时间:2023-05-23 15:49:37
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇应急照明设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[摘要]当建筑物发生火灾或其它灾害,伴随着电源中断,应急照明对人员疏散、消防救援工作,对重要的生产、工作的继续运行或必要的操作处置,都有重要的作用。
[关键词]应急;照明;控制;设计
一、应急疏散照明的设计
由疏散照明的定义,应想到疏散照明系统应有疏散照明中的一般照明与疏散照明中指示(诱导)照明组成。疏散照明中的一般照明体现相关规范中对其照度值的约定,如:0.5Lx、5.0Lx的要求,而指示(诱导)照明则应能明确清晰地指示疏散路线及出口或应急出口的位置或使人们能容易看到设置在疏散通道上的消防设备。对疏散指示应急灯具的要求,除应满足国标《消防安全标志》GB13495和《消防应急灯具》GB17945对其外型、电气参数、图标规定等要求外,其灯具表面亮度应在15cd/m2~30cd/m2之间。其详细规定内容如下:(1)营业厅内采用悬挂设置疏散指示标志灯时,疏散指示标志灯的间距不应大于20m;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;室内的广告牌、装饰物等不应遮挡疏散指示标志灯;疏散指示标志灯的指示方向应指向最近的安全出口。(2)在地面设置时,宜沿疏散通道连续设置;当间断设置时,灯光型标志灯的间距不应大于5.0m,蓄光自发光型标志灯的间距不应大于3.0m。(3)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1.0m以下墙面上、柱上或地面上,且间距不应大于20m。
二、应急备用照明的设计
应急备用照明应强化当此空间正常照明电源失去后,还应能保持此空间能持续工作下去的照明。这常有两种情态:情态之一是当正常供电照明电源故障,备用电源的投入,比如大型医院的急诊室、手术室、大型商场、上星级以上的宾馆、体育场馆等,在此空间的人们存在着生命的威胁,这种备用照明的负荷容量较大,持续时间长,常采用第二电网电源或设有自备发电机组电源处理,对馈电线路的型号及敷设方式也有严格的要求,并且要求提供的第二电源可靠;情态之二是存放重要设备的空间,如变配电室、消防控制室等,当出现突发事件如火灾,虽然此空间内停留人员,会受到生命的威胁,但为确保更多人的利益而必须继续停留于此空间下工作而设置的照明。此备用照明容量不大,持续时间不长,除可由第二独立的电网电源、自备发电机组提供外,也可由蓄电池组来保证。对其馈电线路型号的选用及敷设方式也有严格的规定要求。情态一的备用照明照度值可为正常照明空间照度值的10%~50%,重要的公共建筑,如国际会议中心、国际比赛体育场馆等为100%。此正常照明空间的照度值可理解为此场所的实际存在的照度值;情态二的备用照明照度值为正常照明空间的照度值的100%,但此正常照明空间的照度值可理解为国标《建筑照明设计标准》GB50034-2004所规定的照度值。
三、应急照明的电源
(1)作为应急照明的电源主要有以下几类:来自电力网与正常电源分开的线路;应急发电机组;蓄电池组 包括集中设置的、分区设置的、应急灯内自带的蓄电池组三种形式;同时具备以上三类电源中的两种以至三种的组合。(2)应急照明持续照明时间的确定。通常规定疏散照明持续工作时间不宜小于30min,根据不同要求可分为30、60、180min三个档次。备用照明和安全照明的持续工作时间应视使用场所的具体要求而定。对于接自电网或发电机组的应急照明系统,其持续工作时间是容易满足要求的;对于蓄电池供电的应急照明系统,其工作时间受到容量大小的限制,对于要求持续工作时间较长的场所不宜单独使用蓄电池组,应考虑与发电机组配合使用。(3)来自电网的备用电源特点和应用。这种形式应用普遍、转换快、可靠、持续时间长。在大中城市、大中型工厂等,往往比较容易取得这种电源。一般说,公共建筑、厂房内,由于生产、工作需要,具有电网备用应急电源时,首先利用它作为应急照明电源。(4)应急发电机组的特点和应用。电源中断后,应急发电机组投入运行需要较长时间。经常处于后备状态的机组,停电时自起动时间约需15S,因此只能作为疏散照明和备用照明的应急电源。而不能单独用于安全照明。专为应急照明设置的发电机组,通常是不经济的,也不合理。(5)蓄电池组的特点和应用。蓄电池可靠性高,转换迅速,能适应各类应急照明。缺点是容量小,持续时间较短,需要经常维护检查,在重要的公共建筑、重要的地下建筑,有时和其它应急电源配合使用;在小型公共建筑,如小型旅馆,取得电网备用电源较困难时,用蓄电池较为合算。不间断电源装置(UPS)是一种集中或分区集中设置的蓄电池供电方式,其各项性能指标都很高,但价格也高,一般应急照明不宜选用。但像计算机站等建筑内已有UPS,且容量能满足要求时,可利用UPS供给本场所内的应急照明是适宜的。(6)组合电源的应用。同时设置有两种以至三种应急电源,当然可靠性更高,但投资更大,一般只在重要的公共建筑、高层建筑中采用。一般说,设置几种电源是根据该建筑的生产和消防电力设施要求确定的,专为应急照明设置并不太多。
【关键词】建筑;消防应急照明设计;思考
1 建筑火灾应急照明的供电时间
JGJ16- 2008 民用建筑电气设计规范 13.8.1 中说明“火灾应急照明应包括备用照明、疏散照明”,其中:供消防作业及救援人员继续工作的场所,应设置备用照明;供人员疏散,并为消防人员撤离火灾现场的场所,应设置疏散指示标志灯和疏散通道照明。由此可见,火灾应急照明在从功能上可以分为疏散照明和备用照明。
有的设计中统一把火灾应急照明的供电时间都定为不小于 30 min,这是不正确的,在 JGJ16- 2008 民用建筑电气设计规范中规定了不同场所的疏散照明和备用照明所须保证的供电时间:其中要求疏散照明供电时间不小于30 min;而备用照明除了避难层和救灾直升机停机坪为不小于 60 min,其余消防工作区域如消防控制室、配电室等均为不小于 180 min。这主要是由于疏散照明和备用照明在火灾中所起到的作用不同,因而所需的供电时间也是不同的。
2火灾应急照明的控制
在 GB50116-98 火灾自动报警系统设计规范 中第 6.3.1.8 条中规定“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灯。”但是,在强制点亮应急照明灯具的做法上,还存在一些误区。
误区一:应急灯具自带蓄电池,其充电电源接自消防电源箱,在火灾确认后的状态下,火灾自动报警联动装置切除应急照明的市政电源,使处于浮充电状态的应急灯具失去外电,灯具内蓄电池放电以达到自动点亮的目的。
在负荷较小或地区供电条件困难时,二级负荷可由一回路 6 kV及以上专用的架空线路或电缆供电。当采用架空线时,可为一回路架空线供电;当采用电缆线路时,应采用两根电缆组成的线路供电,其每根电缆应能承受 100%的二级负荷”;如果消防负荷属于一级负荷或二级负荷时,切断市政电启用蓄电池供电这种做法就明显不适合了,因为在火灾发生时,蓄电池供电只能算是单电源供电,可靠性根本达不到一、二级负荷的供电要求。所以,应急照明即便自带蓄电池,也还是要保证市政电源供电,并且在照明的配电回路上配置相应的接触器,通过火警联动来完成消防时强制点亮的目的。
误区二:在一些大开间的办公区域或者商铺中,布置了一些应急照明灯具,考虑到商铺等以后要出租,为防止偷电,应急灯具自带蓄电池,充电电源取自租户自用的配电箱内。
其实这也是不满足规范要求的,防火规范中规定:“消防用电设备应采用专用的供电回路”,而这专用供电回路在条文说明中解释为“从低压总配电室或分配电室至消防设备或消防设备室(如消防水泵房、消防控制室、消防电梯机房等)最末级配电箱的配电线路。”
所以,笔者认为,这些应急照明灯具电源还是要引自火灾应急照明配电箱。可以采用如下做法:这些灯具不自带蓄电池,平时无电,在火灾应急照明配电箱相应的配电回路上加装接触器,火灾确认时,再由火警系统联动接触器闭合以通电点亮灯具。
这样,就可以既保证了消防照明用电,又防止了用电纠纷,但此种做法也有不足之处在于:此类应急照明灯具是否能正常工作是需要物业管理人员专门进行定期操作检查的。
