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关键词:应急照明概念 供电 线路 灯具选择 安装位置控制方式
中图分类号:S611文献标识码: A
引言
应急照明作为民用建筑照明设施的一个重要组成部分,当正常电源停电,特别是建筑物内发生火灾或其他灾害引起电源中断时,应急照明对于人员疏散,保证人身安全,确保救灾工作的继续进行都具有特殊的地位。
所以安全可靠、技术先进、经济合理的应急照明设计就十分重要。本文从应急照明的概念出发,阐述了火灾应急照明与非火灾应急照明的区别,对民用建筑物内的火灾应急照明,从供电方式、灯具的选择与设置、控制方式、导线的选择与敷设这几个方面进行了一下探讨。
1、火灾应急照明与非火灾应急照明的区别:
应急照明是指因正常照明的电源失效而启用的照明,应急照明按功能一般分为疏散照明、安全照明、备用照明。火灾应急照明是其中的一个类别,包括疏散照明和备用照明两部分。但笔者认为火灾应急照明与非火灾应急照明,从概念上有以下差异:
(1)投入工作的前提。非火灾应急照明投入工作的前提是指在正常电源发生故障的情况下,而火灾应急照明则是指在发生火灾情况下,与正常电源无必然联系。也就是说火灾时,火灾应急照明电源仍以正常电源(或称市电)为主电源,只有市电失去电源才要转换由备用电源供电,也就是说火灾时市电不一定会停电,不能忽略了市电并未停电状态下接通应急照明电源的措施。
(2)对备用照明定义的区别:火灾备用照明是指,消防控制室、消防水泵房、配电室、自备柴油发电机房、防排烟机房以及发生火灾时需正常工作的其他房间的应急照明。而广义的备用照明是指,为确保正常活动继续进行而设的应急照明部分。这个活动可以是生产、营业、比赛等等。非火灾的备用照明,属于非消防负荷,无需在火灾时坚持点亮,对灯具保护罩及线路的连续供电可靠性无特殊要求时,就不必视同火灾应急照明设计而提高标准。
2、火灾应急照明系统的供电
火灾应急照明的负荷等级与建筑物内的消防设备同等,其供电可靠性要求也应是一样的
其供给电源除正常电源之外,必须设有备用电源。火灾应急照明的供电方式一般有以下三种:
(1)由市政两路独立电源供电。两路电源互为热备用,确保一路电源发生故障时,另一路电源仍能继续工作。在末端配电箱处设置双电源自投开关。这种供电方式在转换时间上易满足要求、持续工作时间长、供电容量不受限制。
(2)由一路市电作为正常工作电源,并由柴油发电机组作为备用电源。
其特点是供电容量和供电时间基本不受限制,但由于机组投入运行需要较长时间,当采用自备柴油发电机作为备用电源时,宜采用10%~20%自带蓄电池灯具,做柴油发电机未启动前的过渡照明。
(3)采用蓄电池电源。当采用自带蓄电池灯具,其优点是造价低、供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电池损坏影响面小。缺点是持续照明时间受容量大小的限制、运行管理及维护要求高。这种方式适用于应急照明灯数不多,装设较分散,规模不大的建筑物。当采用集中或分区集中设置的蓄电池组供电方式时,其优点是供电可靠性高、转换迅速,它与灯内自带蓄电池方式相比管理及维护较方便、灯具可与正常照明采用同样的灯具,选择范围大,形式多样美观,维修更换容易,缺点是需要专门的房间、电池故障影响面大,且线路要考虑防火问题。这种方式适用于应急照明种类较多、灯具较集中、规模较大的建筑物。
3、火灾应急照明灯具的选择
笔者认为火灾应急照明灯具的选择需注意以下几点:
(1)火灾应急照明灯具的光源必须具备瞬时启动的特性,如白炽灯,快速启动的荧光灯、高频荧光灯、小功率卤钨灯等,不能选择金属卤化物灯为光源。因为金卤灯属高强气体放电灯,其灯丝从冷态到全辉度需要4~8分钟,而突然停电则需4~5分钟冷却后才能再次起动,所以不能满足瞬时点亮的要求,切勿选用。
(2)疏散指示灯,安全出口灯一般应选用专用灯具,火灾时保证在烟雾下的可见度、清晰度。
(3)应急照明灯和疏散指示标志,应设玻璃或其他不燃烧材料制作的保护罩。
(4)灯具的容量选择。要满足《建筑设计防火规范》的要求,“消防控制室、消防水泵房、配电室、柴油发电机房等火灾时仍需坚持正常工作的房间,应保证正常的照度。”公共场所的疏散走道等部位,其地面最低照度不应低于0.5LX。
4、火灾应急照明的设置
火灾应急照明设置的场所、位置、安装高度,在各相关规范中都有较明确的规定,在设计中需要注意以下几个方面的问题:
(1)火灾疏散照明的设置 :
疏散照明灯应当设置在走廊交叉口、拐弯处、疏散楼梯间及前室、消防电梯前室、候梯厅、疏散通道及手动报警按钮、消防设施的附近等公共场所的其他部位。疏散走道的疏散指示标志灯,宜设置在走道及转角处离地面1.0m以下墙面上、柱上或地面上,且间距不应大于20m,吊装的疏散指示灯, 安装高度应控制在距地2.2m~2.5m。
(2)自动扶梯不能作为疏散出口,其出口标志灯及相关诱导灯或商场中引导购物的标志灯,都不能纳入疏散照明系统。
(3)笔者认为在发生火灾时,应该让人们(含消防人员)知道自己所处的位置,以便作出行动的决定。所以将层号指示与疏散标志灯结合,确实是很有必要。
(4)大型的公共建筑面积大、平面复杂、防火分区多、出口多、防火卷帘多,疏散指示标志灯应该按防火分区设置,以指向本防火分区内最近疏散口为原则设置。如果将人员误导至另一个防火分区的出口,一旦防火卷帘降落,逃生者将不知所措。
(5)地下车库的行车指示灯不应纳入火灾疏散照明系统,但可以纳入备用照明,因为火灾时主要是解决人员疏散逃生。汽车坡道出口也不能作为人员的疏散出口,主要是不允许人车混流。
5、火灾应急照明灯具的控制
火灾应急照明的控制首先应该满足消防控制要求,消防控制室在确认火灾后,应能接通相关区域的火灾应急照明灯和疏散指示标志灯。当应急照明采用节能自熄开关控制时,必须采取应急时自动点亮的措施。笔者认为关于强制点亮的要求,设计时应该注意以下几点:
(1)需采用交流接触器接通强启电源线,且在一个三相电源照明配电箱内,需装设一个三相交流接触器,其后分回路配出单相断路器(或熔断器),按相序分控各强启电源线。
(2)需要引入一个消防控制信号(为无源点),以控制接触器的通断。
(3)配电箱内需要加设一个24V变压器及中间继电器,将消防联动模块C经24V中间继电器KA转接,再控制~220V交流接触器的通断,以防220V交流接触器的电压串入24V消防联动系统中。
(4)高层住宅楼梯间的应急照明,采用声光控延时自熄开关时,应带消防强启端子。
6、火灾应急照明导线的选择与敷设
火灾应急照明的配电线路必须满足火灾时连续供电的需要,作为消防负荷,应该选用耐火型铜芯电力电缆或导线。暗敷时,应穿镀锌钢管敷设在不燃烧体结构内,且保护层厚度≥30mm,明敷时应穿金属管或沿封闭式金属线槽敷设,并外涂防火涂料保护;
对于自带蓄电池灯具,火灾时若外部电源可靠,仍应以外电源为主,因为内部蓄电池电源的可靠性与平时管理水平密切相关,若平时没有经常检查、维护、一旦失去外电源,就很难保证点亮或达不到照度要求,所以外电源线路的可靠性仍不能忽视。对于仅由EPS做为应急电源的工程中,由于没有设置自带蓄电池的灯具,EPS的引入及配出线路,如同应急照明的生命线,其选型及敷设方式更应万无一失。
