元可共用一套排烟系统，但不应与建筑物其他排烟系统共用和混用。

　　8.2.3 额定功率不大于7kW的电动汽车充电设备可设置在别墅车库内，但应在车库内设置感烟火灾探测器，并应连接火灾声警报器;车库进入居室的门应采用丙级防火门。

　　8.2.4 电动汽车充电车位所在区域严禁通过燃油、燃气、蒸汽压力管道。

　　8.2.5 电动汽车充电车位所在区域应便于消防救援人员开展消防救援工作。

　　8.2.6 建筑物内的电动汽车充电设备，其末端配电箱内接线端子处应设置测温式电气火灾监控探测器。

　　8.2.7 建筑物内的电动汽车充电设备，其配电保护电器应设置分励脱扣，火灾时应联动切除电源。

　　条文说明

　　8.2.1 基于目前电动汽车动力电池的现状，大电流充电时火灾危险性增大，电池着火后又难以扑灭。为保护建筑物内人员生命安全，减少财产损失，特做此规定。条文中7kW是我国标准的交流充电桩额定功率，便于与产品标准配合。

　　8.2.2 根据消防权威部门的研究，电动汽车动力蓄电池一旦着火会产生爆燃，火灾迅速蔓延，而且扑救难度很大，危及人身和财产安全。本条从安全角度做此规定。根据现行规范，敞开式停车楼没有设置火灾自动报警系统，如果夜间充电发生火情，不能及时处置，火灾也将失去控制。

　　第1款，防火单元确定的原则借鉴现行

　　国家标准《 电动汽车分散充电设施工程技术标准》GB/T 51313-2018 、

　　现行广东省标准《电动汽车充电基础设施建设技术规程》DBJ/T 15-150-2018、

　　《海南省电动汽车充电设施建设技术标准》DBJ 46-041-2019以及在编的国家标准《民用建筑防火设计标准》等标准编制而成，

　　目的是一旦发生火灾，将火灾控制在一定可控的范围内。条文中防火单元内充电车位数量太多，如果发生火灾，控制火情的难度加大，甚至会出现火灾失控现象，造成更大的损失。根据消防研究机构的研究成果，在现有动力电池技术的背景下，建议每个防火单元内充电车位数量不大于12个。

　　手动控制装置是在火灾发生时便于消防救援人员现场控制防火卷帘的升降。

　　第2款，消防部门试验研究表明，电动汽车的蓄电池在火灾时会在短时间内发生爆燃，因此，防火单元“出入口不正对车辆”是为了防止车辆爆燃产生的冲击直接冲出防火单元。

　　第3款，电池发生火灾，由于其内部化学反应，火灾发展速度非常快，每个充电车位顶部至少设置1只感烟火灾探测器，有助于快速、准确报警，及时处置火灾事故。

　　第5款，与国家标准《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019 一致。

　　第6款，考虑到充电桩安装在建筑物内，在为电动汽车充电时存在火灾风险，其配电线缆燃烧性能不低于 B1级、燃烧滴落物/微粒等级不低于d1级、产烟毒性不低于t1级，以避免或减缓线缆燃烧，减少火灾蔓延机会。

　　第7款，防火卷帘的耐火极限参见现行国家标准《防火卷帘》GB 14102。

　　第8款，水消防是为了给发生火灾的电动汽车降温、降尘，有利于人员疏散和控制火情。条文中的喷头为 K115喷头，喷水强度不低于 10[ /( th ∙ 2)]，具体需将要求提给给排水专业进行计算、选择。

　　第9款 建筑物内的电动汽车充电车位相邻防火单元可以统一设置一套排烟系统，但不能与建筑其他排烟系统共用，也不能混用，避免充电区域与非充电区域间火灾通过排烟系统互串，扩大火灾范围。电气专业将要求提给通风专业，由通风专业进行计算、设计。

　　8.2.3 根据现行国家标准《防火门》GB 12955-2015 规定，丙级防火门耐火隔热性、耐火完整性均不低于 0.5h，代号 A0.50，可以满足规模不大、层数较少的别墅类项目的需要。

　　8.2.5 本条是消防救援的基本要求。条文中“区域”指消防救援人员抵达该处能实施有效灭火救援的场所。

　　8.2.6 本条参考现行国家标准《民用建筑电气设计标准》GB 51348 编制而成。条文中的配电箱指直接为充电设备供电的末端配电箱。电动汽车充电设备在充电时电流大，不充电时没有电流，久而久之因热胀冷缩会造成接线端子处连接松动，接触电阻增大而造成发热，是主要的火灾隐患处。

　　8.2.7 配电保护电器设分励脱扣器是为了在火灾时“切非”使用，分励脱扣器可以设在总保护电器处，也可设在电动汽车充电设备配电保护电器处。

　　8.3 电池更换站充电间防火

　　8.3.1 室内地面和电池存放架应做防静电处理。

　　8.3.2 应设置吸气式高灵敏度感烟火灾探测器，其火灾报警信号应传至有人值班的值班室或控制室。

　　8.3.3 室内应具有环境温度监控设施。

　　8.3.4 室内照明不应使用热辐射光源。

　　8.3.5 电池组应分组存放，每组电池之间应有防火分隔措施。

　　8.3.6 充电设备的配电回路宜设置限流式电气防火保护器。

　　8.3.7 充电设备应有充电电流、充电电压、电池温度监控，当参数异常时，应发出报警信号，且报警信号应传至控制室或值班室，并应符合本标准附录E的规定。

　　8.3.8 充电间应设置可燃气体探测报警系统及其联动的机械通风系统。

　　8.3.9 电池更换站应配备消防沙箱或沙坑，其内存储的沙子应能掩埋整块电池。

　　条文说明

　　本节所述电池更换站充电间包括电池充电间、换电间、电池检测与维护室、电池储存间等场所。

　　8.3.2 吸气式高灵敏度感烟火灾探测器是为了早期发现火情，便于及时采取应对措施。现行国家标准《特种火灾探测器》GB 15631-2008 给出吸气式高灵敏度感烟探测器的响应阈值，即m≤0.8 %obs/m。

　　8.3.4 热辐射光源发热量较大，且有些电池会释放氢气，有火灾、爆炸风险，热辐射光源如卤钨灯等。

　　8.3.6 限流式电气防火保护器可有效防止电池在充电过程中发生短路或长时间过流，切断时间为微秒级。但该产品不能代替断路器使用!本条参考了现行国家标准《民用建筑电气设计标准》GB 50348-2019 相关条款编制而成。

　　8.3.7 电动汽车充电期间，电池温度控制对电池安全充电极为重要，也是防止锂离子电池热失控的有效手段，建议对电池正极温度进行监控。

　　8.3.8 本条为防止电池充电过程中产生的可燃气体达到爆炸浓度。可燃气体达到一定浓度时，应发出报警信号，并联动机械通风。