3 火灾应急照明的配电
JGJ16- 2008民用建筑电气设计规范 及 GB50016-2006建筑设计防火规范中规定:当建筑物消防用电负荷为一级时应按消防分区设置末端双电源自动切换应急照明配电箱;同时 JGJ16- 2008 民用建筑电气设计规范 中把一类高层建筑中的走道照明也划分为一级负荷。因此在一类高层建筑走廊照明设计中对于同一层的走廊照明分为了两类一级负荷:普通走廊灯和应急照明灯。按照规定走廊照明为一级负荷,因此不可引自本层的三级负荷普通照明箱,且普通照明不可与应急照明混用,势必需设置专为走廊照明配电的一级负荷照明箱;而应急照明按分区设置是不容置疑的,因此造成了照明箱种类多,数量多的缺点。对此笔者了解了大致有以下几种配电方案:
a)对于小面积走廊区域将所有走廊灯均设置为应急照明灯具,此种方案节省了一级负荷照明箱且对于配电设计者来讲变得简单,但缺点是适用范围仅限于小面积走廊这种小型区域,比如像住宅楼类型的建筑物;
b)每层均设置应急照明箱及一级负荷照明箱,此种方案设置的配电箱数量多,较为浪费;
c) 每层按防火分区设置应急照明配电箱,隔层设置一级负荷照明箱,走廊照明所用的一级负荷照明箱在合适的地方设置双电源互投即可,笔者认为这是比较合理的一种做法。
4 火灾应急照明灯具的选择
5 结束语
在民用建筑中,完善的消防应急照明设计对于发生火灾后,保证人员的安全撤离、组织积极有效的抢险救援工作具有十分重大的意义。应急照明设计是建筑消防电气设计的一个重要的内容,系统的安全稳定,直接牵涉到建筑的安全性,这就要求我们在设计中严格执行规范,做好消防应急照明的设计。
参考文献:
关键词:应急照明;设计标准;系统供电;应急照明配电箱设置
中图分类号:U223 文献标识码:A 文章编号:
笔者认为, 尽管各规范对应急照明和火灾应急照明在解释、分类及设置场所等方面存在不统一现象, 但有几点还是基本一致的, 如: 应急照明和火灾应急照明是有区别的; 火灾应急照明属于应急照明中的一个部分; 火灾应急照明应纳入消防用电负荷, 设计时不仅对其供电电源有特殊要求, 而且对配电箱设置、线路敷设、导线及灯具选型、照度标准、应急点亮时间及联动控制等诸多方面均有严格规定, 设计人员应从严掌握, 就高不就低, 不要以节能及经济性为理由而忽略了安全这一最重要的因素。以下就应急照明在以往多年设计中经常遇到的几个方面谈谈笔者的观点。
1 关于应急照明的设计标准
在设计审图时曾遇到有些设计人员强调应急照明不等于火灾应急照明, 不要求完全执行对消防用电负荷的相关规定,笔者认为这种观点虽有一定道理, 但根据GB 50034 - 2004 《建筑照明设计标准》中关于应急照明包括备用照明、安全照明、疏散照明的定义, 除安全照明这部分内容以外, 备用照明及疏散照明均与火灾有关, 故必须满足消防要求。所以除非设计时能明确将安全照明这个部分完全独立出来, 从使用环境、线路敷设、设备材料选型及控制方式等方面加以严格区分, 否则, 笔者建议在设计中将应急照明全部按消防用电来处理, 虽然有局部过度设计之嫌, 但至少不会违反规范要求。
2 关于应急照明配电箱的设置
相关建筑设计防火规范中, 对消防用电设备(一、二级负荷) 的供电要求一般规定为: 在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置, 应急照明配电箱是否必须按防火分区进行末端切换说法不一, 故参照执行对消防用电设备的供电要求应该是可行的。JGJ 16 - 2008 《民用建筑电气设计规范》13. 9. 12 条中规定: 应急照明电源宜由双电源以放射式或树干式供电, 应按防火分区设置末端双电源自动切换应急照明配电箱。当应急照明灯具配置备用蓄电池时, 可以按防火分区设置由双电源中的应急电源提供专用回路采用树干式供电的应急照明配电箱。
DG J08 - 93 - 2002 《民用建筑电线电缆防火设计规程》5. 3. 4 条第6 款规定: “特级、一级场所(住宅除外) 的消防疏散照明及应急照明的供电电源,
可采用每三层设置一台双电源自切箱的供电方式; 二级、三级场所(住宅除外) 的消防疏散照明及应急照明的供电电源, 可采用每五层设置一台双电源自切箱
的供电方式”。但此规程为上海市地方标准, 仅适用于上海项目, 不适用于外省市工程。
3 关于应急照明灯具的节能控制与火灾时的强制点亮
随着国家建筑节能法规的实施, 部分条文已作为强制性标准, 广大设计人员的节能意识也在逐步提高, 疏散照明中普遍存在的长明灯现象正在逐步减少, 各种智能型、节电型、开关型控制器被广泛应用于应急照明设计中。对于这部分应急照明在火灾时需强制点亮的问题, 在住宅建筑的相关规范中有相应规
定, GB 50096 - 2011 《住宅设计规范》8. 7. 5 条规定: “当应急照明采用节能自熄开关时, 必须采取消防时应急点亮的措施。” JGJ 242 - 2011 《住宅建筑电气设计规范》9. 2. 3 条规定: “当应急照明采用节能自熄开关控制时, 在应急情况下, 设有火灾自动报警系统的应急照明应自动点亮”。DGJ 08 - 20 - 2007 《住宅设计标准》(2011 版) 12. 5. 3A 规定: “当住宅设有火灾自动报警系统时, 应急照明在火灾发生时应具备自动点亮功能。” 但对于公共建筑却在现行的多本规范中没有明确规定或规定很模糊, 对于与消防有关的备用照明是否要在火灾时强制点亮也找不到设计依据。
根据前文分析, 火灾应急照明包含备用照明和疏散照明, 备用照明是供工作人员在火灾发生时需继续工作场所的照明, 对于消防水泵房、防排烟机房等部位的备用照明供电应引自应急照明电源这一点设计时一般都能满足规范要求, 但这些场所基本都安装了照明壁装跷板开关, 业主为了省电平时大多会将其关
闭, 规范中对这些场所的火灾应急照明最少持续供电时间及最低照度有明确规定, 但未界定是否要在火灾时强制点亮, 而对此问题, 上海地区各审图机构最近已基本达成共识, 对上述场所可不要求强制点亮。
疏散照明包括疏散照明灯和疏散指示标志: 因疏散指示标志耗电量很小, 通常设计为常亮, 火灾时无需强制点亮; 但疏散照明灯的情况就比较复杂, 建筑性质是公建还是住宅、安装部位白天有无自然采光、末端节能控制装置选择何种形式等等, 设计时对是否要采取火灾时强制点亮措施需进行仔细分析。对于大型公建中无自然采光的疏散内走道、疏散楼梯间内的照明是采取不带开关常亮还是安装照明控制装置加消防联动装置以达到节能、安全目的一直存在不同观
点, 这里有一个投入和回报是否是同一主体及投入究竟何时能回报的问题, 是安全与节能产生冲突的问题, 存在很大的随意性, 亟需规范。
对于住宅建筑, 笔者仔细研究了目前最新的全国及上海市的相关住宅设计规范、标准后, 归纳出以下几点做法, 供同行们在住宅设计时讨论和参考:
a. 高层住宅(十层及以上) 的公共照明宜采用双电源自切配电箱供电。
b. 高层住宅(十层及以上) 的公共部位应设置消防联动设施。
c. 高层住宅(十层及以上) 公共部位的照明应采取节能措施, 但无论采用何种节能控制装置和开关, 火灾时均必须通过消防联动模块强制点亮。
d. 十层以下住宅的公共照明不要求强制执行上述规定, 但具体做法应事先征得当地消防主管部门的同意。
对于应急照明配电箱的设置位置、疏散标志灯的安装间距及安装高度、备用照明与疏散照明的设置部位、应急照明灯具采用蓄电池作为备用电源时的连续供电时间、应急照明灯具在消防设备机房内的强制点亮、特定建筑或场所应在其疏散路线上增设保持视觉连续的辅助疏散指示标志等问题, 呼吁有关部门重视相同内容的规范条款编制的统一性, 便于广大设计人员与审查人员执行。
4 结语
本文并无深奥的理论, 以前很多同行也写过类似文章, 但在应急照明设计中遇到的一些疑惑仍长年困扰着大家, 而且一直都没有很好地解决。虽然应急照明设计在整个电气设计中只占了极小的部分, 但关乎人员的生命安全, 其重要性不言而喻。一旦发生由于设计不完善而造成人身伤害及财产重大损失将会给个人和社会带来不可挽回的后果。笔者衷心希望同行们能对本文中提出的一些问题给出更好的解决方法, 从而进一步提高设计质量。
参考文献
[1]中国建筑设计研究院.GB 50096-2011住宅设计规范[S.北京:中国建筑工业出版社,2012.
