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摘要:通過對有關火災應急照明的現行規范對比和分析,從而確定結合建筑類型的火災應急照明的設計方式。
關鍵詞: 應急照明 疏散照明 安全照明 備用照明
應急照明作為建筑照明的一部分,其重要性是不言而喻的,它關系到非正常情況下的人員疏散、人員安全以及保證重要場所的正常工作。各規范對應急照明的定義及分類亦不盡相同,往往廣大設計人員在實際應用時仍然覺得困惑;本文旨在通過對比分析規范的要求并結合建筑類型,從而確定火災應急照明的設計方式。
《建筑照明設計標準》 (以下簡稱《照標》 )中對應急照明的定義如下:因正常照明失效而啟用的照明。應急照明包括疏散照明、安全照明、備用照明。疏散照明又包括疏散通道照明和疏散指示(標志)照明。 民用建筑中常用的應急照明一般為火災應急照明,它包括疏散照明和備用照明。
《民用建筑電氣設計規范》 (以下簡稱《民規》 ) 、《高層民用建筑沒計防火規范》 (以下簡稱《高規》 )及《建筑設計防火規范》 (以下簡稱《建規》 )對其都有著詳細的規定。從定義而言, 《民規》與《照標》是基本一致的;而《建規》與《高規》沒有做細致的區分,沒有提出備用照明及疏散照明的概念,而是以疏散用的應急照明和堅持工作的應急照明進行區分,從其規定上我們可以看出,它和《民規》與《照標》的疏散照明及備用照明規定基本也是一致的。但是從各規范的詳細條文上看,各規范又都不完整。
從照度要求上看,通過比較可以看出,各規范的規定并沒有大的沖突,相對而言《民規》和《建規》的規定比較全面且細致,但在人員密集場所內要求的照度值不一致,工程設計中一般按高標準執行即這類場所疏散照明的照度值不低于 5lx。
從供電要求上看,通過比較可以看出,規范間存在著不一致性, 《高規》中規定采用蓄電池作應急電源時其連續供電時間不應少于 20min,超 100m 的高層建筑不應少于 30min;《建規》中籠統地規定采用蓄電池作應急電源時其連續供電時間不應少于 30min;高層建筑的火災危險性及疏散時間明顯要大于同類型多層建筑,顯然《高規》中 100m及以下的高層建筑采用蓄電池作應急電源時其連續供電時間有待修訂為 30min; 然而這兩本規范都沒有將備用照明的供電時間要求單獨提出, 從而讓設計人員認為備用照明使用蓄電池作應急電源時滿足 30min 的要求就可以了。 《民規》中就明確規定了火災應急照明中的備用照明其連續供電時間不低于 180min,疏散照明持續供電時間不低于 30min。疏散照明主要起著對人員進行安全疏散的作用,鑒于國內外現狀 30min 人員疏散基本可以完成,而火災應急照明中的備用照明卻擔負著消防工作區域(主要設備用房)的照明,建筑物的火災延續時間最大為3.00h,也就是說在消防工作區域(主要設備用房)在火災時需要堅持工作 3.00h 及以上,那么該區域的照明當然不應該低于其需要堅持工作的時間 3.00h, 也就是180min。 顯然 《民規》中關于火災應急照明中的備用照明的規定更為合理,理當遵循。 《民規》中雖然未對應急照明的應急電源的作明確規定,但對其轉換時間卻作了嚴格要求,最多為 5s,當供電網絡中獨立于正常電源的專用饋電線路作為應急電源時, 在設計中我們從電源側至應急照明燈具間一般有 2 級自動轉換開關電器 ATSE(變配電低壓出線側及用電設備末端側) ,而我們選擇的 ATSE 均具有自投自復功能,為避免連續切換(比較危險) ,我們往往要求其在動作時限上下級配合,即要躲避上端自動重合閘時間的延時約為 1.0s,當 2 級均為 CB 級 ATSE(轉換時間約為 1~3s)時,轉換時間不能滿足《民規》的要求;當 1 級均為CB 級 ATSE另 1 級為 PC 級 ATSE(轉換時間約為 100ms)時,轉換時間基本滿足《民規》的要求;當 2 級均為 PC 級 ATSE 時,轉換時間可滿足《民規》的要求。在工程中我們大多會選擇一臺或多臺柴油發電機組作為應急電源,我們在考慮發電機組自啟動的時間(快速自啟動發電機組啟動時間約為 10s 左右) ,就不能滿足《民規》的要求,如果我們不考慮發電機組自啟動的時間,那么就要求發電機組長期運行或正常電源斷電前(約 15s~30s 以上)強制啟動發電機組,顯然不可能按前者長期運行的方式,后者應該通過消防聯動措施可以完成,但考慮到變配電室著火的情況就很難確定了。