结束语
火灾应急照明作为现代建筑物中安全保障体系的一个重要组成部分,设计人员应该严格执行现行的国家规范和标准,保证火灾应急照明能在紧急情况下发挥应有的作用。
笔者水平有限,本文不当之处,期待同行的批评、指正。
参论文献:
1、《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008。
2、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95
关键词:火灾应急照明;供电源;线路选择;灯具选择;安装位置
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
0前言
应急照明是建筑物中安全保障体系的一个重要组成部分。火灾应急照明对于发生火灾初期的人员疏散有着极为重要的意义,一个完善的火灾应急照明设计能够准确、及时、有效的引导火灾时人员的疏散,为人员顺利疏散提供了条件,同时也为救援工作的顺利进行提供条件。本文仅根据个人对现有相关规范的理解,结合工作实践及审查过程中遇到问题,谈谈自己的见解与同行们交流。
1、火灾应急照明的分类及设置原则
火灾应急照明包括备用照明和疏散照明。备用照明是供消防作业及救援人员继续工作的场所设置的照明,疏散照明是火灾时供人员疏散,并为消防人员撤离火灾现场设置的疏散指示标志灯和疏散通道照明。
火灾应急照明的设置原则应满足《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第11.3.1条~11.3.6条规定、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)第9.2.1条~9.2.6条规定、《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)第13.8.1~13.8.6条规定,规范部分此处不再赘述。此处需要强调在平时设计过程中经常疏忽的一个问题:GB50016-2006第11.3.4条2款中规定“沿疏散走道设置的灯光疏散指示标志,应设置在疏散走道及其转角处距地面高度1.0m以下的墙面上,且灯光疏散指示标志间距不应大于20m;对于袋形走道,不应大于10m;在走道转角区,不应大于1.0m……”。很多设计人员平时设计过程中,往往忽略袋形走道疏散指示标志灯的间距,仍然按20m考虑是不对的,除了距离走道尽头不大于10m外,间距也不应大于10m。
2、火灾应急照明的供电
GB50016-2006第11.1.4条规定“消防用电设备应采用专用的供电回路,当生产、生活用电被切断时,应仍能保证消防用电。其配电设备应有明显标志。”应急照明作为消防用电设备的一部分,同样应该满足以上规定。规范条文说明对“专用供电回路”做了详细的解释,值得注意。JGJ16-2008第7.2.1条1款要求“照明、电力、消防及其他防灾用电负荷,应分别自成供电系统”,结合两条规范规定,应急照明的供电设计首先应保证单独回路供电,且切断总电源开关时,不应该影响到应急照明灯具的正常充电。带蓄电池应急灯具的充电线任何情况下不应被拉闸,我们知道充电线功能除了对蓄电池充电(正常时浮充)外,充电线失去电源是灯具转换由内部电源供电的信号,一旦被误操作拉闸,灯具就会耗尽蓄电池的能量,又不能及时再充电,此时若发生火情,灯具就无法点亮,这是不允许的;其次,对于多层公共建筑,应急照明应自成供电系统,可设专用应急照明配电箱并有明显消防标志,对于较小型工程,也可将配电箱做成一箱两室,应急照明独占一室,且该室应有明显消防标志。对于消防用电负荷为一级和二级的建筑物,应满足JGJ16-2008第13.9.12条1款和2款的规定。JGJ16-2008第13.8.6条对应急照明最少持续供电时间及最低照度做了规定,这个也是平时设计中容易疏忽的问题,常常误把消防工作区域最少持续供电时间也定为不少于30min是严重违规的,也不能忽略了该类场所照度的特殊要求。应注意,应急灯具(自带蓄电池)一般只适用于火灾疏散照明,而不适用作备用照明,对于消防用电负荷为三级的建筑物,备用照明灯具可选用两用型灯具,既可以满足最低照度的要求,同时也能满足最少持续供电时间的要求。
3、火灾应急照明导线的选择与敷设
火灾应急照明的配电线路必须满足火灾时连续供电的需要,GB50016-2006第11.1.6条规定:“暗敷设时,应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30mm。明敷设时(包括敷设在吊顶内),应穿金属管或封闭式金属线槽,并应采取防火保护措施(外刷防火涂料)”。其实实际工程中,金属管或封闭金属线槽的防火保护措施(即外刷防火涂料)在现实中很难凑效,主要是涂刷工艺复杂,需反复多道进行,又受管线场地以及天气、人为因素等的影响,质量很难保证,而且二、三年后还需重刷,根本无法落实,所以大多流于形式,很多工程难以达到耐火的效果,应尽量避免这种方式,其次应侧重解决线缆本身的耐火及阻燃性能,穿金属管明敷时应采用耐火电线,穿金属线槽、金属桥架明敷时,应采用阻燃耐火线缆。
4、关于火灾应急照明灯具的选择
4.1应急照明特别是疏散照明的光源必须具备瞬时点启特性,如白炽灯,快速启动的荧光灯、高频荧光灯等,金卤灯属高强气体放电灯,其灯丝从冷态到全辉度需4~8分钟,突然停电则需4~5分钟冷却后才能再次起动,所以不能满足瞬时点亮的要求,切勿选用。
4.2“应急照明灯和灯光疏散指示标志,应设玻璃或其他不燃烧的材料制作的保护罩”是“强条”的规定。疏散标志灯选用专用灯具,其制造标准已满足要求。但当疏散照明灯作为正常照明的一部分时,为了达到装修效果,常选用与正常照明一样的灯型,如筒灯、吸顶灯、格栅荧光灯、线槽灯等,这些灯具的保护罩材质往往不是不燃材料,就造成违反“强条”了,所以设计中应加以说明。
5、火灾应急照明灯具的布置
5.1封闭楼梯间、防烟楼梯间或疏散走道常常只设诱导灯、出口灯,而未设置疏散照明灯,虽然可以利用诱导灯、出口标志灯作为疏散照明的一部分,但往往照度达不到要求。
5.2自动扶梯不能作为疏散出口,其出口标志灯及相关诱导灯或商场中引导购物的标志灯,机场、车站等各种功能标志灯都不能纳入疏散照明系统,但可作为正常的备用照明供电对象。
5.3疏散通道或前室内的火灾报警按钮、消火栓按钮、消防电话插孔及其它消防设施的附近,应设置应急照明灯,这点常被忽视。
5.4大型的公共建筑面积大、平面复杂、防火分区多、出口多、防火卷帘多,有的设计人员没有先弄清防火分区的区界线以及每个安全出口所属的防火分区,布置火灾疏散诱导灯比较随意,甚至将人员误导至另一个防火分区的出口,一旦防火卷帘降落,逃生者将不知所措,这一点应该值得注意。
综上所述,一个完善的火灾应急照明设计,应在电源选择、系统供电、导线选型及敷设方式、灯具选择及安装位置、诱导指向、安全保护措施等方面下功夫,每个环节都要严格执行相关规范,才能保证其在火灾紧急状态下能发挥应有的作用。作为设计人员,我们要以高度的责任感去面对每个工程设计,对社会负责,对用户负责,也对我们自己负责。本文不当之处,期待同行的批评、指正。
参考文献:
[1]建筑设计防火规范.GB50016-2006.