关键字:高层建筑 应急照明 设计
引言
在高层建筑中消防应急照明和疏散指示标志作为建筑内发生火灾时给现场人员提供疏散照明和指示的重要消防设施, 已经被广泛安装使用在各类建筑中,成为建筑消防系统不可缺少的重要组成部分。尤其是高层建筑中得应急照明性能的好坏直接关系到高层建筑中人员的生命安全,国内发生的几起大火,造成死亡人数较多,几乎都涉及到了消防应急照明,如洛阳的东部商厦、吉林的中百商场、上海高层住宅的大火等,在高层建筑中消防应急照明和疏散指示在发生火灾的时候都没有起作用,使高层的人员无法以最快的速度逃离。虽然人们普遍增强了高层消防意识,同时消防应急照明也得到了较快得发展。但是当前在高层建筑电气设计中,对高层住宅建筑公共部分应急照明的设计,尤其是走廊、公共走道、楼梯间应急照明的设计仍旧存在混乱现象,同时设计方案也是五花八门,究竟哪种方案更为合理? 笔者对此情况进行深入的思考。
一、高层建筑应急照明的设置依据
(一)根据《建筑照明设计标准》第2.0.18 条,正常照明的电源失效后启用的照明。应急照明包括以下三种照明:疏散照明、安全照明、备用照明。
(二)根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95 2005 版)第9.2.1 条,高层建筑防烟楼梯间前室、楼梯间以及合用前室等应设置应急照明;
(三)根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95 2005 版)第9.1.1 条,应急照明等的用电,应按现行的国家标准《供配电系统设计规范》(GB50052)的规定进行设计,一级负荷由两个独立电源供电,二级负荷由两回路线路供电。一类高层建筑应按一级负荷要求供电, 二类高层建筑应按二级负荷要求供电。
(四)根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2008 )第6.3.1.8条,消防控制室确认火灾后,必须能够及时的切断有关部位的相关非消防电源,并及时操作接通警报装置以及应急照明灯和疏散标志灯。[2]
二、应急照明电源的类型
一类高层建筑的应急照明用电是一级负荷。因此一类高层建筑的应急照明必须是两个电源供电,这样如出现一个电源故障的时侯,另一个电源便不会在同时受到不必要的损坏。因此应急照明在正常的电源停止供电后,应及时的转换到应急电源进行供电。应急电源供电的转换时间不能够大于5s,同时有规定金融商业等交易场所内的应急电源的供电转换时间更是不能够大于1.5s。所以消防的应急照明电源根据其不同特点大致可分为以下四种类型。
(一)专用馈电线路:即供电网络中独立于正常电源的。
(二)柴油发电机组:即独立于正常电源的。
(三)蓄电池组,又可以根据不同的设置分为以下三种情况:
①自带电源型的应急灯,即应急灯内自带蓄电池;
②蓄电池组集中设置;
③蓄电池组分区集中设置。
(四)发电机组与蓄电池组相结合。由于发电机的投入时间在15s以上,不能满足应急电源的转换时间要求,因此将其与蓄电池(组)相结合,既可满足转换时间的要求,又可减少蓄电池的供电时间,在建筑中被广泛使用。
三、备用电源的设置
目前我国高层建筑,大多是以柴油发电机组作为备用电源进行使用,因此笔者设计高层建筑应急照明时要求机组必须要配套提供应急备用电源的自动切换装置,以保证备用电源在在市电断后的15s内迅速的启动并同步进行供电,同时还需要具有三次启动功能,备用电源的踪迹时间不能大于30s,在市电进行恢复后,需要适当的延时后再自动停机。但目前大多数的高层建筑工程在实际的运行中,为了确保高层见者的供电安全,大多将发电机的起动设定为手动位置;个别工程即便设定在自动位置,如不经常进行检查和维护的话,也不能确保发电机自动起动成功。选用柴油发电机组时一般选用风冷方式机组。需与土建及暖通专业配合解决进出风及排烟通道。在进出风通道难于解决时,可将排风机、散热管与机组主体分开,单独安装在室外,用水管将散热管与主机相连,但对于北方工程而言,并不适用。选型时注意应选择排烟少、耗油量小、需要通风量小的产品。
高层建筑中楼梯间内的应急照明,建议应急电源使用专用的回路,并采用树干式供电。根据工程具体情况设置应急照明配电箱,一般来讲位置最好是居于建筑物的中间位置,方便并利于配电。同时要注意的是备用照明及疏散照明,不应该使用一样的分支回路供电,同时要严格要求严禁在应急照明的电源输出回路中进行连接插座。
四、高层住宅公共照明设计方案
现笔者根据以上所述设计依据以及高层建筑应急电源类型、备用电源设置,同时《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 第10.8.1 条“住宅的公共走道、走廊、楼梯间应设人工照明,除高层住宅的电梯厅和火灾应急照明外,均应安装节能型自熄开关或带指示灯的双控延时开关” 。现阶段的高层建筑公共应急照明的设计方案主要有以下三种(以下三种方案中使用的应急照明灯全部采用进而自带蓄电池的应急灯具进行设计)。
(一)高层住宅公共照明设计的三种方案
方案一:
走廊、公共走道、楼梯间的正常照明与应急照明需要分别各自使用一套灯具,灯具为普通的稀土三基色节能灯,在平时正常的情况下灯具均处于外电供电同时给应急灯具处于自带蓄电池的充电状态,同时电源由总低压配电室使用专用的回路从就近的双电源切换箱进行引入,因此,使灯具的启、灭只通过一组双控开关进行控制,从而实现就地控制以及远距离在消控室内进行控制,如出现火灾等紧急情况时通过消控室迅速启用应急照明。
方案二:
走廊、公共走道、楼梯间的正常照明与应急照明需要分别各自使用一套灯具,应急电源的灯具为普通的稀土三基色节能灯,电源由总低压配电室的专用回路至就近的双电源切换箱分回路供电。应急灯在正常情况下处于外电供电并给自带蓄电池充电状态,正常照明灯具的启、灭使用节能型得自熄开关或者是带专用指示灯类型的双控延时开关;应急照明灯具的启、灭则是使用单联开关在远距离如消控室进行专门的控制,如出现火灾等紧急情况时通过消控室迅速启用应急照明。
方案三:
走廊、公共走道、楼梯间的正常照明与应急照明需要分别各自使用一套灯具,灯具为普通的稀土三基色节能灯,电源通过就近的普通配电箱进行线路的引入,而应急灯具在日常的正常情况下将应急灯具处于外电供电的同时将自带蓄电池处于充电状态,在日常正常的照明时应急灯具启、灭全部使用节能型的自熄开关或者是带专用指示灯类型的双控延时开关;如出现火灾等紧急情况时需要迅速的切除外电,避免出现不必要的损失,而应急照明的灯具由本身自带的蓄电池供电进行相应的工作。
(二)三种设计方案的优缺点
方案一:节省灯具,但在正常情况下使用时不节电,尤其是在楼梯间,容易出现长明灯现象,这就要求有较好的物业管理。方案二:应急照明灯具仅为火灾时准备,一次性投入的经济性差,正常情况下使用时节约用电。方案三:节省灯具,正常情况下使用时节约用电,对蓄电池的可靠性要求较高,要定期检查;不能实现由消控室直接启动应急照明。
五、结论与建议
方案一、方案二更适合于集中电源型消防应急灯具,其主要由集中应急电源和消防应急灯具组成,且不自带蓄电池,根据国家标准《消防应急灯具》(GB17945-2000),对集中电源型消防应急灯具性能有明确要求,其主要有:
(一)必须具有试验按钮以及试验开关;
(二)必须具有工作状态专用指示灯;
(三)用荧光灯作为光源时不能同时将启辉器接进应急回路;
(四)灯泡以及灯管在出现异常情况时灯泡以及灯管的内部元件的表面温度最高不允许超过90℃;
(五)灯具外壳必须要选用不燃或者是难燃材料进行制造,同时应急照明灯具内部的连线最好可以使用耐温不小于105℃的专用导线,以防自身出现起火情况。
在实际的高层建筑工程中,应急照明灯多数是使用自带蓄电池应急灯具,因此方案一与方案二就有设计过为繁复的情况出现,直接造成了不必要的材料浪费。同时自带蓄电池应急灯具,不仅具有外部的交流供电线路外,还具有专用的内部独立备用应急电源,因此完全可以达到一级负荷所要求的供电线路要求,正常情况下外部交流线路供电并给自带蓄电池充电,火灾时使外电,转为自带的蓄电池供电,连续供电时间保持不小于30 分钟,已能充分满足安全疏散需求。因此方案三既满足高层建筑对于应急照明要求的同时又节能,因此建议在高层住宅建筑走廊、公共走道、楼梯间的应急照明采用方案三的设计为好。
参考文献:
[1]GB 50045―95,高层民用建筑设计防火规范[S].
[2]JGJ 16―2008,民用建筑电气设计规范[S].
【关键词】民用建筑 应急照明 设置要求 接线方法
随着我国经济建设的飞速发展,各种建筑特别是高层建筑越来越多。当这些建筑发生火灾、电源故障断电或其他灾害的紧急情况时,为保障建筑物内人员的生命安全及消防救援工作的顺利进行,须设置应急照明设施。目前,在现有的设计标准中有关应急照明的条款不够具体,其内容的全面性、具体性和操作的科学性,还需要进一步挖掘和完善,还需要有新的内容加以补充,亦需要有更多的工程设计人员参与实践。笔者通过多年工程设计,对应急照明作了一些探索和研讨,现撰写本文供参考。
一、应急照明的设置范围与要求
民用建筑应急照明的设计内容包括事故照明与疏散照明两部分(不包括安全照明――下同)。
(一)事故照明
为了避免人身伤亡而设置的照明及事故发生时能继续维持重要工作的照明称为事故照明。民用建筑需设计事故照明以维持正常电源断电时继续工作。事故照明常设置于变配电所、消防控制室、发电机房、消防水泵房、通讯枢纽、现金出纳台以及贵重商品售货区等。对于需继续工作的场所,事故照明的照度不宜低于正常照明的照度值,而一般事故照明的照度不应低于正常照明的10%。事故照明应结合正常照明统一布置,通常利用正常照明灯的部分或全部作为事故照明,故障时进行电源转换。事故照明应选用点燃快速可靠、光效高的光源,如采用白炽灯、直管荧光灯或启燃快的紧凑型荧光灯,而不应采用高强度气体放电灯,如高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯。
(二)疏散照明
当发生各种事故时用以引导人们疏散的照明称为疏散照明。疏散照明包括标志出口位置的“出口标志灯”和引导指向出口的“指向标志灯”,以及用于满足疏散通道照度要求的“疏散照明灯”。当正常电源断电时,应使疏散通道上或公共场所的人员在任何位置都能看到疏散标志。出口标志灯应装设在建筑物内通向室外的正常出口和应急出口、通向疏散楼梯间或防烟楼梯间前室的门口以及公共场所通向疏散走道的出口等处。指向标志灯应设置在走廊拐弯处或走廊直线段上相距出口标志灯不大于15m处。为了避免火灾时烟雾影响,出口标志灯不宜装得过高。出口标志灯应安装在出口门内侧的上方,当安装在门的一边时距地面高度宜为2.0m~2.5m。指向标志灯悬挂在顶棚下时距地面高度宜为2.2m~2.5m;在墙上安装时距地面高度不宜大于1.0m。疏散照明在疏散通道地面中心线上的平均照度应不低于0.5 lx。设计中常采用指向标志灯和出口标志灯作为疏散照明的一部分;当达不到照度要求时应与走道的正常照明结合协调布置疏散照明灯(可采用将正常照明的一部分作为疏散照明,在楼梯间也可将楼层标志灯用作疏散照明)。为了简化配线和控制,在档次较高的建筑物内的走廊及楼梯间,其照明可全部按疏散照明要求设计。