當選用蓄電池作為應急電源一般均可以滿足《民規》的要求,如為集中蓄電池供電(轉換時間為毫秒級) ,在工程中一般為分區域集中設置,其下端只會有1 級 ATSE(末端切換裝置) ,無論時 CB 級還是 PC 級都能滿足《民規》的要求;如為燈具自帶蓄電池,那么轉換時間上就更沒有問題了。在工程實際應用中,我們能夠以供電網絡中獨立于正常電源的專用饋電線路作為應急電源的情況比較少, 以柴油發電機組和蓄電池作為應急電源的情況較為常見。筆者認為疏散照明作為人員進行安全疏散時的必要保障,那是分秒必爭的,選用蓄電池作為應急電源是最佳的選擇,考慮到火災時疏散照明回路可能發生故障, 燈具自帶蓄電池應為最好的方式; 火災應急照明中的備用照明其要求連續供電時間較長,僅僅通過蓄電池作為應急電源對蓄電池要求較高, 應采用獨立于正常電源的專用饋電線路或柴油發電機組與蓄電池組合方式作為應急電源更為合適, 當然采用燈具自帶蓄電池與其組合最為簡單、可靠。
從燈具要求上看, 《高規》規定:應急照明燈和燈光疏散指示標志,應設玻璃或其它不燃燒材料制作的保護罩。 《建規》 規定:??還應符合現行國家標準 《消防安全標志》 GB13495 和《消防應急燈具》GB17945 的有關規定。 《民規》及《照標》中未作詳細要求,當然也要滿足《消防安全標志》和《消防應急燈具》的有關規定。 從控制要求上看, 《民規》及《火災自動報警系統設計規范》的要求基本是一致的,區別在于《民規》中強調疏散照明宜在消防室或值班室集中手動、自動控制。筆者認為火災應急照明中的備用照明是長時間持續維持正常照度的照明,作為消防工作區域(主要為設備用房)是專業人員工作場所,沒有必要聯動強制點亮。對于沒有設置消防報警的建筑物,顯然就不存在消防聯動強制點亮的要求了,那么我們應該如何設計此類建筑的應急照明系統,因為此類建筑物一般規模較小、火災危險性不大,所以其應急照明分布零散、用電量不大。通常我們采用設置集中應急照明電源(EPS電源)或選用自帶蓄電池燈具來解決應急照明的問題。
通過以上幾個方面對規范的對比和分析,可以幫助我們在工程設計中選擇合理的應急照明設計方案。筆者認為工程實際應用中應從控制要求著手,按建筑物是否設有消防報警系統進行分類。對于未設有消防報警系統的建筑,根據各建筑物的具體情況,可以按層或按防火分區設置應急照明配電箱, 一個防火分區有多個應急照明回路時, 應設置應急照明配電箱,當按層設置應急照明配電箱時,應保證每個防火分區的回路都是單獨的。為保障其供電的可靠性,宜采用集中蓄電池供電或燈具自帶蓄電池供電,在管理和維護能夠保證的情況下,建議采用燈具自帶蓄電池供電,每個自帶蓄電池供電的燈具都可以獨立地工作,不再受其供電線路及其保護開關的制約,最大限度地為人們照亮逃生之路,應注意的是蓄電池的連續供電時間應能滿足規范要求, 在選擇和購買這類燈具時還要注意蓄電池合理老化后的連續供電時間。對于設有消防報警系統的建筑,應急照明配電箱的設置與上述是相同的,不同是我們需要對應急照明燈具進行消防聯動控制,以便快速地誘導疏散受困的人員,這類建筑物往往內部人員密集或面積較大,自行疏散往往錯過最佳逃生時間,通過疏散通道照明及疏散指示照明且配合消防廣播的引導,可快速地疏散人員;因此在此類建筑物的應急照明配電箱必須設置應急聯動回路,根據應急電源分布和燈具的控制方式的不同而采用不同的接線方式,根據應急電源分布情況一般分為集中應急電源和分散應急電源(燈具自帶蓄電池供電) ,根據控制方式情況一般分為集中控制、就地控制和常亮,從而組合有六種接線方式;應急照明配箱需要雙電源供電,當建筑物消防用電負荷為一級時,應采用末端雙電源自動切換供電,用集中蓄電池或燈具自帶蓄電池時,宜由雙電源中的應急電源供電;當建筑物消防用電負為二級時,應采用雙回線路末端自切換供電,采用集中蓄電池或燈具自帶蓄電池時,單線路供電;筆者推薦采用燈具自帶蓄電池,同時在條件允許的情況下,應采用兩路電源末切換供電,這樣在切換時間上和連續供電時間上都可以確保,畢竟這是關系到生命安全的要保障。
結束語
些年來又有一些新產品出現,如自蓄光疏散指示標志等。隨著科學技術的不斷發展新材料、新技術應用的不斷成熟,更先進、更安全、更可靠的新產品將層出不窮、日趨完為人們的生活完美和生命安全提供最大的支持。
參考文獻:
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