关键词:民用建筑;应急照明;设计;措施
中图分类号:TS958 文献标识码: A
应急照明在民用建筑中的作用十分重要,因此建筑设计中一定考虑其安全可靠性,还应该考虑到实际可操作性;所以在具体的工作中,设计人员应具体情况具体分析,根据环境要求正确的设置应急照明系统,还要注意到供电方式与控制方式的匹配选择,保证应急照明系统能在灾害发生时,为减少人员的伤亡,降低财产的损失发挥出它应有的作用。
一、 应急照明的概念与分类
应急照明是指在正常照明系统因电源发生故障,不再提供照明的情况下,供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。
1、 疏散照明
当民用建筑正常电路出现故障发生断路,为了让在场人员能及时撤离建筑物而启动的照明系统。根据我国建筑照明设计标准,人员疏散通道所提供的照度不应该低于0.5Ix,人员密集场所内的照度不应低于1Ix,楼梯间内的地面照度不应低于5Ix。从使用功能方面,又要注意人员疏散指导标示的照明,这个设置有利于人们在撤离现场时能够辨明方向,及时通过障碍,到达安全地带。
2、 安全照明
电源故障导致正常照明因突然切断时,在一些特殊场合要保证在场人员安全而设置照明,存在潜在危险场合,如医院手术间、住宅电梯内等;当突然断电时,应急安全照明应在0.5s 内及时启动,并保证不小于正常5%的照度。
3、 备用照明
当正常照明发生事故时,为了确保正常工作继续进行的照明。《建筑照明设计标准》规定:备用照明由一部分或全部由正常照明灯具提供,它的应急电源主要应来自两个级别的电源:电网电源和白备电源(发电机或集中蓄电池),照度一般不低于正常照度的10%。
二、民用建筑中应急照明设计的措施
1、应急照明的供电
(1) 由电网独立电源供电
要求由外部引来两路独立电源供电,确保一路故障时,另一路仍能继续工作。该电源具有易满足转换时间要求、持续工作时间长、供电容量不受限制的特点。但在大部分情况下,供电部门不能提供完全独立的两路高压电源,或虽然能提供,但因投资过大而被建设方否决。
(2) 由柴油发电机组供电
该电源的特点是供电容量和供电时间基本不受限制,但由于机组投入运行需较长时间,经常处于后备状态的机组停电时自起动时间按规范要求小于30s,因此只能作为疏散照明和备用照明,而不完全适用于安全照明及某些对转换时间要求较高的场所的备用照明。这种电源在高层建筑中常为满足消防用电要求而设置,专门为应急照明设置是不经济的。
(3)采用蓄电池电源
灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯,其优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电池损坏影响面小,缺点是投资大、持续照明时间受容量大小的限制、运行管理及维护要求高。这种方式适用于应急照明灯数不多、装设较分散、规模不大的建筑物;集中或分区集中设置的蓄电池组EPS 供电方式,其优点是供电可靠性高、转换迅速,它与灯内自带蓄电池方式相比,投资较少、管理及维护方便,缺点是需要专门的房间、电池故障影响面大,且线路要考虑防火问题。这种方式适用于应急照明种类较多、灯具较集中、规模较大的建筑物。在实际工程的设计过程中,由于对系统的要求和应用范围不相同,仅选择上述某一种电源形式有时很难满足要求,也很难做到安全可靠,经济合理。因此供电方式的确定要结合消防动力负荷综合考虑,同时选择两种及两种以上的应急照明电源。应急照明灯数不多,规模小的建筑物选用自带蓄电池的供电方式,规模较大的高层建筑和一些特殊、重要的建筑采用电网独立电源供电,配以发电机组或蓄电池组,或者采用由发电机组与自带蓄电池EPS 相结合的供电方式。
(4)组合电源
即由以上任意两种或两种以上电源组合的供电方式。由于上述几种电源的结构、可靠程度都不同,对系统的要求和应用范围也不同,所以在实际当中只选择某一种应急照明电源有时是很难满足要求的,也很难做到安全可靠、经济合理。这时就有必要选择两种或两种以上的应急照明电源。
当应急照明电源是取自电网的独立电源时,要求由外部引来两路独立电源供电,确保一路故障时,另一路仍继续工作。应急照明配电系统应自成体系,保证在火灾情况下,切除非消防负荷后,系统仍可供电。此种方式供电容量和供电时间不受限制,转换时间容易满足要求。但是在重大灾害时,其供电可靠性可能遭到破坏。因此,对于规模较大的高层建筑和一些特别重要的建筑仅采用此种方式做应急照明电源是不够的,这时就有必要配以发电机组或蓄电池做为应急照明电源的必要补充和加强。发电机组供电方式的优点是供电容量和供电时间基本不受限制,不足之处是转换时间较长,不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高场所的备用照明。需要用于这种场所时,应采用由蓄电池组供电的应急照明灯具做为过渡照明。高层建筑及一些特别重要的大型建筑,宜采用这种由发电机组与蓄电池组合作为应急照明电源的供电方式。
2、应急照明的线路敷设
应急照明线路的敷设不但要防潮、防止机械损伤,而且还要考虑火灾高温对消防设备配电线路的影响。许多电气设计消防线路采用穿塑料管(PVC)保护,并从吊顶内走线。有的在设计说明中可使用金属软管,而“民用建筑电气设计规范”规定:消防联动控制、自动灭火控制、通信、应急照明及紧急广播等线路,应穿金属管保护,并暗敷在非燃烧体结构内,其保护层厚度不应小于30mm。当必需明敷时,应在金属管上采取防火措施。在布线上要求与“民用建筑电气设计规范”、“火灾自动警系统设计规范”基本一致,只是根据“火灾自动警系统设计规范”线路在暗敷时可采用金属管或经阻燃的硬质塑料管保护。从实际情况可以看出,很多设计人员对这一条有所疏忽。敷设在吊顶内的电气线路,在发生火灾时并不安全,而且吊顶内下可燃物较多也是火灾多发地段。设计人员应对规范条文应有足够的重视,在实际操作中,凡是新设计的建筑,对该条文规定的线路,一律穿金属管或阻燃PVC 管保护并在现浇板内、墙内等处暗敷走线。而在一些装修改造工程中,由于条件限制不能暗敷时,应对保护钢管或金属线槽采取防火措施,如刷防火涂料等。需要注意的是,应急照明线路的接线、控制和敷设要求都比正常照明复杂、严格,在设计和施工过程都应引起足够的重视。
3、应急照明的灯具
《照标》中规定:应急照明应选用能快速点燃的光源。其条文说明中解释:应急照明采用白炽灯、卤钨灯、荧光灯,因在正常照明断电时可在几秒内达到标准流明值;对于疏散标志灯还可采用发光二极管(LED),而采用高强度气体放电灯达不到上述的要求。若选用不能快速点燃的光源(如气体放电灯),一旦发生事故,会因其启动时间长而不能起到事故照明的作用。
此外,应急照明用灯具靠近可燃物时,应采取隔热、散热等防火措施。当采用白炽灯、卤钨灯、荧光高压汞灯(包括镇流器)等光源时,不应直接安装在可燃装修或可燃构件上。应急照明灯具还应符合有关部门制订的安全技术要求。
作为消防应急标志灯具,还应满足以下两点:
(1)安全出口标志灯相疏散指示标志灯应装有玻璃或非燃材料的保护罩。
(2)标志的图案、字体尺寸、颜色等电气参数应符合有关国家制造标准。
4、应急照明控制方式的确定
(1) 应急照明灯具保证全天24 小时工作状态。火灾发生时,由于灯始终是亮的,不会影响人员疏散,也不必由消防控制中心控制。这种方式的缺点是耗费电能,对灯具的工作寿命也有影响。
(2) 应急照明灯具全部自带蓄电池,未发生灾害时,由现场的跷板开关就地控制开闭,意外发生时由消防控制中心控制,切断外部供电电源,由灯具蓄电池供电,保证灯具的正常工作。这种方式的缺点是一次性投资大(灯具必须自带蓄电池),灯具维护工作量也很大。
(3) 应急照明作为正常照明的一部分并与其同时使用,当正常照明因故失电时,无论应急照明的控制开关处于何种状态(开/闭),都应自动点亮。这种方式是比较理想的控制方式,但要求布线时必须增加一根控制线。
5、应急照明的回路组织和控制
(1)火灾应急照明设备应采用专用的供电回路; 每个防火分区应有独立的应急照明回路。集中供电式灯具(无论持续或非持续运行)和组合式应急灯应按建筑防火分区划分控制区域,不宜跨越分区,同时应与正常照明部分分别控制与保护。
(2)在采用分散供电时,在各层(或最多不超过3~4层)应设置专用火灾应急照明配电箱或专用消防配电箱; 并应在配电箱处实现二个独立电源(或双回线路)的自动切换。
(3)疏散照明采用带蓄电池的应急照明灯时, 正常供电电源可接自本层(或本区)的分配电箱的专用回路, 或接自本层(或本区)的专用消防配电箱。
(4)火灾应急照明应能在火灾确认后,切断有关部位的非消防电源同时自动投入。在火灾事故中, 正常照明电源的切断方式有内部全切和局部分区切断方式。与此相对应, 消防应急照明电源的启动方式亦有全部启动和部分启动方式。根据工程不同要求可采用消防值班室控制的应急照明的模式, 也可采用分散就地控制的模式。
(5 )平时不使用的疏散照明应在消防值班室, 或配电室集中控制。
总之,完整的应急照明系统可为突然停电时消除建筑物内人员的恐惧感和有序的疏散赢得宝贵的时间。
参考文献:
[1] 王静.刍论写字楼建筑防火应急照明系统[J].知识经济,2011(8)
[2] 范鸣.民用建筑应急照明设计[J].现代建筑期刊,2010,01(7)
关键词:疏散;应急照明;蓄电池
Abstract: with the rapid development of China's national economy, the state to the safety of the lives and property of the people pay more and more attention to, emphasize it is with the person this, as much as possible in the people's life and state guarantee the security of the property. In civil building in the sudden disaster, emergency lighting, evacuation indicator lighting are especially important. In the external power supply disruptions, structures within the crews immediately evacuated disaster area, in the building's emergency lighting system played a major role.