疏散照明灯的布置应安装于走道交叉口、拐弯处、疏散楼梯间、防排烟楼梯间及前室、消防梯前室、疏散走道及火灾报警按钮与消防设施附近。
二、应急照明电源
正常照明电源发生故障,事故照明和疏散照明转换到应急电源的转换时间不应大于15s,应急照明电源维持疏散照明工作时间不应小于30min。在实际工程设计中,应急照明电源要依据建筑物的类别和可能取得的电源情况来确定,一般采用应急电源的种类有:
(一)与正常照明电源有效分开的电力系统
当建筑物由两个高压电源供电,并设有两台或两台以上的变压器时,应急照明与正常照明应分别接自不同变压器;当建筑物只有一个高压电源供电时,应急照明电源由附近接自另一高压电源供电的变电所取得。
(二)具有自启动功能的柴油发电机组
当建筑物备有这种柴油发电机组,并且启动和转换的全部时间不大于15s时,应急照明应与电力负荷分开,由单独的配电回路供给。
(三)应急照明灯内或灯外自带蓄电池组
通常这种方式用于不能由电力网取得备用电源,建筑物楼层不太高,应急灯数量不多或装设分散的场所。
三、应急照明的控制与接线
应急灯接线方式
为了确保建筑物发生火灾或其他灾害时这些应急照明灯处于点燃状态,应急照明灯的接线必须正确无误。
应急照明的控制由其运行方式确定。宾馆公寓、高层住宅楼等建筑日夜有人出入,其疏散照明应采用持续运行方式,将应急灯直接接在应急照明线路上,不再加装控制通断的开关,或者采用二引线的自带蓄电池的应急照明灯接在一般正常照明线路上。
建筑物内的商场、餐厅、多功能厅、健身娱乐厅等场所,非营业时无人出入,为了节约用电,此时可关闭疏散照明,因此,可采用在消防控制室、警卫值班室及总服务台集中控制,或者在各部门值班分区控制疏散照明的开闭。当采用带蓄电池的应急照明灯时应采用三引线配线,使应急灯内蓄电池经常处于充电状态。一般二引线、三引线应急照明灯具的功能与接线如上表所示。
目前有些厂家生产的四引线、五引线应急照明灯具,都是在应急灯光源与蓄电池组之间提供了可设置开关控制应急光源亮与灭的接线,笔者认为,这是不可取的,这样容易引起操作上的失误,如果不注意将开关断开或断开后没有及时复位,这样将使应急状态时不能及时点燃应急灯。
四、应急照明线路的敷设
应急照明线路应做到在正常照明断电或在火灾情况下不影响应急照明的使用。因此,除应急照明配电箱宜与正常照明配电箱分开设置并布置在无火灾危险的场所外,应急照明线路与正常照明线路不应共用中性线,也不应穿在同一根保护管内敷设。
应急照明的分支线路应按防火分区划分,不宜跨越防火分区,应急照明的配电干线可跨越防火分区,跨越时应采取隔热与防火措施。
线路宜采用阻燃型电线或电缆,也可采用普通电线或电缆,但应穿入金属管或难燃硬质塑料电线管加以保护,暗敷时应敷设在非燃烧体内,其保护层厚度不应小于30mm,如明敷应在金属管外壁涂刷如丙烯酸乳胶一类的防火涂料。
应急照明线路在电气竖井、电缆桥架上的敷设可明敷,不必穿管保护,但应采用绝缘和护套为非燃材料的阻燃电线、电缆。电缆在穿过墙壁、楼板时应采用金属管保护,管与墙壁、楼板之间应封严,管内也应采用非燃材料填塞。
只有在特别重要的建筑物内,供给应急照明的主干线才考虑使用防火电缆。
应急照明在工程设计中是一项最普通、最常用,但又十分重要的设计内容,有待于实际工作中作进一步探索和总结。另外,由于民用建筑应急照明产品质量参差不齐,有的只是摆设,一旦发生火灾,难于发挥作用,因此,对应急照明产品的生产和使用应严格监督、管理,使其进一步完善、可靠。
五、自带电源型应急灯的技术要求
(一)蓄电池:要求使用全封闭、免维护、尺寸小的充电型电池,一般应使用镉镍电池,条件较优越也可铅酸电池,但尺寸较大,寿命较短,但不应使用汽车蓄电池,更不允许用原电池。
(二)应有逆变、控制、保护及充电等环节。一般应有过充电保护。对于铅酸电池,还必须设过放电保护,至于镉镍电池,过放电影响较小。
(三)逆变电路应保证一定的流明效率。即从正常电源供电转换到蓄电池供电后,光源输出光通量的比例。对于非持续运行应急灯,转换到蓄电池供电5S后的光通量要求不低于其额定光通量的80%。
(四)电池放电终了时的电压不应低于额定电压的80%。有些国家规定了更高的比例。放电终了,应该是指该应急灯规定的应急持续工作时间的终了。
(五)应急灯内的电池组与光源间,不应装设手动操作开关。应急灯的正常电源侧应装设短路保护;另外还要有充电指示灯和试验按钮。
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: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:民用建筑 应急照明 强制点亮 设计规范
随着民用建筑工程不断投入建设中,作为事故发生时的应急照明装置,应急照明设施强制点亮的设计显得相当重要。在民用建筑工程的电气工程施工过程中,针对其设计有着严格的规范要求和标准,为保障应急照明的强制点亮功能及时点亮,保障人身安全,以下就基于民用建筑的应急照明强制点亮进行分析和研究。
一、应急照明的概念和分类
《建筑照明设计标准》中对于民用建筑中应急照明的概念进行了明确的规定,所谓应急照明就是指因正常照明失去照明功能后而启动的照明。在民用建筑的电气设计环节中,相关的规范对于应急状态下的人身和设施安全给予了很大的保障,特别是针对人身安全的要求越来越高。作为民用建筑中安全保障体系的一个重要组成部分,遇到紧急情况下要保障人员的生命安全与救援工作顺利进行,应急照明能否顺利强制点亮显得非常重要。而随着民用建筑的功能越来越多,结构越来越多样化,在进行应急照明强制点亮设计时还要考虑到其合理配置和可靠性。
一般来说,我们将应急照明分为备用照明、疏散照明和安全照明三种类型。所谓备用照明就是指正常照明失去作用后,为保证继续照明而启动的备用照明设施,通常配电室、消防控制室以及消防水泵房等场所常常都会设置有备用照明设备。安全照明就是指在正常照明突然中断的期间,为确保处于危险中的人员安全或者设备安全使用的照明,例如手术室中的安全照明设备等。而疏散照明则是指在发生火灾等特殊情况下,保证人员能够从室内撤离到室外的疏散照明设备,我们经常见到的疏散标志、安全出口等都属于疏散照明。
二、民用建筑应急照明强制点亮的设计内容
在实际的民用建筑电气工程设计中,因建筑楼宇的规模与位置有所差异,所以在进行应急照明设计的过程中一定要按照相关的规定来进行。具体来说,分为以下几种:
1、对没有火警自动报警功能和联动系统功能的建筑来说,电气设计人员一般会使用携带有蓄电池的照明或者疏散灯具,或者集中应急电源来为应急电源的灯具提供照明,这种设备只有在主电源被切断时才能让蓄电池或者EPS放电以给应急照明设备供电。且这种带有蓄电池的灯具放电时间可持续30分钟以上。
2、对于有规范的火灾自动报警或者联动系统的楼盘来说,一定要按照规定要求来设置应急照明设施,一般来说这种楼盘都设有消防控制室。通过消防控制室强制点亮应急照明灯具,但具体的还要分为几种情况。如果该楼盘的配电等级为三级时,一般可以采用带蓄电池的应急灯具来进行应急照明,前面说过这种应急灯具的照明时间不会少于30分钟,有强制点亮需求时可以通过消防控制室强制切断主电源来实现。其次,如果楼盘的配电等级为二级及以上时,可以采用双回路供电切换末端的方式来实现点亮设备。此时,因楼盘位置有所不同所以各地的电力供应也会有所差别。这时备用电源可以分为两种情况供电,一种是备用电源与主电源双重供电,互为备用,可以采用双电源末端切换的方式供电,在消防控制室进行强制点亮。另一种则采用的是自启动柴油发电供电的电源,采用应急放电时间不少于30分钟的带蓄电池灯具或者EPS应急电源灯具,通过双电源末端切换的方式供电,同样可由消防控制室强制点亮。
三、基于民用建筑应急照明强制点亮的几点思考
1、有的民用建筑中涉及了消防控制室强制点亮应急照明设备,但其使用的应急灯具只是平时使用的应急公共灯具,并没有对其进行一定的措施,很可能在使用的过程中造成一个回路上的灯具产生短接。如图所示,因引入了应急供电相线,使得线路中各个灯具的相线短接,此时,控制灯具的开关就会失灵,而线路中任何一个开关处于开启状态,则会导致回路上所有的灯具都会处于开启状态,这也是民用建筑电气设计环节中常常出现的问题。而我们只需要将原线路的单极开关变为单极双控式开关(带消防触头)就可以正常使用。在应急情况下,由消防控制室强制为应急供电相线带电,此时线路中的正常供电相线与应急供电相线都带电,控制灯具的开关位置不会影响应急灯具的强制点亮,就可以正常点亮应急灯具。
2、而当建筑中采用的是自启动柴油发电机供电,应急灯具没有采用带蓄电池功能灯具。此时,因柴油发电机的发动时间还需30s左右,应急照明自身的供电切换时间至少是毫秒级的,这就要求应急灯具内的蓄电池要供应急灯具照明至少30s,还要满足应急照明的切换时间要求。如果设计时没有使用带蓄电池的应急灯具,在主电源被切断以后,就会有30s的时间内应急照明无效,作为保障人身安全的应急设施来讲,非常不利于紧急情况。
3、另外,有的民用建筑中使用了带蓄电池供电的应急灯具,但采用的不是平时充电供电,需要时放电的蓄电池,导致在紧急状态下,蓄电池因未充电或者无法放电而失效,同样也会危机人身安全,这种情况也是常常出现在民用建筑应急照明设计中的常见问题。
解决这种情况的方法非常简单,只需要将未设置充电供电电路进行一定的改造即可。应急灯具在正常的情况下是处于熄灭状态的,但要求其内部的蓄电池时刻处于充电状态。而应急状态下,要通过消防控制室来强制点亮应急灯具,此时,当备用电源正在为柴油机发电机供电,等到发电机启动的30s期间,灯具的内部蓄电池就可以持续为灯具供电,保证其及时强制点亮。
4、除此之外,一些民用建筑的电气设计文件中采用的是双回路配电的应急照明系统,该系统中采用的是带蓄电池的应急灯具,利用的是无消防应急点亮,事实上,这种做法是不正确的。当采用的是双回路供电的应急电源时,其供电的可靠性较高,不会出现突然断电的现象,而在应急状态下,带蓄电池的应急灯具需要断电才能使灯具内的蓄电池放电而提供照明。而应急灯具如果在正常的状态下未亮,那么其在应急状态下也不会被点亮,从而失效。
5、此外,有的民用建筑电气设计采用的是EPS应急照明系统,该系统采用的是EPS供电应急照明灯具的方式,但对于EPS电源的出线未做明确的说明和要求。一般来说,我们将EPS电源的出线端分为平时带电,断电状态下不带电;平时不带电但断电状态带电;以及平时带电,断电状态也保持带电三种类型。为了更好的使用EPS供电,在实际的设计环节中应保证应急电源的正常工作,严格对出线端进行设计。
四、结语
总之,民用建筑中的应急照明强制点亮设计应结合建筑的实际情况,以人为本,以人民的安全为目标,按照规定和标准严格的设计应急照明装置,保证应急状态下的应急照明能够顺利点亮。
参考文献:
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[2]熊志辉. 民用建筑应急照明的研究与设计[D].华南理工大学,2013.
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[4]钱丹凤. 谈应急照明控制系统在建筑工程中的应用[J]. 科技资讯,2009,22:55.
关键词:隧道照明;灯具;调光
中图分类号: U45文献标识码:A 文章编号:
隧道照明与一般的道路照明不同,隧道白天也需要照明,而且白天的照明与洞口外亮度紧密相关,所以更复杂,照明效果的好坏与灯具、照明控制紧密相关。隧道照明应根据隧道的使用特点进行照明设计。本文以四川某高速公路隧道为例简要介绍隧道照明设计
1)隧道照明标准确定方案
本隧道设计车速按照80km/h,洞口净空高度7米,单向交通量近期(2020年)为511辆/小时,远期(2034年)为1327辆/小时
由于隧道尚未建设,根据四川地区高速公路隧道设计经验洞外亮度L20初步按照3000cd/m2考虑,隧道主体工程完成后,通过实测洞口环境亮度,优化照明亮度布置。
根据《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999,隧道照明设入口段加强照明、过渡段加强照明、出口段加强照明、基本照明、应急照明和洞外引路照明。
2)照明灯具选择
光源选择
隧道照明可采用高压钠灯光源、LED光源进行比较。
根据以上比较:高压钠灯具有价格低、穿透烟雾性能好的特点可在高速隧道多汽车尾气烟雾环境提高照明的诱导性和照明效果,有利于交通运行。但高压钠灯启动性能不好,显色性差,不利于事物的辨认和应急启动。LED灯具有启动性能好,显色性好的特点但穿雾能力差,价格较高,LED由于芯片的品质和封住散热问题,稳定性能一般。因此,综合考虑照明性能、使用功能和投资运行成本,本工程隧道使用混光照明,以高压钠灯为主,LED为辅。即加强照明、基本照明采用高压钠灯,应急照明、横通道照明采用LED灯,应急停车带照明采用高压钠灯和led灯混合安装。应急照明通过EPS供电,正常状态开启,提高隧道高压钠灯照明的显色性和舒适性,正常照明故障时,LED灯瞬时再启动确保交通安全。应急停车带人员操作作业可能,采用两种光源混光照明提高作业面照度和分辨率。
3)灯具布置方案
4)隧道照明调光和控制
隧道照明调光
本工程根据洞外亮度和交通量变化采用分级调整入口段、过渡段、出口段的照明亮度及中间段的亮度。根据《公路隧道通风照明设计规范》JTJ026.1-1999白天亮度调整表:
隧道加强照明分为4级控制,根据不同的环境亮度开闭隧道灯,基本照明分类两级根据交通量预测近期交通量较小夜晚采用减光控制。
隧道照明控制
隧道内的照明控制是根据隧道照明设计中所确定的照明区段、不同时段不同气候条件下的照明要求,控制各个照明回路的开关,从而达到既满足隧道的照明亮度要求,又节省能源的目的,其控制方式大致分为手动控制、分时段时序控制方式和根据洞内外的亮度值自动控制照明回路的全自动控制方式三种。
A.手动控制方式由人工根据不同的时段及天气情况而开关不同的照明配电回路;
B.分段时序控制方式是根据一天中不同的时段而开启(闭合)相应的照明回路;
C.隧道照明的自动控制方式则是利用光强检测器分别采集隧道内外的亮度参数,经过对比处理后,由计算机系统自动控制各个照明回路的开关,使洞内的照明亮度与外界自然光的亮度相适应。
③横通道照明控制
车行横通道照明设照明控制箱,车行通道卷帘门两侧设手动开闭门开关,照明灯具可手动开启、隧道控制器远程开启和与隧道门联动开启工作方式。人行通道照明开关设于人行通道门外侧,开关具有手动开启和红外感应开启功能。
④隧道照明配电
隧道照明按照晴天、云天、阴天、重阴天、夜间和深夜等不同的控制要求设置不同的供电线路,隧道加强照明和隧道基本照明均采用链串式配电接线方式。隧道照明电缆敷设在隧道两侧上部的电缆桥架内,除应急照明供电线缆外,其余照明回路供电线缆均采用阻燃交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆。隧道应急照明由EPS电源供电,电缆采用耐火交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆。隧道洞口外设有引路路灯照明。路灯供电电缆采用铠装电缆直埋敷设,过路穿钢管保护。
5)照明预留预埋
a.隧道照明用配电箱洞室
配电箱上、下部侧墙内分别预埋金属软管,电缆沟内的供电电缆从金属软管向上进入配电箱进行供电,配电后配电电缆从金属软管上桥架,对设备供电,同时一部分电缆通过隧道顶部预埋金属软管进入另一侧向本侧照明设备供电。
b.隧道横洞照明预埋工程
由于横洞照明电缆引自隧道应急照明配电回路,所以设置金属软管过拱顶金属软管,引至应急照明侧,为方便电缆穿线,设接线盒;
引入横洞的电缆在横洞拱顶内预埋金属软管并预留接线盒,方便横洞灯具接线;
横洞洞口侧壁预埋金属软管,连接电缆沟和横洞,方便连接照明控制线。
c.在洞内变电站洞室附近的左侧强电沟与右侧弱电沟互联,以及贯穿横洞的金属软管。
6)小结
隧道照明是运营成本的重要组成部分。在隧道照明中,隧道出入口的照明更是隧道基本照明的几十倍,能耗和运营成本相当大。隧道照明的亮度应根据洞外亮度进行调节,这样在节约资源的同时对照明效果也不会有明显的影响。目前,隧道照明应用处于传统光源和LED分享照明市场的状态,随着LED技术的不断发展,光效逐渐提升,价格也在明显下降,LED隧道照明的技术、经济、社会和环保效益将与日俱增。
隧道照明安装时由于隧道内的电缆较多与其他供电系统的交叉如风机供电、隧道内监控设施等电缆,应统筹考虑,总体安排合理,避免出现现场施工混凝土要浇筑,而预埋的管线和设备尚未定位的情况,各个专业之间需联系紧密,避免重复工作。
参考文献:
中华人民共和国交通部.《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1-1999)
《照明设计手册》(第二版),姚佳伟主编,中国电力出版社,2006.12.
关键词:古币展览馆;照明设计;研究
Abstract: The exhibition hall lighting design plays a vital role to the museum of cultural relics protection and display. The exhibition hall exhibits lighting should be based on the characteristics of the light source based on characteristics of exhibits, according to the specific principles and requirements for professional design. Museum exhibition space is the key link in the exhibition hall lighting design, lighting design under the condition of guarantee the integral illume, highlighting local lighting is conducive to better ornamental effect. Lighting light source should have good color rendering, and avoid the interference of glare from the line of sight to the viewers. The beam size and the uv value should be controlled in a reasonable scope, including large three-dimensional displays and vertical plane exhibits, on the surface of the special exhibits need according to the exhibits characteristics of specific lighting design.