Keywords: evacuation; Emergency lighting; battery
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1 应急照明系统主要分为三类,疏散照明、安全照明和备用照明。作为应急照明的一部分,其中,疏散照明用于确保疏散通道被有效地辨认而使用的照明;安全照明用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明;备用照明用于确保正常活动正常进行的照明。2 国家对应急照明设计的有关规定根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006、《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-2005、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97、《民用建筑电气设计规范》 JGJ16-2008、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98、《建筑照明设计标准》GB50034-2004、《全国民用建筑工程设计技术措施电气分册》(2003年3月1日起执行)、《应急照明设计指南》(1993年中国照明学会技术文件)及其他有关规范的规定,下列场所应设应急照明。2.1 建筑物的下列部位应装设疏散照明电影院、体育馆、多功能厅、礼堂、医院、病房楼以及装有备用照明的展览厅、演播室、地下室、地下停车库、多层停车库等的疏散楼梯口、厅室出口和疏散通道、建筑物(二类建筑的住宅除外)的疏散走道和公共出入口处均应设疏散照明。2.2 建筑物下列部位应装设备用照明2.2.1多层建筑的观众厅、旅馆的重要厅室、每层面积超过1500m2的展览厅、营业厅,建筑面积超过200m2的演播室,人员密集且面积超过300m2的地下室以及汽车库等;2.2.2高层民用建筑的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅和商业营业厅等人员密集的场所和疏散走道以及病房楼、旅馆,居住建筑内长度超过20m的内走道,剧场观众厅及出入口、疏散通道转折处以及疏散通道每隔20m长处、台仓及出口处、后台演职员出口处等;2.2.3公共建筑的封闭楼梯间防烟楼梯间及其前室,消防电梯间及前室、合用前室和避难层(间),消防控制室、发电机房、消防水泵房、变电室、电梯机房、防排烟机房、重要的空调机房、通讯机房、大中型电子计算机房及建筑物的各管理房间及控制室等。2.3 突然断电将导致人员伤亡的场所应设有安全照明凡在火灾时因正常电源突然中断,将导致人员伤亡的潜在危险场所(如医院内重要手术室、急救室等),应设安全照明。 3 应急照明电源的种类根据应急照明的设置,其应急电源的性质可分为四种:3.1 来自电力网有效地与正常电源分开的馈电线路3.2 发电机组3.3 蓄电池组蓄电池组的设置可分为三种方式:3.3.1 灯内自带的蓄电池组,即自带电源型应急灯;3.3.2 集中设置的蓄电池组;3.3.3 分区设置的蓄电池组。3.4 组合电源由以上任意两种至三种电源的组合供电方式。4 蓄电池组组成的应急照明系统的控制对应急照明灯的控制,规范中有明确要求:消防控制室在确认火灾后,应能接通火灾应急照明灯和疏散标志灯。应急照明灯附近不得装设就地通断应急灯的任何开关。究竟如何满足规范要求呢?笔者结合实践,对蓄电池组应急照明灯控制的三种方案谈几点体会。4.1 灯具内自带的蓄电池组形成的应急照明系统的控制方案。目前,市面上大多数自带胶质蓄电池组的应急照明灯有两种形式:其一是平时灯不亮,电池处在自动浮充状态,市电停电时,自动转换为应急状态,灯亮;其二是灯具平时作正常照明使用,灯具由市电供电,市电停电时,自动转换为电池供电。此种灯具一般就地设开关控制,但电源箱内设置消防强制点亮接触器,配合消防信号能强制转为点亮状态。虽然此类应急照明灯在火灾时能满足应急照明的要求,但是,灯具的工作状态在消防控制室难于了解,消防控制室对应急灯也难进行有效的控制。在设计中,我们往往忽视了“在火灾时应能接通火灾应急照明和疏散标志灯”的要求,若不采取其他措施,很显然是不能满足有关规范要求的。若想使此类应急灯能在消防控制室中进行控制,则需在每个分散的灯具内加装小型继电器,再通过消防控制模块进行控制。如果工程规模比较大,控制点较多,就会增加工程造价,且灯具比较分散,也不便于维护和管理,因此,此方案适合于疏散照明灯具,其他应急照明灯具不宜采用此种控制方案;4.2 采用集中蓄电池组方案,大楼所有应急照明灯电源由蓄电池组提供。此种方式控制十分方便,设计时可按功能及分区要求,设置多个供电回路,采用交流接触器控制,并通过消防控制模块进行联动控制,这样可满足规范的要求。但若整栋大楼采用此方案,其一,可靠性相对要差些;其二,大楼所需蓄电池容量较大,而且需要一配套的蓄电池间,给建筑大大增加了失火隐患,蓄电池的维护费用也较高。一旦发生故障,势必影响整栋大楼的应急照明系统,严重的可能使大楼应急照明系统处于瘫痪状态。此方案一般不宜采用;4.3 采用区域设置蓄电池组的供电方案,大楼应急照明灯具根据防火分区及功能要求进行分组,分别配置区域蓄电池组供电。各区域蓄电池组深入负荷中心,这样相对集中,便于管理和维护。此种方案有效地解决了系统可靠性问题,并可满足有关规范的要求。笔者认为此方案比较合理,宜推广应用。笔者于2007年在某国宾馆的应急照明系统设计中,就是采用了以柴油发电机组为主,部分区域设置蓄电池组或EPS为辅的供电方案。所有应急灯具平时均作为正常照明使用,并通过现场单联双控开关进行就地控制,停电及火灾事故时由EPS应急电源供电。此系统得到了外审部门和甲方的满意。应急照明配电系统示意图如图1所示。
图1根据有关要求,应急灯是不应设开关控制的。主要原因是,当发生火灾事故时,如果应急照明灯具的开关此时正好断开了,人们在慌乱中难以找到应急照明灯的控制开关开启灯具,这样应急灯便起不到应有的作用。而在实际生活中,大楼应急照明灯具往往需要兼作正常照明灯具用,平时可以开断。为解决此矛盾,笔者在采用就地控制开关时,采用了带指示灯的单联双控开关,应急照明回路中接入三根线:一根为正常电源线;另一根为中性线(N线);第三根为应急电源线。如图2所示,平时双控开关开断时可控制应急照明灯,一旦发生火灾,通过消防联动控制,使灯具中应急电源线和正常电源线均有应急电源,因此不管双控开关此时处在何种状态,应急灯具及疏散灯具均会被点亮,并且通过消防控制模块将信号反馈到消防控制室中。
图2由于此工程规模比较大,应急灯具数量较多,在实际设计中,为了简化二次线路,直接采用了施耐德公司生产的CT接触器辅件ACTc,并通过它来控制各出线回路上的接触器CT。同时,ACTc上还带有手动控制按钮接线端子,将手动控制按钮设在消防控制室内,可以在发生火灾事故时直接对应急照明灯进行手动控制。5 结束语通过在若干工程中的应用检验,以柴油发电机组为主,部分区域设置蓄电池组为辅的应急照明方案的优越性得到了实际验证,最终觉得此方案最为安全可靠,并能有效地满足各类规范的要求。
参考文献
1 建设部工程质量安全监督与行业发展司、中国建筑标准设计研究所编 《全国民用建筑工程设计技术措施电气分册》 中国计划出版社出版社,2003.2