Keywords:Ancient gallery; Lighting design; research
中图分类号:TU113.6+6文献标识码:A 文章编号:
1.引言
古币展览馆的照明深化设计遵循有利于观赏展品和保护展品的原则,达到安全可靠、经济适用、技术先进、节约能源、维修方便的要求。展览馆的照明质量要保证照度、显色指数、色温与照度的搭配、均匀性、立体感、眩光、对比度的要求。按照古币展览馆大楼建设理念,自然光采光照明与人工采光照明相结合,西门子的KNX/EIB的智能控制系统与库柏的ZB-S智能应急照明控制系统相结合,末端高品质的卤素灯、金卤灯、LED等的结合使用,构建了古币展览馆和谐、绿色、美观、安全可靠的照明系统,尤其两种智能照明控制方式的混合控制技术在国内展览馆工程中应用尚属首次。
2.系统概况及工作原理
古币展览馆项目智能应急照明系统设计采用CEAG ZB-S智能应急照明控制系统,整个系统由位于不同区域的系统主站及控制分站组成,进行分区切换和监控。系统采用主电AC220V 50Hz和备电DC220V供电线路,主电为两路市电及一路发电机提供(其切换在控制系统主电供电进户端前),可向应急照明回路提供AC220V交流主电,备电由集中放置在每个系统控制主站柜体内的直流电池提供,为直流220V。正常时使用主电AC220V 50Hz对应急照明回路和灯具进行供电;当主电失电后,或是应急照明系统收到消防系统强切信号(或其它紧急信号)后,系统可自动切换到直流电池DC220V供电,并强制打开连在应急照明回路上的所有类型的应急照明灯具或设备。
本次古币展览馆项目中,CEAG智能应急照明控制系统在设计时选用了控制主站和分站两种站点。
2.1系统主站和控制分站的作用
系统主站应包含充放电保护、电池状况监控、输出DC220V备电供应控制分站、通过回路切换模块输出分路线路至灯具监测模块等功能。
控制分站除不包含充放电保护、电池状况监控等功能,直接从控制系统主站处获得DC220V备电外,其功能应与系统主站一样,所有系统主站及分站应具有控制模块、供电模块、回路切换模块等设备,所有控制模块能通过信号总线联网控制,并无缝显示和控制其它分站所连接的终端灯具。所有控制模块联网后能通过中央图形监控软件显示全系统工作状况,并能对全系统进行操作、控制和修改设置。
CEAG ZB-S应急照明智能控制系统主站/分站除了向应急和出口照明设备提供可靠的供电源(230V AC/220V DC)外,系统还将自动测试系统并且分别监视每个所接的照明设备,所有这些功能均只需电源线就可完成。
CEAG ZB-S应急照明智能控制系统在50Hz的电网内使用CEAG智能应急照明控制系统的系统主站或控制分站对每个连接的照明设备的开关模式进行自由编程。在同一个回路中混合常明灯、开关式常明灯和备用灯模式——而无需单独的数据线。
2.2系统主站/控制分站功能。
1)CEAG ZB-S应急照明智能控制系统的系统主站/控制分站的控制模块均带有非易失性程序存储设备和大型的LCD显示器,并且控制着中央集中电池系统。它会自动测试所接入的设备和紧急照明设备的所有功能,并报告所发生的故障。
2)具有完整的查找功能,可自动检测所有带地址的照明设备和模块,地址是在安装时被设定的而且是系统内唯一的。
3)可通过接口连接中央图形监控工作站。
4)控制模块上以纯文本显示每一个应急照明灯信息。
如在交流工作时出现相位接地故障,无故障的直流供电可保持其继续工作。
利用SMC卡可以对测试记录和系统配置进行灵活的存储。
5)应急照明系统采用按电井所划分的区域集中式中央电池供电系统和智能控制系统。
备电采用220伏直流输出,应急状况时,通过回路切换模块将AC220V直接切换到后备电池的DC220V输出,DC220V直接输出到各回路各灯具地址模块。并且应急照明备电系统应只给应急照明设备供电,而不应在应急照明备电系统中接入其它负载。
各回路切换模块的输出功率应小于1.2kW(功率因数为0.9情况下),每控制分站所控制的回路切换模块不大于35个。
回路切换模块与灯具地址模块之间采用电力载波通讯方式,不采用弱电线缆通讯。
6)当中央监控工作站故障,或主站/分站主控模块故障,或总线通讯故障时,回路切换模块依然具有自动切换功能,可以在失去主电时将所有所连接回路上的灯具切换为电池DC220V供电的应急模式。
常开、常闭及各种开关控制应急灯具应能根据设计需要用同一路供电线缆连接,通过所配接的地址模块可编程设定其工作模式。
7)主站/分站上的控制模块应能控制并显示与其相连的所有或部分应急灯具的工作状态,包括亮、灭及故障。
8)主站/分站上的控制模块均能设置操作密码,防止非专业人员操作。
9)主站/分站上的控制模块具有主、备用电源的工作状态指示,系统故障显示,并能实现主、备用电源的自动转换。且备用电源能保证应急照明系统全负载正常工作30分钟。
10)功能测试计划(系统巡检)
CEAG ZB-S应急照明智能控制系统能定期自动巡检、测试整个应急照明系统,并且能人工设定自动巡检事件间隔为每天,每周,每月或每年任意指定时间;中央控制设备必须具有手动启动巡检按钮以便实施不定期系统巡检;每次全系统巡检应包含主电和备电两种状态,同时,全系统巡检的完成时间小于或等于3分钟。应急照明系统应能记录每次巡检所检查出的不正常信息;应急照明系统应能保留至少2年的事件记录信息;系统控制程序、各种信息存储以及事件记录须具备采用非电源依赖性存储介质。
11)电池持续时间测试
CEAG ZB-S应急照明智能控制系统能够设置自动测试功能,可设定时间间隔为每月或每年任意指定时间自动启动电池持续时间测试,测试结束后可给出报告;同时每个主站或分站能以手动方式启动电池持续时间测试使。
主站/分站上的控制模块均能以手动、自动两种方式使与其相连的所有应急灯具转入应急状态。
应急照明系统具有对3相供电线路的监控功能,当任何一相出现失电应急照明系统应能监测到并自动启动电池供电;当某一支路的应急灯具与主站/分站上的控制模块连接线开路、短路或接地时,不应影响其它支路的应急灯具和应急电源的工作。
12)CEAG ZB-S应急照明智能控制系统的应急转换时间小于或等于0.25秒;当主电恢复之后应急照明系统能自动切换到主电供电,而且系统本身可通过设定在检测主电状态后,能设定延时切换到主电。
13)CEAG ZB-S应急照明智能控制系统由于采用了高智能STAR技术,极大地减少了传输回路的数量,可将常明灯、开关式常明灯和后备灯的操作整合到一条公用线路中,而无需独立的分列线路,同时所有的操作均采用电力载波技术,无需另行铺设其它的弱电控制线路。
参考文献:
关键词: 建筑工程 应急照明分类设置 供电方式
随着社会不断的发展进步,现代建筑的层数越来越高,占地面积越来越大,内部设施越来越完善,功能越来越齐全,所用的设备材料则越来越新,而且在使用的安全性、灵活性、舒适性等方面的水准也越来越高。应急照明是现代公共建筑及工业建筑的重要安全设施,它同人身安全和建筑物安全紧密相关。当建筑物发生火灾或其它灾害,伴随着电源中断,应急照明对人员疏散、消防救援等工作,对重要的生产、工作的继续运行或必要的操作处置,都有重要的作用。
一、应急照明的分类
从五十年代始,我国一直沿用“事故照明”这个名词。为了和CIE和英美等国通用的“Emergency Lighting”这个词接口,并考虑到更为确切,更符合实际,九十年代初颁布的《民用建筑照明设计标准》、《工业企业照明设计标准》,都使用了“应急照明”。名词的变化,也伴随着内容、技术要求的某些变化。例如,过去的事故照明分为两类,即疏散用的和继续工作用的事故照明;而新标准规定的应急照明则分为三类,即疏散照明、安全照明、备用照明。这种分三类的方法是和CIE的《建筑内部应急照明指南》一致的。然而各国的分类也不统一,如荷兰和CIE相同;美国《人身安全法规》则分为四类,将疏散照明分为两类,因此,和CIE的分类比较接近;而前苏联和美国规范仍是分为两类;
1、疏散照明
疏散照明是当正常照明因电源故障熄灭后,在事故情况下为确保人员安全地从室内撤离而设置的照明。从使用功能角度看,它可分为诱导指示标志照明和疏散一般照明。诱导指示标志灯用于辨认安全出口的方向和安全出口的位置;疏散一般照明则使人们能够看清楚通道上的任何阻碍物,并能安全通过。使人们能容易找到沿疏散路线设置的手动报警器、呼叫通讯装置和灭火设备等。
通常在人员众多、密集的公共建筑;高层公共建筑、超高层建筑;人员众多的地下建筑,特别重要的、人员众多的大型工业厂房等场所设疏散照明。
2、安全照明
安全照明是在正常电源发生故障时,为确保处于潜在危险中人员的安全而设的应急照明部分。通常设置在医院、电梯、工业厂房等场所。
根据应急照明的概念及应急照明应设置的场所,我们很容易发现:应急照明既要满足作为照明的一般要求,又要满足应急照明的特殊要求;既要在紧急状态下照明,同时又要保证常年安装在建筑物内安全、可靠地处于良好的备用状态。这除了选择合适的光源外,选择安全可靠、经久耐用的应急照明电源是至关重要的。
3、备用照明
在正常照明电源发生故障时,为确保正常活动继续进行而设的应急照明部分。通常设置在断电后不进行及时操作或处置可能造成重大事故或重大经济损失的场所。
二、应急照明的设置
1、疏散照明的设置
疏散照明应根据建筑物的层数、规模大小、复杂程度、建筑物内活动的人员多少、建筑物的功能、生产或使用特点等因素确定。笔者认为应突出考虑以下情况:第一是高层或多层的公共建筑;第二是在建筑物内活动的人员不熟悉建筑物内的情况;第三是建筑物内人员众多。根据这些原则,应设置疏散照明的建筑主要有:人员众多的公共建筑,如大会堂、剧场、影院、文化宫、体育场所、展览馆、博物馆、旅馆、候机楼、大中型候车厅、大中型商场等;地下建筑,如地铁站、地下商场、旅馆、娱乐场所等;特别重要的人员众多的大型工业厂房。
疏散照明按功能分为两个类别:一是指示出口方向的疏散标志灯;二是照亮疏散通道的疏散照明灯。下面分别说明其布置和安装要求。
(1)、疏散标志灯的布置及安装
在需要设疏散照明的建筑内,应按以下原则布置:即在建筑物内疏散走道上或公共厅堂内任何位置的人员,都能看到疏散标志,以指示疏散方向,直至到达出口。
以下分别说明出口标志和指向标志的布置要求。
①出口标志的布置及安装
应布置在通向室外的出口和应急出口;多层建筑内各楼层通向疏散楼梯间或防烟楼梯间前室的门上;大面积厅、堂、馆通向室外或疏散通道的出口处。
出口标志应安装在出口门内侧,不应装在楼梯间侧,其标志面应朝向疏散通道,并尽量与走道轴线垂直。通常安装在门上方,也可在门侧或门上方顶棚下,距地高度为2.0-2.5m为宜。过低对安全不利,也不便远处看清;过高则在火灾时烟雾可能遮避光线而看不见。可以明装或嵌墙暗装,按建筑装饰要求而定。当出口门位于疏散走道的侧面时,则不能嵌墙暗装,因为标志面要与走道方向垂直,故应伸出墙面或挂在门上方的顶棚下。当出口门内两侧都有疏散走道时,应装设双面都有图形或文字标志的出口标志。
②指向标志的布置和安装
指向标志布置在:疏散走道拐弯处;疏散走道直线段离出口标志20m以上时,恐看不清出口标志,应加指向标志。也就是说,在疏散走道任何段能看到出口标志或指向标志,视线距离不超过20m。
指向标志一般装在走道侧墙上,距地面高度不宜大于1m。低位安装主要是防止烟雾遮挡。美国有安装在走道边地面上。位置较低时,应考虑防机械损伤和触电措施。从便于视看来说,又不宜嵌入墙内暗装。一般宜采取嵌墙内但突出墙面30-40mm。突出的透光罩应使用不碎的玻璃或胶片,并不应有突出尖锐的棱角和固定件。需要装在较高的位置时,在墙上高2m左右为宜,在顶棚下可2.0-2.2m。
指向标志通常用“箭头”表示疏散方向,其标志面应尽量与走道方向垂直,以便疏散走道上的人们能看清标志面。
(2)、疏散照明灯的布置和安装
疏散照明灯应沿疏散走道均匀布置,注意走道拐弯处,交叉处、地面高度变化处以及火灾报警按钮等消防设施处有必要;还有疏散楼梯间、防烟楼梯间及其前室、电梯候梯间等处;人员众多的会堂、剧场、体育馆、博物馆、大中型商场等。
疏散照明灯通常是利用正常照明的一部分,如1/2或1/3,其间距不宜太大,并选用沿走道纵向具有宽配光的灯具,以提高均匀度。
2、安全照明的设置
安全照明是在正常照明熄灭时确保处在潜在威胁中的人安全而设,强调极快地提供照明,保证人的安全。它和疏散照明不同,后者在灾害时保证人员撤离建筑物的安全之用。以下几类场所宜设置安全照明:
(1)因正常照明熄灭,黑暗中可能导致人员创伤、灼伤等严重危险的生产场所,如刀具的圆盘锯等。
(2)正常照明熄灭将延误工作和操作时间,如医院中危及患者生命的手术室、急救室等。
(3)人员密集又不熟悉建筑内环境,正常照明熄灭容易引起惊恐而导致伤亡的场所,和难以同外界交流的电梯内。
安全照明多数不要求照亮整个房间,或不要求规定的均匀度,可以只照亮某一个或几个工作面。而且常常要求有一定方向性的照明。
可以装设定向性灯具,有的可利用工艺设备的局部照明灯。
3、备用照明的设置
备用照明应根据场所的生产、工作和运行特点而定,各种行业有自己的特殊要求。以下列举几类需要备用照明的场所:
(1)断电后需要有照明以进行必要的操作、处置,否则将可能造成爆炸、火灾、中毒等事故的场所,或造成生产流程破坏或混乱,或加工、处理的贵重部件损害的场所。
(2)正常照明熄灭将造成系统运行、操作或工作无法继续运行,从而导致很大的经济损失或不良影响的场所,如通讯中心、电视台、广播电台、铁路或航空枢纽、发电站、中心变电站、重要的动力供应站、城市供水设施,还有国家大会堂、国际会议中心、国际比赛场馆、高级宾馆等。
(3)正常照明熄灭将妨碍消防工作的控制中心或指挥中心、消防设施间等。
(4)重要的地下建筑,如地下铁路车站及运行室、地下旅馆、商场及娱乐所等。
(5)正常照明熄灭将造成现金或贵重物品被窃的场所,如商场的贵重物品售货区、收款台、自选商场 。
备用照明的布置:
①备用照明应与正常照明统一布置,以求经济、合理、整体协调。
②断电后要求继续坚持工作或需要进行必要的操作、处置的场所,备用照明灯要布置在需要工作、操作的主要部位。
③正常照明熄灭后整个场所都要继续工作的,应利用正常照明灯具的一部分作为备用照明;当备用照明要求与正常照明保持相同照度的重要公共建筑,应利用正常照明全部灯,而不另装灯具,在电源故障时转换到应急电源供电。
三、应急照明的照度及转换时间和持续工作时间
1、应急照明的照度
由于应急照明照度大多数比较低,均匀度一般不高,平均照度与最小照度相差甚大;另外,要求整个场所还是某些部分、区域,具有规定照度,也不大相同。照度高低,除视觉条件外,还同一个国家的经济水平、能源条件相关。疏散照明照度,美国规定不低于10Lx(持续时间终了时可降至6Lx),日本规定不小于1Lx(用荧光灯时不小于2Lx),而CIE规定不低于0.2Lx。我国《工业企业照明设计标准》要求主要疏散通道不应低于0.5Lx。防火规范要求最低照度不应低于0.5Lx。两者规定的照度相同,但实际相差甚大,《工业企业照明设计标准》是使用平均照度,而规定主要通道,并不要求全部。
安全照明和备用照明的照度,《工业企业照明设计标准》规定不应低于一般照明的5%和10%,这是通用原则。某些特定场所应提高照度,如手术台,应保持和正常照明相同照度;一些重要的公共场所,如国际会议中心、国际比赛体育馆等,还有消防指挥中心等场所,都应有和正常照明相同的照度。某些场所的备用和安全照明,如消防控制室、发电机房、配变电站等,主要是保证必要的工作和操作部位所需的照度,可不要求整个房间或场所达到规定的均匀度。
2、应急照明的转换时间和持续工作时间
这两项标准在《工业企业照明设计标准》及《民用建筑照明设计标准》中没有规定。根据CIE规定要求说明如下。
(1)、正常电源中断,转换到应急电源供电的转换时间要求:
①疏散照明,不应大于15s。这是考虑了适应应急发电机自起动条件,如使用其它应急电源,应争取更短。
②安全照明,不宜大于0.5s。因涉及人身安全更为直接,要求较高,应急电源只能使用电网线路自动转换或蓄电池。
③备用照明,不应大于15s。对于有爆炸危险的生产场所等,应视工艺生产特点,按需要确定更短时间;对于商场的收款台之类场所,为防止抢窃,不宜大于1.5s。
(2)、由应急电源供电时,应急照明持续时间要求:
①疏散照明,不宜小于30min。主要应考虑发生火灾或其它灾害时,人员疏散、在建筑物内搜寻人员、救援等需要的时间。对于超高层建筑、规模特大的多层建筑、大型医院等,宜考虑更长持续时间,如45、60、90min。
②安全照明和备用照明,应视生产、工艺特点及持续时间长短确定。象特别重要的公共建筑、通讯中心、广播台、电视台、发电及配变电中心、交通枢纽等场所,应长时间持续工作。
四、应急照明供电方式
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。这种电源具有转换时间易满足要求、持续工作时间长、供电容量不受限制的特点。但是,在目前的城市供电条件下,要得到两路完全独立的高压电源的可能性比较小。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,或者虽然能够提供但因为投资过大而被建设方否决;
2、由柴油发电机组供电。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,经常处于后备状态的机组,停电时自启动时间规范要求小于30s,因此只能作为疏散照明和备用照明,而不能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。当采用灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯时,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。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投资较少、管理及维护较方便,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。
在实际工程设计的过程中,由于对系统的要求和应用范围不相同,所以仅仅选择上述某一种电源形式有时是很难满足要求的,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相结合用的供电方式。
五、应急照明控制方式
①、建筑发生火灾后,可能会造成电气线路短路和其它设备事故,电气线路可能使火灾蔓延扩大,还可能在救援中因触及漏电的带电设备或线路,造成人员伤亡,因此火灾发生后,消防人员必须先切断工作电源,然后救火 ,以策安全,所以用220V 以上的电源作应急电源是不合理的。因为:a)、与一般消防动力配电不一样,消防应急灯布置位置多,面广,基本上涉及整个建筑物的公共场所,管线纵横排布,而且大部分灯具均布置于吊顶内,现实情况下,大部分应急照明管线均未作任何防火处理措施,即使管线做到防火处理措施,但对引入灯具的软管,接线盒、接线头,及其灯具亦应严格防火处理,是非常困难的。b)、在火灾状态下,吊顶极易烧毁,在此情况下,管线断裂,灯具破碎,如此时喷淋系统及消防系统工作,大量水注入沿楼层平面流入各层竖向区域,220V 电源即可能会对后期疏散人员及消防人员生命构成严重威胁,并可能使火灾因应急照明线路短路而蔓延至其它区域。c)、由于火灾现场情况复杂,最大可能情况使该部分线路短路,着火,产生较大的故障电流,影响到其它消防用电设备的使用或可能使火灾蔓延。
综合上述分析,采用220V 城市电网电源,以及发电机组电源或采用变压器变为36V 都是不合理的,最好采用独立的应急电源更合适。
②、应急照明的最基本的一个原则:即在火灾事故状况下,所有的疏散标志灯,沿疏散区域途径的疏散照明灯,在消防中心控制下,在关断正常照明后立即启动,并不得受附近开关的控制,保持直接点亮的状态,以利于人员的直接疏散,如果要求紧急疏散的人员去启动照明开关后再进行疏散是很不现实的。