关键词:建筑电气,火灾,应急照明,设计
中图分类号: S611 文献标识码: A
前言:当建筑物发生火灾时, 为确保火灾时建筑物内的人员安全撤离, 救援人员能及时有效地扑救火灾而设置的火灾应急照明, 在建筑火发生灾时起着十分重要的作用。下面从几个方面分别介绍一下火灾应急照明。
1.建筑电气中的火灾应急照明概述
1.1应急照明的名称和分类
GB 50034―2004《建筑照明设计标准》 中规定应急照明分为三类:(1) 备用照明。正常照明因故熄灭后, 为需确保正常工作或活动继续进行的场所而设置的照明。(2) 安全照明。正常照明因故熄灭后, 为需确保处于潜在危险中的人员安全的场所而设置的照明。(3) 疏散照明。正常照明因故熄灭后, 为需确保人员安全疏散的出口和通道而设置的照明。
1. 2 应急照明的照度
根据 GB 50034―2004 中第 5. 4. 2 条规定:(1) 备用照明的照度值除另有规定外, 不应低于该场所一般照明照度值的 10%。(2) 安全照明的照度值不应低于该场所一般照明照度值的 5%。(3) 疏散通道的疏散照明的照度值不低于0. 5 lx。
2 火灾应急照明的定义及其使用
场所备用照明是指为需要着火时消防作业的场所, 以及消防救援人员持续工作的场所提供的照明。常见的需要备用照明的场所有各类机房, 如变配电室、 柴油发电机房、 UPS 或 UCS 备用电源室、 消防控制室、 防排烟风机房、 消防水泵房及电话总机房等。疏散照明是指着火时为人员能及时快速地撤离而设置的照明, 又包括疏散照明和疏散指示标志两部分。疏散照明的具体设置应根据建筑的等级、 使用功能以及构造等具体环境而定,JGJ 16- 2008 民用建筑电气设计规范中详细地规定了公共建筑、 居住建筑中应设置疏散照明的部位。一般在设计过程中对应场所按规定设置相应的应急照明。需要注意的是规范中指出二类高层居住建筑的疏散楼梯是可以不设疏散指示标志, 只在安全出口处设置安全出口标志。GB 50045- 95 高层建筑防火规范(2005 年版)以及 GB 50016- 2006 建筑设计防火规范中也规定了设置备用照明和疏散照明的场所及具置, 设计时应根据建筑条件具体确定。
3 火灾应急照明的照度要求及安装
各种应急照明的安装及照度要求规范中也有详细的规定。一般应设置备用照明的场所均要求备用照明的照度不低于正常照明的照度, 所以在电气应急照明设计时一般是将该类场所的全部照明灯具既作为平时使用, 消防时也作为消防备用照明使用。该类场所多为机房等, 其灯具宜设置在墙面或顶棚上。疏散照明的照度, 对于一般疏散区域, 像防烟楼梯间前室、 消防电梯间前室及疏散通道等, 要求其疏散照明照度不小于0.5 lx;而对于人员密集流动疏散区域、 地下疏散区域以及竖向疏散楼梯其疏散照明照度不小于 5 lx。对于要求照度不小于 0. 5 lx 的场所, 一个或少数几个灯加上安全出口指示即疏散走道的疏散指示标志的灯具就可以满足要求。安全出口标志灯具一般是距地不低于2 m 设置在安全出口的顶部。疏散指示标志的灯具设置在 1 m 以下的墙面上, 或者设置在 1 m 以下的柱子上或地面上, 一般为暗装。随着技术的不断进步及灯具外型的不断改进, 疏散标志灯具现在多为薄型, 所以多为明装即可。对于照度不小于 5 lx 的场所, 设计中经常是将该类场所的部分灯具作为应急照明以满足要求, 或者设置专用消防灯具。但这类场所一般都是开阔空间, 单独设置专用消防灯具, 该空间内除了正常用灯具还有专用消防灯具, 对于对装修风格要求不高的场所, 从性价比来说还是比较适宜的。但是, 对于对装修规格要求较高的场所就比较不适宜, 这类场所就采用部分正常照明作为消防应急照明。
4 火灾应急照明的最少持续供电时间
疏散照明中包括一般平面疏散区域、 竖向疏散区域、 各类人员密集流动的疏散区域及地下疏散区域, 其最少持续供电时间均为不少于30 min;作为航空疏散场所(如屋顶消防救护用直升机停机坪)、 避难疏散区域(如避难层)的应急照明, 其最少持续供电时间均为不少于60 min;作为着火时消防救火需要坚持工作的区域,就是前面所说的备用照明的最少持续供电时间应不少于180 min。
5 火灾应急照明的供电及应急电源供电转换时间
现有的供电电源无非是采用交流电源供电、 柴油发电机组供电以及采用集中蓄电池或灯具内自带电池组这几种供电电源形式。火灾应急照明的供电电源与消防用电负荷的按等级供电电源要求一致, 一级负荷火灾应急照明采用交流双电源供电, 二级负荷火灾应急照明采用交流双回路供电。由交流电源供电时无论一级负荷还是二级负荷火灾应急照明配电箱, 均按防火分区设置带自动切换装置的应急照明配电箱。一级负荷采用树干式或放射式供电, 二级负荷采用树干式供电。当采用蓄电池供电时, 无论是集中蓄电池还是灯具自带蓄电池组, 无论是一级负荷还是二级负荷均按防火分区设置应急照明配电箱, 当然, 该配电箱就无双电源自动切换装置。不同的是该类电源供电形式, 对于一级负荷火灾应急照明要求宜由双电源的应急电源采用专用回路树干式供电, 强调要从应急电源出回路。对于二级负荷火灾应急照明就由单回路也是按树干式供电。对于供电转换时间, 要求当正常供电电源停电后, 点亮备用照明和疏散照明的时间均不应大于 5 s。对于一些供电连续性时间要求较高的一些场所, 例如金融商业交易场所等, 其应急照明转换时间要求不应大于 1. 5 s。为了满足对供电转换时间的要求, 结合项目的供电条件, 在实际设计时采用相应经济合理的供电电源形式。
6 火灾应急照明的控制方式
根据新的 GB 50116- 2013 火灾自动报警设计规范, 应急照明按控制方式分为集中控制型系统、 集中电源非集中控制系统、 自带电源非集中控制系统。集中控制型系统与传统的应急照明系统不同, 采用智能应急照明系统, 由应急照明集中控制器集中控制各消防灯具的具体状态。这类系统在现代的新技术的不断完善, 也已逐渐地应用于各类实际的工程案例中。集中电源非集中控制系统和自带电源非集中控制系统, 就是我们传统的应急照明系统, 综合了以上所有非智能应急照明系统, 包含了以上的所有供电电源及配电形式。这两种均由火灾自动报警系统消防联动控制器火灾时联动相应模块进行火灾应急照明的控制, 以满足规范中的各项火灾应急照明控制要求。新的规范中还明确提出火灾时应急照明的点亮区域, 不再是着火层及其相邻层应急照明, 而是启动全楼所有疏散通道上的应急照明。
结束语:应急照明在实际的工程应用中越来越广泛, 应急照明系统及产品也随着技术的不断提高而不断改进。只有更好的应急照明产品、 更安全可靠的应急照明系统才能更迅速、 有效地挽救生命, 最大限度地降低损失, 这要求我们每一个设计者不断地为之努力。以上是我对建筑电气火灾应急照明和相关规范的一些理解以及自己在多年的实际设计中总结的一些经验看法与大家共享。
参考文献:
[ 1] GB 50116- 2013, 火灾自动报警设计规范[ S] .
关键词:应急照明 蓄电池电源柜 集中控制 就地开关
应急照明是现代建筑物中安全保障体系的一个重要组成部分。一个完善的应急照明设计,应在电源设置、系统设计、灯具控制方式、导线选型及敷设方式、灯具选择及安装位置等,每个环节都严格执行相关规范,才能保证其在火灾紧急状态下能发挥应有的作用。笔者就应急照明的供电及控制方式提出一些个人看法.