六、设计中的注意事项
消防应急照明属于重要的消防电气设备之一,为了保证发生火灾时诱导室内所有人员及时、准确、迅速地疏散至室外安全地带,看清疏散通道所需的最低照度要求,防止人身伤亡事故,电气设计人员必须对消防应急照明给予足够重视。
(1)对各种接线方式、灯具的亮、灭规律要有准确理解,以免在设计中盲目设置,功能状态不明,起不了应有作用;
(2)应急照明回路一般需加PE线,尤其是安装在走道墙柱面距地面1m以下的灯具,其金属外壳应可靠接地,所以配电回路应有PE线;
(3)如果应急照明作为平面照明的一部分,应采用三线式可控接法,不应采用二线式接法;
(4)对于多层公共建筑,其封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室和疏散走道、按规范规定需要设置消防应急照明的影剧院疏散门、会议厅、多功能厅、报告厅及医院病房疏散走道等,在没有设消防控制中心的工程中,可以采用加就地开关控制(单灯单控或多灯控制)或配电箱内集中控制的三线式接法;
(5)为便于平时维护与管理,消防应急照明最好按层(或区)以专用馈电回路供电;
(6)应急照明负荷时平时与火灾时都必须可靠供电的保证负荷,有条件的都要由变配电的低压应急母线段供电,即当用柴油发电机组做应急电源时,只要发电机投入使用,它就有继续供电保证。
七、结语
关键词: 消防应急照明系统; 应急灯具; 应急电源; 疏散控制策略
中图分类号:TU998.1 文献标识码:A
引言
近年来,随着我国经济的不断发展,大型公共建筑越来越多,尤其是人员较为密集、疏散出口较多的大规模商业场所、交通枢纽等,由于其内部建筑结构复杂,人员集中,紧急状况下的人员疏散是一个很重要的问题,因此,消防应急照明系统是非常重要的安全设施,是保证建筑物内人员及时疏散的前提,有利于救援工作的顺利进行。应急照明是正常照明系统因电源发生故障,不能再提供正常照明的情况下,供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。本文主要介绍了消防应急照明系统,以及在实际工程中系统的设计与应用。
1 消防应急照明系统的设计
1. 1消防应急照明的现状
大空间建筑物的多出口决定了在紧急疏散时消防应急灯具的重要性。消防应急灯具在断电情况下可持续工作,指明疏散方向,以提供疏散人员所需的合理逃生时间。传统的火灾探测报警装置和应急照明疏散指示设备分别独立工作,彼此之间没有密切联系及火灾发生时的联动关系。固定方向疏散指示和安全出口标志存在着安全隐患,当疏散线路上或安全出口附近发生火灾时,仍会将人员引向危险区域。同时,固定方向的疏散指示系统在烟雾条件下的引导效果也不理想。另外,由于大型公共建筑物规模庞大、结构复杂,灯具数量大,依靠人员管理难度很大,经常在发生火灾时,灯具却已损坏,起不到应有的疏散作用,因此设计一个安全、有效、合理的消防应急照明系统非常重要。
国际照明委员会CIE 的《建筑物内的应急照明指南》及我国的GB 50034—2004《建筑照明设计标准》将应急照明按用途分为: 疏散照明灯、疏散标志灯( 出口标志灯和指向标志灯) 。设计应急照明系统时,必须将上述两种用途的灯具结合考虑,纳入同一控制系统,使之能够在发生火灾时,准确、快速地疏散人群。
1. 2 消防应急照明系统的设计
一个完善的消防应急照明系统,应在电源设置、系统组织、照明控制方式、导线选型及敷设方式、灯具选择及安装位置、诱导指向、安全保护措施等环节都严格执行相关规范,保证其在火灾紧急状态下发挥应有的作用。本文着重介绍了系统中灯具选择、电源配置及照明控制方式的设计。
集中控制型消防应急灯具系统出口标志灯引入语音功能。该功能平时不开启,火灾时,根据出口安全与否,选择性开启。实践表明,在出口标准灯中引入语音功能能显著提高疏散时间( 提高70%) 和疏散路径的明确性( 提高30%) 。在大空间场所集中控制型消防应急灯具系统引入光流灯具,平时光流不开启; 火灾时,根据通道、出口安全与否开启,同时选择光流指示方向。集中控制型消防应急灯具系统中的方向指示灯引入方向可调功能,平常就近指向安全出口; 火灾时,根据火灾报警信息对方向指示灯具进行指示方向的优化调整。应急照明灯具全部采用寿命更长、更加节能的LED 光源。消防应急灯具维护困难,关键模块、电池、光源应急转换等故障不易察觉,应对多种功能模块设计故障报警、灯具自检等功能。
应急照明电源是指当正常电源不再提供正常照明情况下所需要的最低亮度的状态,即当正常照明电源电压降到额定电压60%以下时,转换到应急照明电源供电。应急照明电源的选择,要综合考虑其种类、转化时间、持续工作时间、电源自身的特点、实际应用场合的具体要求等诸多因素。
为做到安全、准确、迅速的逃生,必须单独建立消防应急照明系统,该系统以消防火灾报警系统信息为依据,根据预设的应急疏散方案,通过应急照明控制器进行局部疏散路径优化调整,达到动态疏散。应急照明控制器应能接入火灾自动报警系统的火灾报警信号或联动控制信号,并控制相应的消防应急灯具转入应急工作状态。
由于部分应急照明在平时不开启,通过系统编程可将该部分灯具纳入夜晚巡检照明,方便了日常管理和检测。消防应急照明系统主机应能监测光源故障、通信故障、电池故障、欠压故障,并定期检测电池容量。
2 消防应急照明系统的应用
某大型商务区地上为办公区,地下共3 层,地下1 F ~ 2 F 为商业与餐饮区域,地下3 F 为车库,每层约40 000 m2,地下每层约20 个防火分区。由于地下1 F ~ 2 F 人员密集,出入口较多,当发生火灾危险时,良好的应急照明疏散系统尤为重要。其消防应急照明系统设计如下:
( 1) 地下消防应急照明系统共设4 台主机:1 台中央主机( 中央消防控制中心) 和3 台分站
主机( 区域消防控制中心,地下室每层1 台) 。中央主机负责监控3 台分站主机,分站主机负责监控其下每层各个防火分区的区域智能应急照明箱。中央主机和分站主机之间采用独立局域网通信。中央主机控制系统界面上能显示与其相连的分站主机的通信状态( 通信故障、通信正常) ,一旦开启系统控制平台后,主机之间开始通信,消防报警联动信号集中接入中央主机,通过中央主机向分站主机传递火灾联动信号。中央主机将集中监控各分站主机工作状态,而分站主机消防联动控制优先级高于中央主机。
( 2) 在每个防火分区配电间内设置1 台区
域智能应急照明箱,其中包含通信模块、联动模块、市电检测模块、控制模块、智能场景模块。电源引自本防火分区的应急照明配电总箱,当联动模块检测到消防联动信号或当市电信号监测模块检测到市电失电时,强制点亮所有应急灯具,并根据预设场景调节双向指示灯。在疏散走道、合用前室及公共场所有人员流动的区域,疏散通道的照度不应小于2 lx; 疏散楼梯间的地面照度不应低于5 lx。应急疏散照明及标志指示灯均采用以LED 为光源的灯具。LED 作为新型理想光源,具有寿命长、发光效率高、功耗低、启动时间短、显色指数高、结构牢固、不怕震动、方向性好、工作电压低、无紫外辐射、环保、重量轻、适应性强等优点。
( 3) 考虑到人们对现有的疏散指示的认知和依赖性不强,逃生人员容易忽视疏散指示标志,使产品的疏散作用得不到充分发挥。因此,在各个防火分区末端出入口设置语音出口标志灯。平时标志灯具常亮,消防联动时,通过指令控制启动灯具的频闪功能和语音提示功能。由于地下商业面积较大,疏散出口较多,需根据现场消防实际情况,制定相应的疏散路线,以免将人群疏散到危险区域,故而在通道内设置双向可调墙面或地面标志灯。平时指示灯向正常的疏散方向常亮,火灾联动时,通过指令或消防控制室专业人员控制启动灯具的频闪功能和调向功能。当系统根据火灾报警信号联动熄灭安全出口指示标志灯具时,应在接收到安全出口处设置的感温火灾探测器的火灾报警信号时,系统才能联动熄灭指向该出口的消防应急标志灯具。消防探测器均具有地址编码,当探测到火情时能准确地反映出具体方位,因此,在预设消防疏散场景模式时,应将双向疏散指示的点位与探测器的点位相对应,以便准确地设计出各种疏散场景模式。
( 4) 考虑到低压供电半径有限,应尽量减少线路电压降。该工程消防应急照明的应急电源
采用柴油发电机组与蓄电池组组合方式供电。按不同防火分区分散设置的蓄电池组系统,其控制装置能手动控制各蓄电池组及转换装置的工作状态。
( 5) 由于消防应急照明系统平时兼用,因此需要制定一个合适的系统控制策略,使应急照明
系统能发挥最大的功效,既满足平时正常照明,又能满足应急疏散的要求。本文设计的消防应急照明系统控制流程图如图1 所示。
消防应急照明系统开启,接收消防报警系统发来的信号。如未检测到火灾信号,则系统进入应急照明系统自动控制模式,根据系统内部设置的各个时段对应的不同场景模式,采用方便、易操作的定时控制来调节灯具,进入相应的照明场景。当读取现场灯具检测数据与相应场景不符时,应急照明系统报警; 当工作正常时,该次控制完成,系统继续检测火灾信号。如系统检测到火灾信号,则进入应急照明系统火灾疏散模式,开启全部消防应急照明,通过与消防控制系统的联结,可读取火灾发生的具体方位,从应急疏散场景预案中选择最为合适的方案; 当读取现场相应火灾区域信息出现不能正常读取数据或无法找到与之相符的预设疏散场景时,则应急照明系统报警; 当工作正常时,系统动态调节疏散方向,开启正确方位的语音疏散功能,进入相应的预设疏散场景,为疏散人员指示出准确、快速的安全通道。
3 结语
在现代公共建筑中,消防应急照明系统已成为不可缺少的一部分。消防应急照明系统不仅考虑应急照明的灯具选择和电源选择,还要在设计时仔细分析建筑物的使用特点、火灾发生情况等多方面因素,通过整合建筑疏散功能,构建出一个安全、准确、迅速的智能疏散系统,并结合实际情况和专家经验,对消防应急照明系统进行建模,使系统真正做到智能分析、动态调节、安全疏导。
[1] 于景霖. 应急照明供电及其控制的再分析[J]. 安防科技,2010( 10) : 35-38.