根据《民用建筑电气设计规范》可知,应急照明的供电条件应具备两路独立电源或两回线路,当不具备这样的条件时则宜采用蓄电池组或带有蓄电池的应急照明灯。该规范13.8.4规定:应急照明在正常电源断电后,其应急电源转换时间应满足:备用照明不应大于5秒;金融交易场所不应大于1.5秒;疏散照明不应大于0.5秒。由此看来,要满足应急照明在正常电源断电后的电源转换时间,在应急照明的供电具备两路独立电源(市电)或两回线路的条件下,同时设置蓄电池组作备用电源或采用带有蓄电池的应急照明灯作最有利于保障切换时间。
带有蓄电池的应急照明灯,这种方式供电可靠性较高,转换迅速设置灵活,线路故障影响较小,电池损坏影响面较小,缺点是持续照明时间受容量大小的限制,运行管理及维护要求较高。这种方式适用于应急照明灯数不多,装设较分散,规模不大的建筑物。集中或分区集中设置的蓄电池组(即集中应急照明电源柜),优点是供电可靠性高、转换迅速,与自带蓄电池方式相比管理及维护较方便。缺点是需要专门房间,电池故障影响面积大,且线路的防火问题也要考虑。这种方式适用于应急照明灯数较多,灯具较集中,规模较大的建筑物。
集中应急照明电源柜对灯具的控制方式一般分为两种,一是在配电柜集中控制,二是在现场设就地开关.集中控制适用于日常有人管理且管理比较到位的公共建筑,而对于一般无专人管理的场所,则考虑设置就地开关.另长亮及仅火灾时亮两种情况平时采用的不多,图一为集中应急照明电源柜的四种控制方式的接线图:
根据《火灾自动报警系统设计规范》6.3.1.8所述:消防控制室在确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源,并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志等。图一中,平时KM断开,蓄电池充电,正常电源供电;火灾时KM合上,照明回路通过正常电源或蓄电池供电,正常和应急相线上均带电,实现强制点亮。集中应急电源柜对应急照明的控制原理各厂家做法大同小异,本文列举了较为典型的一种。
自带蓄电池的应急照明灯的光源配置通常有三种类型,一是只设事故电源,无正常照明光源;二是设正常与事故两个光源,此时由于两个光源可采用不同电压等级的灯泡,所以造价较低,缺点是事故电源长期不用,损坏后不易被发现;三是正常与事故合用电源,由于应急灯蓄电池输出电压通常为低压(24VDC,12VDC等),与正常电源电压~220V相差甚远,为了合用光源,将正常电压降至蓄电池输出电压值或是将蓄电池输出电压生至正常电源电压,从而使应急灯成本增高,优点是光源长期处于使用状态,便于发现损坏情况,应急灯的造型不再受到限制,利于做到建筑内部装饰的整体美观、协调。
分散式应急灯的控制关键有两点要求:一是向其供电的配电箱内的接线应具备火灾时自动投切功能;二是应急灯具内应具备停电后自动点燃的功能以及能加入应急线及正常线的接口。
自带蓄电池的应急照明灯其接线方式通常有图二的这几种形式,图中列举了四种照明控制方式:火灾时亮;长亮;平时和火灾时均亮,集中控制;平时和火灾时均亮,就地控制。
在图二中,KM平时断开,正常电源供电,火灾时合上,正常及应急相线上均带电,实现强制点亮。
本文以平时和火灾时均亮的方式为例简要分析一下。平时和火灾时均亮当采取集中控制时,如图所示,平时充电线有电,继电器J得电,J1合,J2断开,灯具可由配电箱处的开关控制;当停电或发生火灾正常电源失电,柴油发电机未投入运行前,充电线及控制线失电,继电器J失电,J1断开,J2合,蓄电池自动放电,柴油发电机投入运行后,J得电,J1合上,J2断开,灯具此时又由配电箱处开关来控制。
当采取就地控制的方式时,如图所示,控制原理与采取集中控制的控制原理大致相同。
由上述可知,所示的四种情况中,无论是正常电源断电或者火灾时,蓄电池仅在柴油机组在投入正常运行前或者充电线路损坏的情况下放电。
无论是采取何种供电方式,均要求应急照明在火灾发生或正常照明电源中断的时候能自动投入工作。采用自带蓄电池应急照明灯或集中应急电源柜这两种形式,在火灾时强制点亮应急照明一般有两种方式控制.一是集中控制,即消控室通过一个模块控制来强制点亮该配电箱或集中应急电源柜的所有供电回路的应急照明灯具;二是分散控制,火灾时,消控室可通过多个模块控制来分层分区强制点亮相关部位的应急照明灯具.
关键词:应急照明;蓄电池; 电网独立供电;控制方式
中图分类号:U665.12文献标识码:A 文章编号:
引言
应急照明在GB50034-2004《建筑照明设计标准》中的定义是:因为正常照明的电源失效后启用的照明。其中应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。其中疏散照明是在正常照明发生状况时,用来引导现场人员找到出口的应急照明的一部分,一般适用于人员较多,密集的公共场所,大中型酒店、餐厅等多层或者高层建筑;安全照明是在正常电源发生故障时,确保潜在危险人员安全的应急照明的一部分,通常在工业厂房,地铁、电梯等容易引起安全事故的地方设置安全照明;备用照明是指在正常照明发生故障时确保活动正常进行的照明,对于照明熄灭将造成重大政治影响或者严重经济损失,以及失去照明无法正常工作的地下建筑比较实用。应急照明广泛应用于现代各种建筑形式,如学校、机场、地铁等一些人员密集的公共建筑,是建筑安全保障的重要设施之一,当照明电源被迫因非正常因素如火灾,地震等人为或者自然灾害等特殊情况切断时,为保证现场人员安全撤离以及救援人员顺利展开救援工作,应急照明在高层建筑中显得极为重要。
1 灯具安装分析
1.1 灯具的选择
应急照明灯具的选择也是电气工程设计中的一个重要方面,应急照明灯具可以选择普通灯具或者应急照明灯具。应急照明灯具按光源分类:
(1) 持续型应急照明灯:无论在正常照明或应急照明情况下,应急照明的光源始终接通电源;
(2) 非持续性应急照明灯:只在正常照明电源中断时,应急照明的光源才工作;
(3) 组合式应急照明灯:内置两个或两个以上光源,至少有一个由应急照明电源供电,其他光源可由正常照明电源供电。
工程设计中考虑经济因素,应急照明系统不会全部选择应急照明灯具,以减少工程造价。
对于工程中的各种情况,应视重要程度,确定是否安装应急发电机组。部分灯具选择持续式或者组合式应急照明灯具作为过渡照明,其他选用一般灯具。这样既可以满足要求,又可降低工程造价。
1.2 灯具的设置
(1) 灯具的位置设置
应急照明灯通常距地2.5m,安装在墙上,灯具为应急灯。疏散指示灯具体应安装在安全出口的顶部及疏散通道中以及各个转角处,并且安装在较明显的1m以下的墙面上。
疏散走道,安全出口与大面积公共场合等处应设置应急照明灯和安全出口指示灯,在电梯前室、楼梯间、地下车库等公共场所设置用于疏散的应急照明灯,其中地面最低水平照度不低于0.5x,楼梯间不应低于5.01x。在观众厅,休息厅,多功能休息厅等设置备用应急照明,其照度不应低于正常照明度的10%,不小于1.01x。在疏散通道上的应急照明灯间距应小于20m,并且疏散指示灯距离通道应小于10m。
(2) 灯具的方向设置
疏散指示灯的方向若与通道出口方向相反,会造成不必要误解,给疏散或救援带来不利影响。因此,在保证人员流量均匀疏散前提下,合理设置指示灯的指向。
2 应急照明的供电分析
应急照明电源是当正常电源不能继续提供电源时,切换到应急状态时使用的电源。应急照明电源的确定应根据照明用电负荷、使用场所,应急电源转换时间、持续工作时间、电源的电气特性等多种因素综合考虑。一般应急电源可分为以下三类:
(1) 电网独立供电
该方式由外部引来两路电源独立供电,一路故障时,另一路可以正常供电,保证应急照明电路正常工作。这种电源转换时间短,持续工作时间长,且供电容量不受限制,因此应用较为广泛。由于此种供电方式属于集中式控制,备用疏散照明灯具不需自带电源,灯具外壳采用玻璃或者非可燃材料即可。
(2) 柴油发电机组
该种电源供电方式的特点是供电时间一般不受限制,但机组投入运行需较长时间,处于备用状态的电源一般启动需15s时间,转换时间较长。此种电源常用于疏散、备用照明,对于安全照明和一些对转换时间要求较高的场所并不适用。
(3) 蓄电池池组
蓄电池电源分为:灯内自带蓄电池,集中式设置的电源,分区设置的电源。灯内自带蓄电池即是自带电源型应急灯,此种电源供电方式转换时间短,可靠性较高,电路故障对其影响较小,缺点是投资大,持续照明时间受容量限制,且运行管理及维护成本高。因此此种电源方式适用于应急照明灯等不多,分散的小型场所。采用集中式或者分区式设置的电源供电时具有可靠性高,持续时间长,转换时间短,运行维护成本低等优点,但是需要专门的房间,电池故障影响面较大。一般对于灯具种类多,较集中,规模大的建筑物比较适用。
3 应急照明的控制方式
3.1 集中式控制
采用集中式控制时不能绝对地按照图纸施工,施工期间还需对设计图纸进行相应优化,应保证应急照明箱在失电的时才触发电源放电,点亮应急灯。
下图1、图2 分别为某工程设计的原图纸与二次设计图纸。在具体施工时应按照二次设计图纸进行施工,当然还可以继续进行修改。这样即使配电箱内部断路器断电,因为应急灯蓄电池组的浮充电源线并没有断开,处于充电状态,就不会放电点亮。
图1 工程原设计图纸
图 2 工程二次设计图纸
对于应急照明设计图纸正确了解,不能局限于原理图纸中导线的数量,必要时需对图纸再次修改设计。
3.2 非集中式控制
在非集中式控制中,采用单联双控开关控制时,应与火灾自动报警系统联动。非火灾状态与火灾状态要严格分开,在非火灾状态下开关行使正常的开关灯功能,在火灾状态下强行启动切换模式,不论在何种位置,应急灯都应点亮。实际施工中,工作人员还需对原理图进行二次优化设计。图3、图4 分别为某工程应急照明原设计图纸和二次修改设计图纸。
图 3 工程原设计图纸
图 4 工程二次设计图纸
通过图4的优化设计,可使应急配电箱的设置更加完善,且能够保证供应商加工出符合设计要求的应急配电箱。施工时按照二次设计图纸中应急配电箱原理,保证单双联开关正确接线。
4 应急照明配线问题分析
供电系统的配线对系统可靠性影响较大,配电干线采用耐火导火线。在重要工程分支线路中应采用耐火导线,一般工程可适当选用阻燃导线。所有导线应敷设刚性导管,严格按照GB533《建筑电气工程施工质量验收规范》的标准执行,暗敷层厚度应大于30mm。明敷层为金属管,还需刷防火性涂料。
配电线路保护一般采用熔断器,设计时整个系统采用的熔断器的保护特性应该保持一致,且要严格按照电路负荷计算整定容的额定电流。
依照国家标准GB7000.1-2002《灯具一般安全要求与试验》要求,应急灯任何时候都应该连接地线(PE)或者保护零线(PEN)。
5 应急照明的施工设计
应急照明实际施工需考虑实际的电流负荷以及供电方式,合理设计,施工设计根据用电负荷可分为以下三个等级:
(1) 负荷等级为三级的应急照明设计
对于自带蓄电池的应急照明灯,使用普通照明配电箱的应急照明回路为其供电,疏散照明灯常亮,备用照明灯平时关闭,火灾发生时,切断配电箱电源,硬启动应急照明等自带的蓄电池实现供电。
(2) 负荷等级为二级的应急照明设计
若建筑规模较小,应急照明灯不多,且没有火灾自动报警联动时,采用独立式蓄电池供电,应急照明的配电箱使用单回路线路供电。火灾发生时,切断照明配电箱电源,硬启动灯具自带的蓄电池实现供电。若建筑规模较大,应急照明灯数量多,且有自动报警联动时,一般采用集中式供电,并按照防火分区设置配电箱。灯具不需要自带蓄电池,疏散照明灯常亮,备用照明灯采用单联双控开关、消防声控或者光控开关控制,平时作为普通照明使用,当火灾发生时,消防控制中心通过启动消防控制模块,带动应急照明箱触发器触发,这时若开关关闭也能点亮备用照明灯。
(3) 负荷等级为一级的应急照明设计
一级应急照明通常设置火灾自动报警系统。按防火分区设置照明配电箱,使用双电源交流供电末端自动切换的配电箱,也可以采用应急电源给蓄电池供电的应急照明配电箱。但是灯具不自带蓄电池,疏散照明灯常亮,备用照明由单联双控开关、消防声控或者光控开关控制,火灾发生时,启动消防控制模块,从而触发应急照明箱动作,点亮备用照明灯。
6 总结
应急照明设施能否正常运转关系到人民群众的生命财产安全,以及公共活动能否正常进行。因此,施工单位和技术人员应按照规范合理设计方案,并根据实际情况进一步深化设计,保证紧急情况发生后应急照明设施功能的有效实现。
参考文献
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[2] 李晓升.急照明系统电气施工中国易错问题分析[J].现代建筑电气,2010(6).
[3] 屈亮.浅谈消防应急照明系统的设置[J].大科技,2010(9).
关键词:市政工程,应急照明
中图分类号: TU99 文献标识码: A
应急照明在停电事故时保证工作的正常进行及火灾事故时保障人员的人身安全及疏散起着极为重要的作用。随着以人为本的指导思想不断深化,人们对应急照明的重要性越来越重视,图纸审查中对应急照明的安装位置、供电电源及线路敷设等也提出了更严格的要求。
一、应急照明的内容
1、应急照明的种类
应急照明是指因正常照明的电源失效而启用的照明,包括疏散照明、安全照明和备用照明。《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)第3.1.2的条文说明对应急照明的种类和设计要求有以下说明。
(1)备用照明是在当正常照明因故障熄灭后,可能会造成爆炸、火灾和人身伤亡等严重事故的场所,或停止工作将造成很大影响或经济损失的场所而设的继续工作用的照明,或在发生火灾时为了保证消防能正常进行而设置的照明。
(2)安全照明是在正常照明发生故障,为确保处于潜在危险状态下的人员安全而设置的照明,如使用圆盘锯等作业场所。
(3)疏散照明是在正常照明因故障熄灭后,为了避免发生意外事故,而需要对人员进行安全疏散时,在出口和通道设置的指示出口位置及方向的疏散标志灯和照亮疏散通道而设置的照明。
《泵站设计规范》(GB 50265-2010)第10.10.1条规定,泵站应设置正常工作照明、事故照明以及必要的安全照明装置。
根据以上规范要求,市政给排水项目中的泵站、综合楼及配电中心等重要场所应考虑设置疏散照明、安全照明及事故备用照明。
2、应急照明的照度要求
根据《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)的要求,应急照明的照度标准值宜符合下列规定:
(1)备用照明的照度值除另有规定外,不低于该场所一般照明照度值的10%;
(2)安全照明的照度值不低于该场所一般照明照度值的5%;
(3)疏散通道的疏散照明的照度值不低于0.5lx。
表1 火灾应急照明最低照度
区域类别 场所举例 照度(Ix)
备用照明 疏散照明
一般平面疏散区域 公共建筑的疏散楼梯间、防烟楼梯间前室、疏散通道、消防电梯间及其前室、合用前室等场所 ---- ≥0.5
竖向疏散区域 疏散楼梯 ---- ≥5
人员密集流动疏散区
域及地下疏散区域 高层公共建筑中的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、宴会厅、会议厅、候车(机)厅、营业厅、办公大厅和避难层(间) ---- ≥5
消防工作区域 消防控制室、电话总机房 ≥正常照明照度 ----
配电室、发电站 ≥正常照明照度 ----
水泵房、风机房 ≥正常照明照度 ----
泵站各种场种的最低照度标准值,应按《泵站设计规范》(GB 50265-2010)规定执行。
二、应急照明的设置
1、综合楼的应急照明设置
在市政给排水厂区的综合楼及配电中心等的疏散楼梯间及疏散走廊等应设置疏散照明,对上述场所,除应设置疏散走道照明外,并应在各安全出口处和疏散走道,分别设置安全出口标志和疏散走道指示标志。
以某污水处理厂的综合楼为例,一层应急照明灯具的设置如图1所示。
图1 综合楼应急照明灯具设置图例
根据规范,综合楼应急照明应满足以下要求:
(1)安全出口标志灯具宜设置在安全出口的顶部,底边距地不宜低于2.0m。
(2)疏散走道的疏散指示标志灯具,宜设置在走道及转角处离地面1.0 m以下墙面上、柱上或地面上,且间距不应大于20m。
(3)当厅室面积较大,必须装设在顶棚上时,灯具应明装,且距地不宜大于2.5m.。
(4)首层疏散楼梯的安全出口标志灯,应安装在楼梯口的内侧上方。
(5)备用照明灯具宜设置在墙面或顶棚上。
对消防要求较高的建筑物的消防控制室、自备电源室、配电室及消防水泵房等场所也应设置备用照明。
2、配电中心的应急照明设置
厂内配电中心应根据建筑形式考虑设置疏散照明,以及配电间控制室等场所的事故备用照明。
图2 配电中心应急照明灯具设置图例
3、泵站的应急照明设置
以可能有人员工作的干式泵房为例,应考虑设置必要的安全照明灯具。
图3 泵房应急照明灯具设置图例
三、应急照明的供电
《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)中规定应急照明的电源可采用下列方式之一:
(1)接自电力网有效地独立于正常照明电源的线路;
(2)蓄电池组,包括灯内自带蓄电池、集中设置或分区集中设置的蓄电池装置;
(3)应急发电机组;
(4)以上任意两种方式的组合。
实际设计时应根据建筑物的使用要求和实际电源条件选取。在具备有接自电网的第二电源时,优先采用此方式,比较经济,且持续时间长;当为消防或生产需要设置应急发电机组时,宜采用此电源,持续时间可以较长,但转换时间较长,不能作为安全照明电源;当不具备以上两种电源条件时,应采用蓄电池组,其可靠性高,转换快,但持续时间较短。疏散照明的出口标志灯和指向标志灯宜用蓄电池电源。
《泵站设计规范》(GB 50265-2010)要求事故照明电源应由蓄电池或其它固定可靠电源供电。因此对于市政行业里面的应急照明建议采用蓄电池电源。
备用照明及疏散照明的最少持续供电时间,应符合表2的规定。
表2 火灾应急照明最少持续供电时间
区域类别 场所举例 最少持续供电时间(min)
备用照明 疏散照明
一般平面疏散区域 公共建筑的疏散楼梯间、防烟楼梯间前室、疏散通道、消防电梯间及其前室、合用前室等场所 ---- ≥30
竖向疏散区域 疏散楼梯 ---- ≥30
人员密集流动疏散区
域及地下疏散区域 高层公共建筑中的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、宴会厅、会议厅、候车(机)厅、营业厅、办公大厅和避难层(间) ---- ≥30
消防工作区域 消防控制室、电话总机房 ≥180 ----
配电室、发电站 ≥180 ----
水泵房、风机房 ≥180 ----
综述:根据工程实际设计出最为安全、可靠的应急照明,对帮助人员在紧急情况下最大限度的减小事故影响,及准确迅速的撤离危险场所,消除安全隐患非常重要。因此如何正确合理的设置应急照明是电气工程师工作中不可忽视的一项重要内容。
参考文献:
1. 《建筑照明设计手册》 中国建筑工业出版社,P360
关键词:高层建筑;智能疏散照明系统;设计
1.合理设置火灾应急照明的重要性
当火灾发生时,为了防止人员出电机电器设备和线路,防止火势扩大,消防控制中心会根据模块的信号将起火部位及该防火分区的正常电源切断。如果不设置火灾应急照明,或者设计不合理,再加上有毒烟气(如硫化物和氰化物)作用,必然引起混乱,加上疏散的难度,造成人身伤亡及财产损失。对于高层建筑,安全疏散存在如下诸多不利的因素。
1.1由于高层建筑层数多,垂直疏散距离长。疏散到安全场所所需要的时间相应增长。加之疏散通道烟气浓度过高容易造成被困人员伤亡。
1.2有些规模大、功能复杂的高层建筑,疏散通道弯道多,加之宽度不等,容易造成混乱拥挤或踩踏现象,影响安全疏散,增加人身伤亡和财产损失的几率。
1.3高层内各种竖向管井较多,防火间隔处理不当,火灾时拔烟、拔火作用大,蔓延快,给安全疏散增加了困难。
2.智能应急照明和疏散指示系统组成
智能型消防应急照明与疏散指示系统大体分为应急照明控制器、消防应急灯具专用电源、应急照明分配电装置和消防应急灯具四大部分。
2.1应急照明控制器
应急照明控制器的作用是整个系统的设置中心,同时对所有监控到的信息能够进行显示、控制、储存以及打印,应急照明控制器控制功能相对较多,其内部监控主机监控建筑物各个可能发生火灾的位置、消防联动控制能够根据起火点位置启动相应程序,返回信号转换箱能够将相应信号进行转换,计算机监视器与通讯模块辅助火灾启动程序顺利完成。同时,每一个应急照明控制器能够监视与控制应急照明系统内所有设备,自诊断功能强大;
2.2消防应急灯具专用电源
消防应急灯具专用电源是备用电源与电池电源中心,负责供给建筑物每一部分防火分区的控制器分机电源;
2.3应急照明分配电装置
应急照明分配电装置属于通讯与配电设备,一般设置于防火分区内,其主要作用是给集中电源是控制型灯具提供电源,同时对其供电控制;
2.4消防应急灯具
消防应急灯具能够根据现场火灾具体状况,按自动或手动程序控制和改变疏散指示标志/照明灯的显示状态,准确、安全、迅速地指示逃生线路,集中电源式点式监控性标志灯、照明灯的每个输出支路均应单独保护,且任一支路故障不应影响其他支路的正常工作,同时,其传输电压适应AC/DCO~220V,即当电网无电压时系统通讯仍正常。
3.高层建筑消防安全疏散设计必须注意的一系列问题
3.1楼梯、安全出口设计应该注意的问题
针对楼梯与安全出口设计时,需要重视其宽度、数量以及人口流动量。在具体设计过程中,需要将安全出口的数量设计到位,以保障在火灾发生时,不会出现人员拥挤、踩踏的情况,进而导致心理恐慌造成影响疏散工作的开展。尤其是一些商业写字楼、医院等等人员特别密集的场所,针对这类地方需要设置两个甚至以上不同方向的安全出口。另外,宽度问题要需要考虑进去,而设计宽度时,要根据实际的人数以及疏散指标来做好相关计算,才能对于的满足不同的需求;安全出口人口流动量,也就是畅通程度也需要考虑进去,进而最大限度保障能向两个安全疏散出口进行疏散。具体设计时,最好靠近主体建筑标准层,若是条件允许的情况下,楼梯间最好设置在前厅位置,一般是靠外墙的地方,这样的设计可以在火灾发生时,将产生烟气通过对应的窗户进行排放,也是为人员疏散提供了有利的条件。若是条件不允许的情况下,不能将楼梯位置设计到外墙位置,可以推荐采用机械来实现加速送风,提高疏散质量。
3.2安全疏散路线的设计问题
匆忙中逃生的人们是经不住复杂的疏散路线的, 要便于寻找和识别。疏散路线尽量减少曲折的程度,避免逃生人员因为各种未知的阻碍而折回, 并且疏散的通道上决不能放置各种易燃易爆的物品,造成不必要的伤亡。如有必要,可在疏散线路上设置一定数量的自动喷水灭火系统。疏散路线应当避免出现各种台阶等不利于逃生的道路状况, 不得不的情况下可采用缓坡的设计,能为逃生人员争取一定的逃生时间。在当今功能需求如此多的情况下,建筑中情况会相当复杂,在建筑内部的中间位置设置疏散通道是比较合理的。可考虑将疏散楼梯能靠近人们平时习惯使用的电梯, 这样人们可以更好的结合自己平时使用的路线和火灾发生时所需采用的路线。只有在注意以上这些事项,人们在紧急逃生的过程中,安全性随着逃生的时间越来越高,有利于安全疏散和消防的扑救,尽量减少了人员伤亡和财产损失。
3.3高层建筑避难所设计应该注意的问题
在高层建筑消防安全疏散具体设计过程中,尤其是高度已经超过100m 的建筑物时,一定要严格根据相关规范的要求来对避难层进行设计。通常选择10D15 层的地方设计第一个避难场所,以这个规律在各层再进行避难层的设置。设计避难层的过程中,一般采取三种方法:封闭式避难层、半敞开式避难层、全敞开式避难层。通常全敞开式的避难层,不会设计维护结构而是全部敞开的空间,这种避难层一般在建筑顶层较多。半敞开式避难层设计,通常在四周设计高低大约在1.2m 左右的防护墙,而且需要在顶端设计可以开启的封闭窗,并保持这个场所可以自然通风,确保在火灾发生时人员疏散之后不受到烟气的侵害。封闭式避难层的设计首先要有非常耐火的防火墙,另外,独立的照明设备、独立空调以及排烟系统必不可少,最大限度保障人员不会受到烟气的影响。
3.4安全距离的规划问题
一般情况下,安全距离都是有规定的,但在特殊情况下,只能根据当时的建筑情况作出相应的调整。但在各种情况下,都要遵守一定的规则, 以保证在火灾发生的情况下能全力保护财产和人员的安全和完整。例如对于丁字型的通道,从疏散出口到安全出口的疏散距离中, 作为双向通道的袋形通道必须折算成两倍的距离;对于房间来说,从房间到安全出口或者疏散出口的最适当距离是小于30m;对于套房来说,在计算距离的时候应对选择房间最远的某一点作为起点, 从起点到疏散通道的距离要在安全的范围内, 才能保证火灾发生时不会因为缺少考虑而影响逃生;更特殊的情况下,对于有阻碍物或隔阂的情况下,不能直接计算其直线距离,要充分考虑绕过阻碍物或隔阂情况下所需要的距离。因为火灾发生时,在建筑物种的人数很难统计确定。需要逃生的人数越多,逃生的困难将会加大。更严重的是,当建筑中的人数如若超过当初设计时额定人数时, 大量的逃生人员可能会堵塞安全出口, 导致伤亡人数更多。所以在设计的时候,一定要尽量思考全面,设想出最坏的情况,以保证火灾发生时没有意料之外的危险降临。
结语:随着科技的发展,智能疏散照明系统为当今社会的人身安全提供了一个更可靠的保障。可引导人们到达安全区域,保证人们的生命安全。
参考文献: