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应急照明设计范文

发布时间:2023-10-05 10:23:09

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应急照明设计

篇1

一、火灾应急照明和非火灾应急照明的概念区别摘要:

一提起应急照明,大部分人马上联想的是用于火灾状况,其实不然。1993年中国照明学会第1号技术文件《应急照明设计指南》出台,它对广义的应急照明的设计和实施起到一定的指导功能。《指南》对应急照明的定义是“在正常照明系统因电源发生故障熄灭的情况下,供人员疏散、保障平安或继续工功能的照明”,按功能分为疏散照明、平安照明、备用照明。火灾应急照明是其中的一个门类,但笔者认为火灾应急照明和广义的或非火灾应急照明,从概念上有以下差异摘要:

1、后者的前提均指在正常电源发生故障情况下,而火灾应急照明则是指特定的发生火灾情况下,和正常电源无必然联系,也就是说火灾时除了为避免电气造成二次火灾,保障扑救人员免于触电而要切掉火场中的非消防负荷的电源(下面简称“切非”)外,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或要停电,审查发现许多设计这个基本概念不清,如EPS的应用就常见提及“火灾时市电停电、转换由EPS供电,”从而忽略了市电并未停电状态下接通应急照明电源的办法。

2、对备用照明定义的区别摘要:火灾备用照明在相关防火规范中很明确是指消防控制室、消防水泵房、配电室、自备柴油发电机房、防排烟机房、通讯总机房以及发生火灾时需坚持工作的房间的备用照明。而广义的备用照明,《指南》中是指“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。”这个活动可以是生产、营业、比赛、演出、会议、办公等等。显然两个备用照明的概念有较大的差异,它们除了可以共用建筑物低配系统的备用电源外,是两个独立的配电体系,对线路、灯具、控制的要求等也不尽相同,例如非火灾的备用照明,应属于非消防负荷,而有的工程却将其纳入应急照明供电,必要时就无法实施“切非”,由于它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,无非凡要求时,就不必视同火灾应急照明设计而提高标准等等,当然火灾疏散照明可作为正常备用照明的一部分(或过渡照明),设计常可这样处理。

3、至于“平安照明”是指“正常照明电源发生故障时,为确保处于潜在危险中的人员的平安而设的应急照明部分。”如医院的手术室,危重患者抢救室、非凡危险的作业场所等有特定需要的场所,“平安照明”的电源及控制应有别于火灾备用照明和正常备用照明系统,它应和装设场所的设备,使用同一备用电源,设计切忌将其纳入一般非消防电源,而不看时机予以切除,火灾时应视实际情况处理,以免造成严重后果。

总之设计和审查都应注重不要混淆两种应急照明的概念,而执行不适合的标准或提出不适当的意见。

二、火灾应急照明的供电

火灾应急照明的负荷分类和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,但在很多设计人员的潜意识中往往降低其供电可靠性的标准,下面略举几例摘要:

1.审查中常见某高层建筑低压配电系统采用图一的方案,表面上应急照明母干线接在市电和柴电切换供电的II段母线上,因“高规”未明确要求应急照明箱应双电源末端切换供电,似乎已满足一级负荷的要求,但仔细分析后,将发现一旦2B出故障,由于10KV侧未失电,1DL不跳闸,柴电不会启动,II段母线将失去电源,只能通过手动调整两段母线的负荷后,才能投入母联5QF,在这种情况下,应急照明母线的连续供电将没保证。若是II段母线或6QF开关或应急母干线本身出故障,全楼的应急照明电源将全部瘫痪,所以存在很大的平安隐患。“高规”对9.1.2条的介释是由于应急照明箱量多,布置分散,严格要求在每个应急箱处双电源切换有困难……但这并不意味着电源可靠性可降低到不及一般的备用照明,“民规”11.8.7.2条规定,当设有自备发电机组时,备用照明的一路电源应接自发电机组专用回路供电,另一路可接自正常照明电源(如为两台以上变压器供电时,应接自不同母干线上)。上海市2002年颁发的《民用建筑电线电缆防火设计规程》DGJ08-93-2002中就对不同防火级别的建筑,规定隔不同层次设双电源自切箱的供电方式,“民规”第24.9.9,24.9.10条也有类似规定,这是很有必要的。图一接线方案是不够可靠的。

2.多层建筑内部的消防水泵房,其应急照明属火灾备用照明,其连续供电时间应满足消防水泵在火灾时需坚持工作的时间,“强条”GBJ16-87第10.2.7条要求消防设备房的照明支线,应接在消防配电线路上,就是强调了其电源的可靠性和消防设备是同等的。审查中常发现消防泵房照明接自一般照明回路,只是灯具采用自带蓄电池的应急灯,还注明“连续供电30分钟”。新问题是消防栓泵的工作时间大多数工程要求不少于2小时,而应急灯具的标准一半规定连续供电为90分钟,不能满足要求,仍违反了“强条”。有的设计不愿做较大的改动,就将应急灯改为连续工作120分钟,这并不是一个好的解决方法。灯具是标准产品,增加供电时间,就要增大体积和重量,而做或非标,不切实际,只能应付审查,是不可取的。建议在没有设应急照明箱的工程中可在消防泵动箱内增设一小空开供电即可。应注重,应急灯具(自带电池)一般只适用于火灾疏散照明,而不适用作备用照明。

3.某多层建筑,消防用电为三级负荷,楼内设有小容量的消防泵,设计从楼配电总箱引单独的回路供电给消防泵房动力及其照明,似乎可以满足“低规”10.1.3条专线供电的要求,但火灾时仍存在总开关因“切非”而被拉闸的可能性,这样泵房的动力和照明将失去电源,所以最可靠的办法,仍应从小区配电室引专线供电,这里介绍一种便通的接线方案(见图二)供参考。由于泵房照明动力引自从总开关前的电源线,再经过箱内独立开关保护,应该是可以满足要求的。假如消防用电为二级负荷,或小区内设有柴电,此方案就不可取了。

4.柴油发电机房的应急照明设计,很多工程将柴电机房照明电源引自市电和柴电切换供电的应急照明箱,灯具全部用一般工厂灯,认为已十分可靠,其实不然。试想,一旦晚上发生火灾,市电又忽然故障停电,急需柴电启动投入。而此时由于柴电电源尚未建立起来,双电源箱没有电源,柴电机房失去启动操作的最基本照明。即使是自启动的机组,也有可能自启动失败,而需要人工辅助操作,也就是说柴电机房的备用照明是为建立备用电源的非凡要求而设置,所以一定要设置自带电源的灯具,作为过渡照明,按“民规”6.1.9.5条规定,应满足连续供电时间不小于1小时,照度不低于35Lx的要求,这一点应引起足够的重视。

三、火灾应急照明导线的选择和敷设摘要:

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,由于“高规”、“低规”在线缆的选型和敷设方式的配合上没有具体规定,比较强调“防火保护办法”。笔者认为穿管暗敷确实是一种既经济又可靠的敷设方式,有可能的情况下应尽量采用。但是由于火灾应急照明的灯具布置常随装修而变动,暗敷的方式往往难以适应,所以穿管或穿线槽的敷设还是较常用的方式。要保证线路的供电可靠性,靠金属管或封闭金属线槽的防火保护办法(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,自欺欺人,根本达不到耐火的效果,应尽量避免这种方式。所以笔者以为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。

对于自带蓄电池灯具,是否可以不考虑线路的供电可靠性?从理论上讲灯具自身带了备用电源,似乎和外部供电线路无关,但是应考虑到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和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,就难保能点亮或亮度不足,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。

四、有关火灾应急照明灯具的选择摘要:

1、应急照明非凡是疏散照明的光源必须具备瞬时点启的特性,如白炽灯,快速启动的荧光灯、高频荧光灯、小功率卤钨灯等,审查中发现一些高大空间的场所如体育场馆、仓储超市等为了将疏散应急照明灯作为备用照明的一部分,和正常灯具求得一致,而选择金属卤化物灯为光源,是错误的。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,而忽然停电则需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、疏散标志灯一般应选用专用灯具,但设计往往设有正确选用光源的容量以及外型尺寸,有的甚至只在图例中写上“出口灯”、“诱导灯”字样了事。要知道在火灾状态下,为保证标志灯在烟雾下的可见度、清楚度,和灯具选型密切相关。我们在公共场所常见到若大的商场,却配置了很小尺寸的诱导灯、出口灯,这必然会影响诱导的效果。“民规”附录c.3.11及c.3.13表提供了方便选择的方案,应结合工程予以采用。

3、“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,常选用和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,设计未加说明,图面图形和正常灯具没有区别,就造成违反“强条”了。

4、灯具的容量选择不当,也常造成违反“强条”,如消防水泵房、配电房、柴电机房等火灾时仍需坚持工作的房间,“高规”要求“应保证正常的照度,”其“解释”是要和该部位平时工作面上正常工作照明最低照度一样,主要参照《工业企业照明设计规范》规定。经查泵房为20Lx,配电室30Lx,控制室75Lx,柴电机房参照“民规”6.1.9.5条为35~40Lx,连续1小时。“低规”本无规定,即将出台的“新低规”已规定为“不应比正常照明照度低10%。”这就要求设计不能随意挂上1~2盏双头应急灯,或布置几盏工厂灯,而至少应查表选择,如高度为3~4米,面积30~50㎡的机房,若选择配照型工厂灯,其单位面积标准为10~12W/㎡,带反射罩的荧光灯为3W/㎡左右,节能灯另当别论。

五、火灾应急照明灯具的布置摘要:

火灾应急照明灯具设置的场所、位置、装高,在“高规”及各相关建筑的规范中都有较明确的规定,但审查中仍发现有些不当的做法摘要:

1、封闭楼梯间、防烟楼梯间或疏散走道经常只设诱导灯、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。疏散照明灯一般设于墙上或顶棚下,位置比较高,主要在火灾初期,疏散人员多的情况下起功能,当火灾发展后,烟气上升弥漫,往往先被遮档,这时靠低位的诱导灯,两者功能时间、效果不完全一样,不能替代,更不能只取其一。《人民防空工程设计防火规范》的条文“说明”对此有很好的分析。

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。

3、疏散通道或前室内的火灾报警按钮、消火栓按钮、消防电话插孔以及其它消防设施的四周,应设置应急照明灯,这一点常被忽视。

4、即将出台的“低规”还规定建筑层数超过四层的疏散楼梯均应在每层楼梯平台处的明显位置标明所在楼层层楼,且当门开关时均不应被遮挡。“民规”JGJ/T16-92附录C.3.6条中也规定“楼梯间内的疏散标志灯宜安装在休息板上方的墙角处或壁装,并应用箭头及阿拉伯数字清楚标明上、下层层号”笔者理解这些规定的用意,就是在发生火灾时,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,所以将层号指示和疏散标志灯结合,确实是很有必要,设计大都未注重做到。

5、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平安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,另外有的场所如商场的诱导灯低位安装比较困难,因为四周都是柜台,只好悬吊,此时高度也不能太随意,应控制在2.20~2.50m,若安装过高,易受火灾烟雾的遮挡而影响可见度。

6、对于较大的人防地下室,有若干个人防单元,及若干个防火分区,并有所交叉疏散照明设计难度较大,因为战时的出口和平时出口不完全一致,经常是平时的平安出口,战时要封堵,而战时口部出口有的平时要关闭,战时和平时诱导灯间距要求不同,指向也不同,很多设计混合表达在一张图上,图例没有区别,图面没有加“注”,所以应提倡战时、平时照明分别出图,在吃透建筑专业分区图前提下,明确表示人防、单元、防火分区的区界线,这样设计、审查、施工、监理各方都能明白,可大大减少差错,也便于临战时的转换安装。当然比较简单的人防地下室,能用图例、图注表达清楚也可不分图。

另外,地下车库用于诱导汽车的出口标志灯、诱导灯、应有别于引导人员的图例及选型。有一点必须十分清醒,火灾时主要是解决人员疏散逃生。汽车的诱导标志灯,不应纳入火灾应急照明系统,但可以纳入备用照明。汽车坡道出口不能作为人员的疏散出口。主要是不答应人车混流。还有相邻的人防单元,设有一个双向开启的密闭门互为疏散出口,门两侧均应设战时出口标志灯,但应急供电电源应分别引自各单元的照明回路。

六、有关应急照明灯具的控制摘要:

有了可靠的电源、线路、灯具,假如在火灾时不能及时点亮,一切都是徒然。对于不同性质的建筑物,或同一建筑物的不同场所,灯具控制可能有多种方式,关键是设计者必须有清楚的设计思路。首先应明确各种场所灯具的常态,其次是控制点,有的由现场开关面板控制,有的在配电箱集中控制,有消控中心的还应有消控中心强制接通(注重一定不能只有消控接通而无就地控制点,以防消控失灵),并应将设计意图用控制接线图表达并和配电系统回路对应表示。审查中发现很多工程没有做到这一点,且平面图中配线芯数标注混乱,以致审查师或消防审核看图如坠入云里雾里,无法读懂图纸,难以准确判定其正确和否,更谈不上施工安装人员如何正确接线,管理人员如何正确操作,在有火情时如何及时点亮就更是新问题。所以应引起足够的重视。

应急照明灯具的控制接线,近年来不少论文介绍了很多很好的控制方案,本文不再鳌述。以下仅提示一些常被忽视的新问题。

1、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,这是不答应的,所以设计应注明哪个是充电线开关,并注明“不得拉闸”。配电箱标志框也应明确标明。

2、充电线或接触器的回路都应有线路保护开关。

3、装设低于2.4米的应急灯具应配给PE线,这3点是任何控制接线方案都必须遵循的基本要求。

另外,“民规”附录C.3.2条规定疏散照明平时应处于点亮状态,笔者理解平安出口灯,疏散诱导灯,在外部光线不足以识别时应点亮或称为“常亮,”所谓“常亮”并不排除在无人活动的夜间、节假日或有足够自然采光的白天可以拉闸。所以没有火灾自动报警系统的工程中对于在配电箱集中控制且回路中带有蓄电池灯具的,应采用三线(即配出充电线)二开关(充电线独立开关保护),有低位灯再加PE线,以确保任何情况下,关断电源开关时充电线路不被拉闸。

在配电箱集中操作方案一般适合于日常有人管理而且管理比较到位的公共建筑,而对于一般的无专人管理的场所,如出租的办公楼、店面、住宅等,也可考虑设就地开关,此时配电系统可采用二线一开关的接线,但电源开关必须常闭(设计应注明)且回路中的自带蓄电池灯具的充电线应引自就地开关前,防止充电线被就地开关关断,但不能将集中控制的灯具纳入该回路。为了让火灾中逃生的人员或是消防人员在火场中能迅速识别、方便操作开关面板,应急照明的就地开关应选择带电源指示灯型号,从某种意义上说,此开关即是消防设备,应有明显标志。

对于设有消防控制室的工程,强制接通应急照明是火灾自动报警的一项功能,应急照明箱配电系统及其灯具接线方案应和其相配合。基本有两大模式摘要:一是在配电箱和消控中心两地集中控制,另一种是由就地面板开关和消防中心强制接通。两种不同控制方式的灯具不应混接在同一回路。平时必须常暗,只有火灾时才接通的灯具,不应和平时常亮的共回路,一般应各自独立回路。审查中就发现不少类似这样的原则错误,例如某舞台上方的应急照明灯,由于舞台非凡功能,不能让其常亮,而设计却将其接入带疏散诱导灯、出口标志灯的集中控制的回路,由于后者必须常亮,就产生矛盾,无法控制。又如某图书馆阅览室内用双头应急灯作为应急照明灯,此灯具不可能作为正常照明的一部分,只能火灾时强制点亮,但接在走廊平安出口灯的回路上,也就会出现同样的失误。

对于用声光控制面板开关作为接通应急照明的开关,是有争议的做法。笔者认为一些特定的场所,还是可以采用的,如高层住宅楼的防烟或封闭楼梯间内的应急照明,由于平时无人行走,不必常亮,同时人们对环境比较熟悉,懂的用声响来接通照明,尤其火灾时声响较大,轻易自点亮。而公共场所就不适合,如某中级法院,各层走道全部用此种开关,显然会时亮时暗,根本不合适,所以应十分谨慎,不能滥用。

有关用“切非”来实现强制接通的控制,也颇有争议,笔者有时也感到难以定夺,下面有几点想法提请注重摘要:

1、“切非”和强制接通在时间上不一定能保证同步。“切非”一般由消控室确认火灾后,视现场需要才实施“切非”操作。在没有火灾自动报警系统的工程中,一般要等消防人员到场后,在开关箱处切除。

2、要用“切非”的办法点亮应急照明,则所有灯具必须自带蓄电池,造价较高,且灯具应是常暗状态。

3、灯具电源不是引自应急照明箱,而必须接在非消防照明箱内。

篇2

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。本文所讨论的火灾应急照明是广义的应急照明中与广大人民群众生命安全关系最密切、实际应用最广泛、电气设计最常涉及的一个重要门类。相关专业规范中约有20条被纳入“强制性条文”中,足见其在电气设计中所占的份量。一个完善的火灾应急照明设计,应在电源设置、系统组织、灯具控制方式、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,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。笔者近年来从事施工图审查工作,不乏见到一些很好的设计,从中获益非浅,但尚有相当部分工程设计质量不尽人意,虽然表面上大原则不违反“强条”规定,审查可以放行,但若仔细琢磨各个环节细部设计,以及消防部门反馈的信息表明,都或多或少存在这样那样的问题,令人堪忧。撇开设计者主观因素外,客观上也由于我国目前尚缺少一部火灾应急照明设计的专门标准或规范(规程),现有各规范所使用的名词、术语、标准及其介释亦未统一,给设计者带来不少困惑,笔者也深有感受。本文仅根据个人对现有相关规范的理解,结合审查中常见问题,谈谈自己的见解与同行们交流。 一、火灾应急照明与非火灾应急照明的概念区别:

一提起应急照明,大部分人马上联想的是用于火灾状况,其实不然。1993年中国照明学会第1号技术文件《应急照明设计指南》出台,它对广义的应急照明的设计和实施起到一定的指导作用。《指南》对应急照明的定义是“在正常照明系统因电源发生故障熄灭的情况下,供人员疏散、保障安全或继续工作用的照明”,按功能分为疏散照明、安全照明、备用照明。火灾应急照明是其中的一个门类,但笔者认为火灾应急照明与广义的或非火灾应急照明,从概念上有以下差异:

1、后者的前提均指在正常电源发生故障情况下,而火灾应急照明则是指特定的发生火灾情况下,与正常电源无必然联系,也就是说火灾时除了为避免电气造成二次火灾,保障扑救人员免于触电而要切掉火场中的非消防负荷的电源(下面简称“切非”)外,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或要停电,审查发现许多设计这个基本概念不清,如EPS的应用就常见提及“火灾时市电停电、转换由EPS供电,”从而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:火灾备用照明在相关防火规范中很明确是指消防控制室、消防水泵房、配电室、自备柴油发电机房、防排烟机房、通讯总机房以及发生火灾时需坚持工作的房间的备用照明。而广义的备用照明,《指南》中是指“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。”这个活动可以是生产、营业、比赛、演出、会议、办公等等。显然两个备用照明的概念有较大的差异,它们除了可以共用建筑物低配系统的备用电源外,是两个独立的配电体系,对线路、灯具、控制的要求等也不尽相同,例如非火灾的备用照明,应属于非消防负荷,而有的工程却将其纳入应急照明供电,必要时就无法实施“切非”,由于它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等等,当然火灾疏散照明可作为正常备用照明的一部分(或过渡照明),设计常可这样处理。

3、至于“安全照明”是指“正常照明电源发生故障时,为确保处于潜在危险中的人员的安全而设的应急照明部分。”如医院的手术室,危重患者抢救室、特别危险的作业场所等有特定需要的场所,“安全照明”的电源及控制应有别于火灾备用照明与正常备用照明系统,它应与装设场所的设备,使用同一备用电源,设计切忌将其纳入一般非消防电源,而不看时机予以切除,火灾时应视实际情况处理,以免造成严重后果。

总之设计与审查都应注意不要混淆两种应急照明的概念,而执行不适合的标准或提出不适当的意见。

二、火灾应急照明的供电

火灾应急照明的负荷分类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,但在很多设计人员的潜意识中往往降低其供电可靠性的标准,下面略举几例:

1. 审查中常见某高层建筑低压配电系统采用图一的方案,表面上应急照明母干线接在市电与柴电切换供电的II段母线上,因“高规”未明确要求应急照明箱应双电源末端切换供电,似乎已满足一级负荷的要求,但仔细分析后,将发现一旦2B出故障,由于10KV侧未失电,1DL不跳闸,柴电不会启动,II段母线将失去电源,只能通过手动调整两段母线的负荷后,才能投入母联5QF,在这种情况下,应急照明母线的连续供电将没保证。若是II段母线或6QF开关或应急母干线本身出故障,全楼的应急照明电源将全部瘫痪,所以存在很大的安全隐患。“高规”对9.1.2条的介释是由于应急照明箱量多,布置分散,严格要求在每个应急箱处双电源切换有困难……但这并不意味着电源可靠性可降低到不及一般的备用照明,“民规”11.8.7.2条规定,当设有自备发电机组时,备用照明的一路电源应接自发电机组专用回路供电,另一路可接自正常照明电源(如为两台以上变压器供电时,应接自不同母干线上)。上海市2002年颁发的《民用建筑电线电缆防火设计规程》DGJ08-93-2002中就对不同防火级别的建筑,规定隔不同层次设双电源自切箱的供电方式,“民规”第24.9.9,24.9.10条也有类似规定,这是很有必要的。图一接线方案是不够可靠的。

2. 多层建筑内部的消防水泵房, 其应急照明属火灾备用照明,其连续供电时间应满足消防水泵在火灾时需坚持工作的时间,“强条”GBJ16-87第10.2.7条要求消防设备房的照明支线,应接在消防配电线路上,就是强调了其电源的可靠性与消防设备是同等的。审查中常发现消防泵房照明接自一般照明回路,只是灯具采用自带蓄电池的应急灯,还注明“连续供电30分钟”。问题是消防栓泵的工作时间大多数工程要求不少于2小时,而应急灯具的标准一半规定连续供电为90分钟,不能满足要求,仍违反了“强条”。有的设计不愿做较大的改动,就将应急灯改为连续工作120分钟,这并不是一个好的解决方法。灯具是标准产品,增加供电时间,就要增大体积与重量,而做或非标,不切实际,只能应付审查,是不可取的。建议在没有设应急照明箱的工程中可在消防泵动箱内增设一小空开供电即可。应注意,应急灯具(自带电池)一般只适用于火灾疏散照明,而不适用作备用照明。

3. 某多层建筑,消防用电为三级负荷,楼内设有小容量的消防泵,设计从楼配电总箱引单独的回路供电给消防泵房动力及其照明,似乎可以满足“低规”10.1.3条专线供电的要求,但火灾时仍存在总开关因“切非”而被拉闸的可能性,这样泵房的动力与照明将失去电源,所以最可靠的办法,仍应从小区配电室引专线供电,这里介绍一种便通的接线方案(见图二)供参考。由于泵房照明动力引自从总开关前的电源线,再经过箱内独立开关保护,应该是可以满足要求的。如果消防用电为二级负荷,或小区内设有柴电,此方案就不可取了。

4. 柴油发电机房的应急照明设计,很多工程将柴电机房照明电源引自市电与柴电切换供电的应急照明箱,灯具全部用一般工厂灯,认为已十分可靠,其实不然。试想,一旦晚上发生火灾,市电又突然故障停电,急需柴电启动投入。而此时由于柴电电源尚未建立起来,双电源箱没有电源,柴电机房失去启动操作的最基本照明。即使是自启动的机组,也有可能自启动失败,而需要人工辅助操作,也就是说柴电机房的备用照明是为建立备用电源的特殊要求而设置,所以一定要设置自带电源的灯具,作为过渡照明,按“民规”6.1.9.5条规定,应满足连续供电时间不小于1小时,照度不低于35Lx的要求,这一点应引起足够的重视。

三、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,由于“高规”、“低规”在线缆的选型与敷设方式的配合上没有具体规定,比较强调“防火保护措施”。笔者认为穿管暗敷确实是一种既经济又可靠的敷设方式,有可能的情况下应尽量采用。但是由于火灾应急照明的灯具布置常随装修而变动,暗敷的方式往往难以适应,所以穿管或穿线槽的敷设还是较常用的方式。要保证线路的供电可靠性,靠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,自欺欺人,根本达不到耐火的效果,应尽量避免这种方式。所以笔者以为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。

对于自带蓄电池灯具,是否可以不考虑线路的供电可靠性?从理论上讲灯具自身带了备用电源,似乎与外部供电线路无关,但是应考虑到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,就难保能点亮或亮度不足,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。

四、关于火灾应急照明灯具的选择:

1、应急照明特别是疏散照明的光源必须具备瞬时点启的特性,如白炽灯,快速启动的荧光灯、高频荧光灯、小功率卤钨灯等,审查中发现一些高大空间的场所如体育场馆、仓储超市等为了将疏散应急照明灯作为备用照明的一部分,与正常灯具求得一致,而选择金属卤化物灯为光源,是错误的。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、疏散标志灯一般应选用专用灯具,但设计往往设有正确选用光源的容量以及外型尺寸,有的甚至只在图例中写上“出口灯”、“诱导灯”字样了事。要知道在火灾状态下,为保证标志灯在烟雾下的可见度、清晰度,与灯具选型密切相关。我们在公共场所常见到若大的商场,却配置了很小尺寸的诱导灯、出口灯,这必然会影响诱导的效果。“民规”附录c.3.11及c.3.13表提供了方便选择的方案,应结合工程予以采用。

3、“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,设计未加说明,图面图形与正常灯具没有区别,就造成违反“强条”了。

4、灯具的容量选择不当,也常造成违反“强条”,如消防水泵房、配电房、柴电机房等火灾时仍需坚持工作的房间,“高规”要求“应保证正常的照度,”其“解释”是要与该部位平时工作面上正常工作照明最低照度一样,主要参照《工业企业照明设计规范》规定。经查泵房为20Lx,配电室30Lx,控制室75Lx,柴电机房参照“民规”6.1.9.5条为35~40Lx,连续1小时。“低规”本无规定,即将出台的“新低规”已规定为“不应比正常照明照度低10%。”这就要求设计不能随意挂上1~2盏双头应急灯,或布置几盏工厂灯,而至少应查表选择,如高度为3~4米,面积30~50㎡的机房,若选择配照型工厂灯,其单位面积标准为10~12W/㎡,带反射罩的荧光灯为3W/㎡左右,节能灯另当别论。

五、火灾应急照明灯具的布置:

火灾应急照明灯具设置的场所、位置、装高,在“高规”及各相关建筑的规范中都有较明确的规定,但审查中仍发现有些不当的做法:

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。疏散照明灯一般设于墙上或顶棚下,位置比较高,主要在火灾初期,疏散人员多的情况下起作用,当火灾发展后,烟气上升弥漫,往往先被遮档,这时靠低位的诱导灯,两者作用时间、效果不完全一样,不能替代,更不能只取其一。《人民防空工程设计防火规范》的条文“说明”对此有很好的分析。

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。

3、疏散通道或前室内的火灾报警按钮、消火栓按钮、消防电话插孔以及其它消防设施的附近,应设置应急照明灯,这一点常被忽视。

4、即将出台的“低规”还规定建筑层数超过四层的疏散楼梯均应在每层楼梯平台处的明显位置标明所在楼层层楼,且当门开关时均不应被遮挡。“民规”JGJ/T16-92附录C.3.6条中也规定“楼梯间内的疏散标志灯宜安装在休息板上方的墙角处或壁装,并应用箭头及阿拉伯数字清楚标明上、下层层号”笔者理解这些规定的用意,就是在发生火灾时,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,设计大都未注意做到。

5、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,另外有的场所如商场的诱导灯低位安装比较困难,因为周围都是柜台,只好悬吊,此时高度也不能太随意,应控制在2.20~2.50m,若安装过高,易受火灾烟雾的遮挡而影响可见度。

6、对于较大的人防地下室,有若干个人防单元,及若干个防火分区,并有所交叉疏散照明设计难度较大,因为战时的出口与平时出口不完全一致,常常是平时的安全出口,战时要封堵,而战时口部出口有的平时要关闭,战时与平时诱导灯间距要求不同,指向也不同,很多设计混合表达在一张图上,图例没有区别,图面没有加“注”,所以应提倡战时、平时照明分别出图,在吃透建筑专业分区图前提下,明确表示人防、单元、防火分区的区界线,这样设计、审查、施工、监理各方都能明白,可大大减少差错,也便于临战时的转换安装。当然比较简单的人防地下室,能用图例、图注表达清楚也可不分图。

另外,地下车库用于诱导汽车的出口标志灯、诱导灯、应有别于引导人员的图例及选型。有一点必须十分清醒,火灾时主要是解决人员疏散逃生。汽车的诱导标志灯,不应纳入火灾应急照明系统,但可以纳入备用照明。汽车坡道出口不能作为人员的疏散出口。主要是不允许人车混流。还有相邻的人防单元,设有一个双向开启的密闭门互为疏散出口,门两侧均应设战时出口标志灯,但应急供电电源应分别引自各单元的照明回路。

六、关于应急照明灯具的控制:

有了可靠的电源、线路、灯具,如果在火灾时不能及时点亮,一切都是徒然。对于不同性质的建筑物,或同一建筑物的不同场所,灯具控制可能有多种方式,关键是设计者必须有清晰的设计思路。首先应明确各种场所灯具的常态,其次是控制点,有的由现场开关面板控制,有的在配电箱集中控制,有消控中心的还应有消控中心强制接通(注意一定不能只有消控接通而无就地控制点,以防消控失灵),并应将设计意图用控制接线图表达并与配电系统回路对应表示。审查中发现很多工程没有做到这一点,且平面图中配线芯数标注混乱,以致审查师或消防审核看图如坠入云里雾里,无法读懂图纸,难以准确判断其正确与否,更谈不上施工安装人员如何正确接线,管理人员如何正确操作,在有火情时如何及时点亮就更是问题。所以应引起足够的重视。

应急照明灯具的控制接线,近年来不少论文介绍了很多很好的控制方案,本文不再鳌述。以下仅提示一些常被忽视的问题。

1、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,所以设计应注明哪个是充电线开关,并注明“不得拉闸”。配电箱标志框也应明确标明。

2、充电线或接触器的回路都应有线路保护开关。

3、装设低于2.4米的应急灯具应配给PE线,这3点是任何控制接线方案都必须遵循的基本要求。

另外,“民规”附录C.3.2条规定疏散照明平时应处于点亮状态,笔者理解安全出口灯,疏散诱导灯,在外部光线不足以识别时应点亮或称为“常亮,”所谓“常亮”并不排除在无人活动的夜间、节假日或有足够自然采光的白天可以拉闸。所以没有火灾自动报警系统的工程中对于在配电箱集中控制且回路中带有蓄电池灯具的,应采用三线(即配出充电线)二开关(充电线独立开关保护),有低位灯再加PE线,以确保任何情况下,关断电源开关时充电线路不被拉闸。

在配电箱集中操作方案一般适合于日常有人管理而且管理比较到位的公共建筑,而对于一般的无专人管理的场所,如出租的办公楼、店面、住宅等,也可考虑设就地开关,此时配电系统可采用二线一开关的接线,但电源开关必须常闭(设计应注明)且回路中的自带蓄电池灯具的充电线应引自就地开关前,防止充电线被就地开关关断,但不能将集中控制的灯具纳入该回路。为了让火灾中逃生的人员或是消防人员在火场中能迅速识别、方便操作开关面板,应急照明的就地开关应选择带电源指示灯型号,从某种意义上说,此开关即是消防设备,应有明显标志。

对于设有消防控制室的工程,强制接通应急照明是火灾自动报警的一项功能,应急照明箱配电系统及其灯具接线方案应与其相配合。基本有两大模式:一是在配电箱与消控中心两地集中控制,另一种是由就地面板开关与消防中心强制接通。两种不同控制方式的灯具不应混接在同一回路。平时必须常暗,只有火灾时才接通的灯具,不应与平时常亮的共回路,一般应各自独立回路。审查中就发现不少类似这样的原则错误,例如某舞台上方的应急照明灯,由于舞台特殊功能,不能让其常亮,而设计却将其接入带疏散诱导灯、出口标志灯的集中控制的回路,由于后者必须常亮,就产生矛盾,无法控制。又如某图书馆阅览室内用双头应急灯作为应急照明灯,此灯具不可能作为正常照明的一部分,只能火灾时强制点亮,但接在走廊安全出口灯的回路上,也就会出现同样的失误。

对于用声光控制面板开关作为接通应急照明的开关,是有争议的做法。笔者认为一些特定的场所,还是可以采用的,如高层住宅楼的防烟或封闭楼梯间内的应急照明,由于平时无人行走,不必常亮,同时人们对环境比较熟悉,懂的用声响来接通照明,尤其火灾时声响较大,容易自点亮。而公共场所就不适合,如某中级法院,各层走道全部用此种开关,显然会时亮时暗,根本不合适,所以应十分谨慎,不能滥用。

关于用“切非”来实现强制接通的控制,也颇有争议,笔者有时也感到难以定夺,下面有几点想法提请注意:

1、“切非”与强制接通在时间上不一定能保证同步。“切非”一般由消控室确认火灾后,视现场需要才实施“切非”操作。在没有火灾自动报警系统的工程中,一般要等消防人员到场后,在开关箱处切除。

2、要用“切非”的办法点亮应急照明,则所有灯具必须自带蓄电池,造价较高,且灯具应是常暗状态。

3、灯具电源不是引自应急照明箱,而必须接在非消防照明箱内。

4、“切非”前该场所的正常照明必须处于点亮状态,为“切非”前提供火灾最早期的的疏散照明。

鉴于这四点,其适用场所受到较大的限制。但不排除有的具体工程具体部位的火灾应急照明,在考虑了以上四个因素后采用“切非”措施,可以解决强制点亮,满足消防要求。总之应本着具体问题、具体分析、实事求是的原则。

综上所述,可见火灾应急照明设计是一项“功夫活”、“细活”,必须认真思考,细致作图。虽然有些差错不一定违反“强条”但一个小小的疏忽,在火灾时也可能酿成严重后果。“火场如战场,时间就是生命”,一个完善的应急照明,可能为逃生者赢得宝贵的时间,相反也可能失去获救的机会,这绝不是危言耸听之说,无数惨痛的事实和教训警示我们要以高度的责任感去面对每个工程设计。我们也期盼着能尽早有一部专门规范来更好指导火灾应急照明设计。本文不当之处,期待同行的批评、指正。

参论文献:

1、《应急照明设计指南》中国照明学会第1号技术文件1993年

2、《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92。

3、《人民防空工程设计防火规范》GB50098-98

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中图分类号: TD625 文献标识码:A

1 火灾应急照明的设置

火灾应急照明设置时的注意事项:

1.1根据《消防应急照明和疏散指示系统》GB17945-2010(以下简称《应急照明系统》)3.2.2条要求,各楼层应设置用阿拉伯数字+F的具有显示楼层信息的指示标志灯,主要是为了在火灾发生时,让处于危险的人们包括消防救援人员知道自己所在的位置。

1.2根据火灾应急照明功能作用的定义,应在疏散通道内的火灾报警按钮、消火栓、配电箱等设施附近设置应急照明。

1.3根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》6.0.1条规定,汽车库、修车库的人员安全出口和汽车疏散出口应分开设置。车辆出入口不应作为火灾时人员的疏散口,发生火灾时,应做到人车分流、各行其道,从不同的疏散口安全疏散。一是指示人员疏散的指示标志,应将人流引向人员疏散口,即疏散楼梯;二是车流疏散指示标志,指向车库出口,两者在平面图上应用不同图例表示。

1.4高层住宅疏散楼梯间、电梯间及前室和长度超过20m的内走道应设置疏散照明;除二类高层住宅的疏散楼梯间可不设疏散指示标志外,高层住宅建筑在安全出口和疏散走道分别设置安全出口标志和疏散走道标志。

1.5高层住宅楼当采用自带蓄电池应急照明灯具时,可直接接入楼中的公共照明配电箱回路。

1.6备用照明和疏散照明,不应由同一分支回路供电,配电室、消防泵房等设备用房照明不应与疏散通道疏散照明同一回路,严禁在应急照明电源输出回路中连接插座,供应急灯电源插座除外。

2 火灾应急照明灯具

火灾应急照明功能的实现,最终是由灯具来完成的,所以选择合格的灯具,是根本的基础条件。火灾应急照明灯具的选择应满足GB7000.2-2008/IEC60598-2-22:2002《灯具 第2-22部分:特殊要求 应急照明灯具》(以下简称《应急照明灯具》)和《应急照明系统》的要求。

2.1消防应急照明灯具最低外壳防护等级为IP30,安装在地面的消防疏散指示灯具最低外壳防护等级为IP54,同时应采用安全电压供电。

2.2应急照明应选用能快速点亮的光源,备用照明可以选用细管径三基色荧光灯(内装辉光启动器的荧光灯不应用来提供应急照明);疏散照明灯具可选用白炽灯、荧光灯、LED灯(白炽灯虽点亮快,但光效低,属淘汰光源;紧凑型荧光灯因开关灯频繁而影响寿命,不建议使用)。

2.3消防应急照明和疏散指示系统主电持续工作48h后,每隔(32±2)d应能自动由主电工作状态转入应急工作状态并持续30~180s,然后自动恢复到主电工作状态;系统主电持续工作每隔一年应能自动由主电工作状态转入应急工作状态并持续至放电终止,然后自动恢复到主电工作状态,持续应急工作时间不少于30min;

2.4自带蓄电池型灯具(地面疏散指示灯除外)应设主电、充电、故障状态指示灯。主电状态用绿色、充电状态用红色、故障状态用黄色。集中蓄电池系统中的用电状态应在应急照明控制器上显示,也可同时在灯具上设置指示灯。

2.5对于高层住宅火灾应急照明灯具的选择,根据规范要求需要做到平时节能自熄,火灾时又能应急点亮。多数设计采用两套光源,一组为平时不亮应急时点亮的应急照明,另一组为平时用的声光控灯。笔者推荐一款LED声光控应急灯,可以实现平时照明和应急照明灯具合用,见下图:

注:1、蓝线为零线、红线为正常市电、黄线为应急电源线;

2、平时黄线无电,灯具为声光控;火灾时,黄线有电,无

论红线有无电,灯具均应急点亮。

2.6大空间中的火灾应急照明作为正常照明的一部分时,为了达到装修效果,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,但这些灯具的保护罩材质往往不是不燃材料,无法满足规范要求;解决方案为统一采用满足规范要求的灯具或单独设置火灾应急照明灯。

3 火灾应急照明的供电

3.1负荷等级

火灾应急照明的负荷等级与建筑物的消防负荷等级一致,即负荷等级亦可分为一级、二级、三级。

3.2火灾应急照明的电源、配电

3.2.1火灾应急照明的电源,应根据火灾应急照明的负荷等级、场所使用要求和该建筑电源条件并结合火灾时应急点亮时间的要求,所以笔者认为:

第一、负荷等级为一级时,宜由主电源和应急电源(多数为柴油发电机电源)提供双电源,并以树干式或放射式供电,同时采用集中蓄电池或灯具自带蓄电池式火灾应急照明;

第二、负荷等级为二级时,可由单回路对集中蓄电池或灯具自带蓄电池式火灾应急照明供电;

第三、负荷等级为三级时,一般火灾应急照明灯数不多,规模小可采用自带蓄电池灯具,同时配电回路可与普通照明回路合用配电箱及回路。

3.2.2火灾应急照明的配电,一般应按照防火分区供电,且不易穿越防火分区,但是对于住宅建筑而言,一般按楼层划分防火分区,每层公共面积不是很大,若每层每个防火分区均设置火灾应急照明配电箱,显然是不合理的,宜每4~6层设置一个火灾应急照明配电箱。

3.3火灾应急照明的控制

3.3.1对于设置了火灾自动报警及联动系统中的火灾疏散照明,应由联动控制实现应急点亮,同时笔者建议尚应设置手动强制点亮系统。

3.3.2对于未设置火灾自动报警及联动系统的工程,此类工程火灾疏散照明灯具一般均采用自带蓄电池或集中集中蓄电池式供电方式,这种方式可以通过“断电”点亮应急灯方式解决,但是“断电”的方式可能有以下几种情况

第一、确认火灾后,人为(包括建筑物管理人员、用户及消防队)切断电源;

第二、就是火灾时造成的用电不可靠,形成的短路致使“断电”。

有学者就就会提出,这种“断电”点亮就存在着无法及时点亮的问题,笔者认为凡是未设置火灾自动报警及联动系统的场所多为人员少,建筑规模较小,火灾时“断电”前疏散通道上的照明一般仍然正常工作,起到了疏散的作用,“断电”后更能保证疏散的要求了。

3.3.3对于火灾备用照明,笔者认为,此类房间的照明,一般均由双电源后供电,同时照明灯具均设置了墙壁翘板开关进行控制,并且很少为有人值班场所,从节能考虑,一般会将灯具关闭,火灾时,需要工作并不影响其使用,固对上述场所可不要求强制点亮。如按规范要求可不设置双电源供电,应设置集中蓄电池供电,保证不小于180min的要求。

参考文献:

1.《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)

2.《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95 2005年版)

3.《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)

4.《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)

5.《消防应急照明灯具通用标术条件》(GA-54-93)

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关键词:应急照明供电线路敷设灯具控制

随着我国改革开放的不断深入、发展以及新世纪的到来,各行各业正在发生着日新月异的变化,建筑行业的崛起和变化更是迅猛、内容纷繁,现代化的建筑千姿百态、造型各异,并逐步呈现出高、大、全、新的特点。现代建筑的层数越来越高,占地面积越来越大,内部设施越来越齐全,所用的设备和材料则越来越新,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。建筑电气毫无疑问是衡量建筑水准的一个相当重要的部分。作为建筑电气的一个分支,应急照明也必然成为现代建筑中的一项重要的安全设施。特别是在公共建筑物发生火灾、电源故障断电时,应急照明对人员疏散、消防和救援工作、保障人身安全、进行必要的操作处理或维持工作继续进行有着重要的作用。下面笔者仅将应急照明谈谈自己在设计工作和工程实践中的一些体会与看法,不足之处敬请批评指正。

一、应急照明的分类:

应急照明因正常照明的电源失效而启用的照明,应急照明包括备用照明、安全照明和疏散照明。

1、备用照明:在正常照明电源发生故障时,为确保正常工作或活动继续进行而设置的照明。

2、安全照明:在正常照明电源发生故障时,为确保处于潜在危险人员的安全而设置的照明。如医院的手术室,电梯内,以及在黑暗中可能造成挫伤、灼伤或摔伤的危险场所例如冶金车间等。

3、疏散照明: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。

二、应急照明灯的控制

应急照明灯具的控制有了可靠的电源、线路、灯具,但如果在火灾时不能及时点亮,一切都是枉然。不同性质的建筑物或同一建筑物的不同场所,灯具可能有多种控制方式。设计中,首先应明确各场所中灯具的一般情况,其次是控制地点,有的在现场分散控制,有的在配电箱集中控制,有消防控制室的还应由消防控制室强制点亮,设计时采用控制原理图表示,并与配电系统图相对照。1、配电箱集中控制,一般适合于日常有人管理而且管理比较到位的公共建筑;而对于无专人管理的场所,可考虑设现场开关,此时电源开关必须常闭,且回路中的自带蓄电池灯具的充电导线应引自现场开关,防止充电导线被现场开关关断。

2、对于设有消防控制室的设计,强制点亮应急照明是火灾自动报警系统应当具备的一项功能,应急照明配电系统及灯具接线方式应与其配合。一般有两种情况:一种是在配电箱与消防控制室两地集中控制,另一种是由现场开关与消防控制室强制点亮。两种控制方式下的灯具不应混接在同一回路中。

3、对于采用声光控开关接通火灾应急照明电源的做法,笔者认为在一些特定的场所还是可以采用的。如高层住宅楼的防烟或封闭楼梯间内的应急照明,由于平时无人行走,不必常亮,同时人们对环境比较熟悉,知道用声音来接通照明,尤其火灾时声响较大,容易点亮。目前各规范对此有不同规定,有待进一步商榷

三、火灾应急照明灯具的布置不到位

火灾应急照明灯具设置的场所、位置、装高,在“高规”及各相关建筑的规范中都有较明确的规定,但审查中仍发现有些不当的做法:

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。疏散照明灯一般设于墙上或顶棚下,位置比较高,主要在火灾初期,疏散人员多的情况下起作用,当火灾发展后,烟气上升弥漫,往往先被遮档,这时靠低位的诱导灯,两者作用时间、效果不完全一样,不能替代,更不能只取其一。《人民防空工程设计防火规范》的条文“说明”对此有很好的分析。

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。

3、地下车库中,用于引导汽车的出口标志灯、诱导灯,在图例及选型上应有别于引导人员所用的灯具。火灾时,主要用以解决人员的疏散逃生,汽车坡道出口不能作为人员的疏散出口,以防止人车混流。

4、疏散通道或前室内的火灾报警按钮、消火栓按钮、消防电话插孔以及其它消防设施的附近,应设置应急照明灯,这一点常被忽视。笔者建议规范对疏散通道或楼梯间及前室内的应急照明照度标准应提高。

5、即将出台的“低规”还规定建筑层数超过四层的疏散楼梯均应在每层楼梯平台处的明显位置标明所在楼层层数,且当门开关时均不应被遮挡。“民规”JGJ/T16-2008附录C.3.6条中也规定“楼梯间内的疏散标志灯宜安装在休息板上方的墙角处或壁装,并应用箭头及阿拉伯数字清楚标明上、下层层号”笔者理解这些规定的用意,就是在发生火灾时,让人们(含消防人员)知道自己所处的位置,所以将层号指示与疏散标志灯结合,确实是很有必要,设计大都未注意做到。

四、应急照明供电方式的确定 应急照明供电方式的选择确定,应考虑应急照明的种类、转换时间、持续工作时间,各种电源的特点及实际工程的要求等多种因素,做到安全可靠,技术先进,经济合理。 1、由电网独立电源供电。其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。这种方式供电的容量与时间余量极大,转换时间易满足要求。但是在重大灾害时,其供电可靠性可能遭到破坏,失去应急照明供电的作用,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作应急照明电源是不够的。一般来说,这种电源不是专门为应急照明设置的,往往是结合当地电网实际情况及工程实际情况(如有大量的一级负荷)综合考虑,统筹安排电力设备的应急电源。 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,停电时自启动时间需15s,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才设置的,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。缺点是投资较大、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,与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。 国目前内使用的应急照明系统以自带电源独立控制型为主,正常电源接自普通照明供电回路中,平时对应急灯蓄电池充电,当正常电源切断时,备用电源(蓄电池)自动供电。在选择应急照明灯时,应根据具体情况合理选择应急照明系统。一般来说,新建工程或设有消防控制室的工程,应尽量在建设过程中统一布线,选用集中电源集中控制型应急照明;对于小型场所、后期整改或二次装潢改造的工程应选用自带电源独立控制型应急照明。 4、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,所以在实际工程中只选择某一种电源形式是很难满足要求的,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。

O$ru5H-^}-\5pID0五、线路敷设和保护:照明工程师社区nsj`Y5p1o1f

o:L&R:j8sl3b01、 火灾应急照明的线路应按消防配电线路的要求敷设(独立式除外)。

照明工程师社区7k7XF_*lo a[ ~7g7amm0独立式:在每个应急灯具内都带有备用电源(蓄电池),所以对供电线路可以没有特殊的要求,在灾害发生时,供电线路故障并不会影响到备用电源发生作用。

gr fKWL0集中式:与上述恰恰相反,由于每个应急灯具内没有备用电源(蓄电池),若灾害发生时,供电线路故障,则会直接影响到应急照明系统的正常运行,所以我们要对其供电线路在敷设时采取必要的防火措施,通常采用的防火措施有以下几种:

U Cc5y;uV!Q0(1)、6I(r'lV@E0((导线或电缆穿钢管保护,并暗敷在非燃烧体内,其保护层厚度不小于30mm。照明工程师社区Nr%LRZ0[ ] l

(2)、Pd%y` d'^0 在需要明敷的场所,导线或电缆穿钢管保护,并在钢管外皮上刷防火涂料或采用其他防火措施。

3Bga1Gc G@;BRb3O p0 +[;N.O9U(LF#n'x(3)、线路采用防火电缆或耐火电缆、电线。照明工程师社区.u%}4c7NnuL6v[,y

%V)L'd}d k\)K/|}02、 火灾应急照明系统的分支线路不应跨越防火分区,分支干线不宜跨越防火分区。 系统的供电干线应避免穿过易燃场所。照明工程师社区.X/gF oG)ND#a0EQ

照明工程师社区uNt@ m:X-mP u 3、 火灾应急照明采用的导线应满足消防规范的要求,其中疏散照明采用的导线,不宜用耐火型导线,以节约投资。

]&{!rj S6U&j rd0 照明工程师社区.P6gH!V5YLL)q$A 4、 疏散照明,备用照明的回路上不应设置插座。照明工程师社区 pw/s/Rq*~6hJ

照明工程师社区Kc%r,d \3o)]9e~W0ia 5、 应急照明不应使用调光装置。

0aHq;V6P0Q@T#i,V-b0 照明工程师社区u,AR.v,gQL)i#P6、 火灾应急照明的电源不应装设漏电保护,当线路发生接地故障时,宜设单相接地报警装置。为保护消防人员安全,火灾疏散照明在规范允许的持续工作时间后可予以切除。照明工程师社区 Q0V3hS,A}x|6c

Y!]!f%m|No07、 分散安装的带蓄电池的应急照明灯宜设置电源鉴别(充电)线。照明工程师社区P |3dm1J~

%T5o0}+{@dO,V08、 电源鉴别线在从配电箱引出时,按下列情况考虑保护:

\l*\\LRv0 照明工程师社区J3m,t:h/Q7Q (1)、 当配电箱主开关保护整定值在20A以下时,可不考虑附加保护;照明工程师社区#?DK*?&E$uw!m!^

(o0V ]Z c5h!p02)、当配电箱主开关保护整定值大于20A时,宜采用带指示的熔丝保护。从该配电箱引出多根鉴别线时,宜考虑每相一只保护熔断器。

mtE @8sM;W0 六、关于火灾应急照明灯具的选择随意性过大

1、应急照明特别是疏散照明的光源必须具备瞬时点启的特性,如白炽灯,快速启动的荧光灯、高频荧光灯、小功率卤钨灯等,审查中发现一些高大空间的场所如体育场馆、仓储超市等为了将疏散应急照明灯作为备用照明的一部分,与正常灯具求得一致,而选择金属卤化物灯为光源,是错误的。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、疏散标志灯一般应选用专用灯具,但设计往往设有正确选用光源的容量以及外型尺寸,有的甚至只在图例中写上“出口灯”、“诱导灯”字样了事。要知道在火灾状态下,为保证标志灯在烟雾下的可见度、清晰度,与灯具选型密切相关。我们在公共场所常见到若大的商场,却配置了很小尺寸的诱导灯、出口灯,这必然会影响诱导的效果。“民规”附录c.3.11及c.3.13表提供了方便选择的方案,应结合工程予以采用。

3、“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,设计未加说明,图面图形与正常灯具没有区别,就造成违反“强条”了。

4、灯具的容量选择不当,也常造成违反“强条”,如消防水泵房、配电房、柴电机房等火灾时仍需坚持工作的房间,“高规”要求“应保证正常的照度,”其“解释”是要与该部位平时工作面上正常工作照明最低照度一样,主要参照《建筑照明设计标准》规定。经查风机房、泵房为100Lx,配电室、控制室为200Lx,连续180分钟。”这就要求设计不能随意挂上1-2盏双头应急灯,而至少应查表选择。

七、结束语 在建筑电气设计中,应急照明因其特有的重要性和政策性而越来越受到人们的重视,但如何使应急照明设计严格地执行好国家的标准和规范,还需要在今后的工程实践中进一步探讨。

参考文献: [1]民用建筑电气设计规范

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Abstract: the emergency lighting is in normal lighting system for power failure, no longer provide normal lighting, for personnel evacuation or continue to work to ensure safety of lighting. With the increasing of the high-rise building, the emergency lighting design reasonable or not directly related to people's life and property security. Based on many years' work experience, to fire emergency lighting design are discussed, in order to guide.

Keywords: architecture; Emergency lighting; design

中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:

前言

随着我国的发展,各行各业正在发生着日新月异的变化,建筑行业的崛起和变化更是迅猛。现代建筑的层数越来越高,占地面积越来越大,内部设施越来越齐全,所用的设备和材料则越来越新,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。建筑电气毫无疑问是衡量建筑水准的一个相当重要的部分。为保证建筑物及内部人员的安全, 需要采取许多措施, 如设置消防报警系统、自动喷淋系统、排烟系统、应急广播系统等,而应急照明系统也是一个相当重要的安全设施。特别是在公共建筑物发生火灾、电源故障断电时,应急照明对人员疏散、消防和救援工作、保障人身安全、进行必要的操作处理或维持工作继续进行有着重要的作用。

应急照明和疏散照明最重要的是可靠的应急电源装置,根据建筑物用电负荷性质和市电电源具体情况,应急电源装置可按表1配置。

表1 应急照明应急电源配置表

在文中所表述的观点有几点前提条件:①建筑为有地下室的一二类住宅建筑;②所选用的火灾时专用自带电池的应急照明灯具(以下称应急双头灯)和疏散指示灯只在供电电源停止供电后才能点亮。

一、 应急照明的定义与分类

火灾、爆炸和地震等灾害发生时,正常电源往往发生故障或必须断开电源,这时正常照明全部熄灭。为了保障人员及财产的安全,并对进行着的生产、工作及时操作和处理,有效地制止灾害或事故的蔓延,这时应随即投入应急照明。它包括疏散照明、备用照明和安全照明。

1) 疏散照明:在非正常情况下,如发生火灾,事故停电等而为人们能从室内安全撤离到室外而设置的照明。(如疏散通道的出口指示灯、导流标识灯、疏散照明灯)

2) 备用照明:正常照明失效时,为了继续工作(或暂时继续工作)而设置的照明。(如平时商场、大厅等公共区域顶棚设置的事故灯,与消防有关的设备及控制用房的照明灯等)

3) 安全照明:正常照明突然中断时,为确保处于潜在危险的人员安全而设置的照明。(如医院外科手术室设置的无影灯及辅助照明)

目前,设计人员设计应急照明参照的规范主要有JGJ16-2008>(以下简称)、GB50034-2004《建筑照明设计标准》(以下简称《照标》)、GB50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》2005年版(以下简称《高规》)和GB50016-2006《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)。

二、地下室的应急照明的几种作法

(1)地下室每一防火分区内装一只普通照明配电箱,应急照明灯具和疏散指示灯(灯内自带蓄电池)由箱内专用回路供电,按照GB 50016-2006建筑设计防火规范规定“消防应急照明灯具和灯光疏散指示标志的备用电源的连续供电时间不应少于30 min”,蓄电池供电时间不少于30 min。

个人认为,在有条件可以获得其他应急照明电源时,不应采用这种方案。理由是:应急照明灯正常情况下是接在电路中的,除了采用智能照明控制系统外,不管是不是发生了火灾,只要正常电源断电,灯具都会点亮。一般情况下,蓄电池蓄电所需时间远大于使用时间。这样就会发生这种情况,一旦正常电源断电后,应急照明即时开始消耗电池的电源,经过很短时间,建筑就已不能获得足够的消防应急照明电源;当断电时间超过30 min时,建筑将失去消防应急照明;当正常电源恢复供电后,在蓄电池完成充电前,建筑仍不能获得足够的消防应急照明电源。

(2)每一防火分区只装应急照明配电箱,不装普通照明配电箱,照明全部按应急照明设计,应急照明箱由正常电源和应急电源自动切换供电。照明灯具由兼作普通和应急照明的普通灯具,应急双头灯和疏散指示灯(灯内自带蓄电池)组成,这种设计方式在几年前用的比较多。

这种供电方式的优点是设计的线路比较简单,每一防火分区可以少装一只普通照明配电箱,当地下室面积不大时这种方式是合理的。

缺点是:①在地下室面积比较大时,需提供的应急电源容量较大。按照《汽车库建筑设计规范》的要求汽车库的照度标准不大于30 lx计算,每平方米负荷密度在1 W以下,这种情况下增加应急电源容量的不利还不明显,但2005年开始执行的《照规》将汽车库的照度标准提高到了75 lx,如果还把全部照明按应急照明设计的话,额外增加的应急负荷就比较大了。按《照规》的标准计算,每平方米需额外增加负荷约2 W,如果地下室面积有10万m2,应急电源就需要额外增加20 kW的负担。②在《高规》第9.2.5条中规定“应急照明灯和灯光疏散指示标志,应设玻璃或其它不燃烧材料制作的保护罩。”实际操作中在大面积的地下室内所有普通灯具均设置保护罩是不现实的。

(3)每一防火分区装普通照明配电箱和应急照明配电箱各一只,普通照明由正常电源供电,应急照明由正常电源和应急电源自动切换供电。照明灯具由普通照明灯具,兼作普通和应急照明的灯具,应急双头灯和疏散指示灯(灯内自带蓄电池)组成。应急双头灯与疏散指示灯回路应该由单独的回路供电,并且在回路中增设接触器,由消防控制自动切断电源,保证发生火灾时应急照明发挥作用。

如果地下室只考虑满足应急电源转换时限的要求,并且将所有普通灯具兼应急照明灯具全部设置消防要求的不燃保护罩,应急双头灯与疏散指示灯具回路可无需切除。

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中图分类号:TU24文献标识码: A

引言:随着城市建设的发展和城市人民生活水平的提高,人们对新建的各类建筑在舒适性、安全性等方面提出了比较高的要求,而其中一项非常重要的指标就是安全性,因为这是与人的生命安全息息相关的。为保障建筑物及内部人员的安全,必须建立有效的措施,而应急照明系统相对你来说是比较安全的设施。当建筑物在发生火灾或其它灾害的情况下,只有具备良好完善的应急照明系统,才能保证建筑物内人员的安全和及时疏散,并有利于救援工作的顺利进行,从而最大限度的减少人员的伤亡、降低财产的损失。

一.应急照明的含义

应急照明概念解释是“因正常照明的电源失效而启用的照明”,应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。其作用不仅在火灾发生时能够提供照明,还能对人群进行疏散和引导的作用。使人们能够安全撤离危险区域或建筑物,并且在火灾发生的过程中替代停止工作的正常照明而提供照度保证,以确保重要场所的工作能够继续进行。大型的公共建筑、工业建筑、高层建筑等都应设置独立的应急照明系统,以保证人身和设备安全,减少损失。

(一)应急照明的用途

(1)疏散照明:用于确保疏散通道被有效地辨认和使用,以保证人员在事故时能快速而安全地离开建筑物所设立的照明。疏散照明在疏散通道地面上提供的照度应不得小于0.5lx。此外,在安全出口和疏散通道的明显位置还应设置标志指示灯;

(2)安全照明:用于确保处于潜在危险场所(如手术室)的人员安全而设置的照明。安全照明在工作面上提供的照度不应小于正常照明系统提供照度的半百分之五。

(3)备用照明:用于确保正常活动继续进行(如消防控制室)而设置的照明。备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供,其应急电源主要应来自两个级别的电源:电网电源和自备电源(发电机或集中蓄电池),照度一般不应小于正常照度的百分之十。

(二)持续工作的时间

疏散照明:按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)规定,应急持续工作时间不应小于三十秒;按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版规定,应急持续时间不应小于二十秒,高度超过一百米的高层建筑不应小于三十秒。

安全照明和备用照明:其应急持续工作时间应根据该场所的工作或生产操作的具体需要确定。

(三)相关的设置

应急照明的设置场所在《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中均有明确的规定,消防规范的约束是强制性的,所有工程设计都必须按规范的要求执行。

二.对光源和灯具进行合理的选择

在应急照明设计的霍城中,经常应用“应急照明兼作正常照明并与此同时使用”的这一形式,这就要求不仅要是在选择光源时要考虑消防使用,还要有良好的光环境也就是照度和显色性相适宜,亮度分布合理,视野舒适。同时,应考虑到合理使用资金和节约能源,全面考虑到经济因素、美观因素、安全因素、方便实用因素、便于维护等多方面的因素考虑。根据CIE及相关标准,我国设计标准GB17945-2000《消防应急照明灯具》5.16中规定:使用荧光灯作为光源的消防应急灯具不应将启辉器接入应急回路。要求灯具及光源应具备“快速启动”和“宽电压启动”的特性,因此,适合于应急照明的光源主要有白炽灯、碘钨灯、电子镇流器荧光灯、LED及场致发光光源等。高强气体放电灯及电感镇流器荧光灯由于启动不可靠,不应作为应急疏散照明灯使用;白炽灯因其寿命短、能效低,建议只用在点燃时间短,开关频繁的场所使用;荧光灯及新型的LED灯作为显色指数高、寿命长、节能、高效的光源,应作为首选光源。应急照明灯具应设玻璃或其它非燃烧材料制作的保护罩,装设在地面上的疏散指示灯应防止被重物或受外力所损伤

三.供电电源相关的选择

针对目前来说,应急照明的供电电源主要分我I以下几个方面:

(一)自电网导致的独立电源

这种供电方式要求从外部引来两路独立的电源,以确保一路电源故障时,另一路电源仍能可靠的继续工作。这种方式对供电容量、时间不受限制。然而,由于电力资源紧张等多种原因,绝大多数建筑物要想从市政获得两路可靠的独立电源有一定困难。

(二)发电机组

这种供电方式要求发电机组具有自启动功能,启动时间应不大于十五秒,它对不仅对供电容量不熟限制,同时对时间也不受限制,但是电源转换时间相对较长(十秒左右),不能用于对转换时间要求较高场所的应急照明。

(三)蓄电池组

这种供电方式可靠性高、转换迅速(零点二到零点五秒)、适用性强、线路及系统简单,而且使用灵活,投资较小,因此在很多建筑物中,都选用蓄电池组作为应急照明的备用电源。但供电容量、时间相对受到限制。目前蓄电池供电有两种形式:一种是独立式供电,即每个应急灯自带备用蓄电池装置,市电正常时蓄电池处于浮充电状态,正常电源切断时,备用电源自动投入,应急灯自动点亮。这种方式一次性投资较少,但整个应急照明系统中的电子元器件的数量多,故障率相对较高,而且由于备用蓄电池放置分散,维护工作量及难度大,同时,系统工作的可靠性也难以保证。另一种是集中式蓄电池(EPS)供电,它是用一套集中的整流器、充电器、逆变器、蓄电池组及控制装置组成的电源装置,作为供电系统的备用应急电源,应急灯具本身不带蓄电池与普通照明灯具无异。这种供电方式虽然一次性投资相对较高,但却大大降低了维护费用和工作量,同时也保证了系统工作的可靠性。根据应急照明的概念及应急照明应设置的场所,我们发现:应急照明既要满足作为照明的一般要求,又要满足应急作用的特殊要求,既要在紧急状态下照明,同时又要保证常年安全、可靠地处于良好的应急状态。

四.回路组织

(一)火灾应急照明设备设专用供电回路;每个防火分区设独立的应急照明回路。(二)在采用分散供电时,在各层(或最多不超过3~4层)设置专用消防配电箱;并在配电箱处实现双电源的自动切换。(三)疏散照明和备用照明回路宜分开,该回路上不应设置插座。(四)为便于管理和控制,楼梯间照明可采用竖向配电,接应急照明电源。

结论:在实际工程中,应急照明设计应结合建筑物的层数、建筑物规模大小、建筑物的复杂程度、建筑内停留和流动人员的多少、建筑物的重要程度,以及其它应急电源的设置情况等综合考虑并进行技术经济分析比较,选择出最优的应急照明设计方案,为减少人员的伤亡降低财产的损失发挥出它应有的作用。

参考文献:

[1]歹明莉.民用建筑应急照明系统设计要素[J].交通标准化,2010,25(13):130-135

[2]汤远红,石洪利,杨林.影响民用建筑设计工程造价的因素[J].交通科技与经济,2001,26(14):122-126

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Abstract: the emergency lighting public lighting is the indispensable part in, directly related to the lives and property of the security personnel. Combine theory and practice, the architecture of emergency lighting design content simple discussion.

Key words: the emergency lighting; Spare lighting; Safety lighting; Escape lighting

中图分类号:TB858文献标识码:A 文章编号:

应急照明是公共照明中不可缺少的一部分,与人们的人身财产安全密切相关。当正常照明因故障熄灭后,特别是建筑物内发生火灾或其他灾害使得供电中断时,应急照明对人员安全疏散,保证人身安全,确保正常工作或活动的继续进行,以防止导致再生事故,都占有特殊及重要的地位。

一、应急照明的内容

国际电工委员会IEC《应急照明灯具》标准将应急照明分为疏散照明和备用照明,我国的《建筑照明设计标准》GB50034-2004将应急照明分为备用照明、安全照明和疏散照明。有关其应急照明的内容是一致的,区别在于是否将安全照明独立对待,IEC标准将安全照明归于备用照明,但在实际使用中,安全照明与备用照明在设置场所及处理方式上有不同,因此,将两者区分开来较适宜 。

许多设计工程师在观念上,一提到应急照明就认为是火灾状态下的应急照明。实际上,《建筑照明设计标准》GB50034-2004对应急照明作了如下分类:

1. 正常照明因故障熄灭后,需确保正常工作或活动继续进行的场所,应设置备用照明;

2. 正常照明因故障熄灭后,需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所,应设置安全照明;

3. 正常照明因故障熄灭后,需确保人员安全疏散的出口和通道,应设置疏散照明。

《建筑照明设计标准》GB50034-2004所指应急照明的外延比火灾应急照明要大,因为正常照明的电源发生故障应包括正常供电停电或发生火灾、地震、防空等紧急情况下,正常电源的失能。所以,工程应急照明系统的设计,不仅要满足防火规范要求的火灾应急照明系统的设置,还要满足各个规范或标准对整体应急照明系统的要求。

二、应急照明的设计

实践中应急照明系统作法比较普遍的有四种:

(1)灯内自带蓄电池,即自带电源型应急灯;

(2)采用双电源切换箱作为应急照明供电电源;

(3)采用集中设置的蓄电池组作为应急照明供电电源;

(4)组合电源:即以上任意两种或三种电源组合供电方式。

下面结合笔者设计的工程,初步阐述一下建筑电气设计中关于应急照明设计的一些心得:

工程一:御麓湾40#楼项目。此建筑为地下一层,地上三层办公建筑。此建筑在设计时分为四个用户,并且其中两户含有建筑面积大约350的地下活动室。由于此建筑分为四户使用,所以每一个用户的用电量也要单独计量。反复斟酌之后,笔者在御麓湾40#楼项目中,应急照明的设计采用了自带蓄电池型应急灯。此种方法其优点是使用比较灵活,自带蓄电池灯之间相对独立,互不干扰,可以不用双电源供电,设计、施工容易。对于正常照明因故障熄灭后可实现不间断照明,甚至可根据事故现场情况设定疏散通道走向。其缺点是价格较高,维护成本高,使用寿命相对较短。

工程二:平谷9#楼项目。此建筑为地上十六层居住建筑。根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005年版)要求:此建筑为二类高层建筑,应按二级负荷要求供电。在《供配电系统设计规范》GB50052-2009中的第3.0.7条规定二级负荷的供电系统,宜采用两回线路供电。综上所述,笔者在平谷9#楼项目中,应急照明的设计采用的是双电源切换箱作为应急照明供电电源。此种方法要求其供电应为独立的回路,双电源应在末端切换。优点是性能比较可靠,成本较低,寿命较长,单箱控制面积较大,如果供电电源和线路能保证,供电时间可以足够长。缺点是对供电电源和线路的可靠性要求较高;双电源切换的间隙应急照明出现间断,如果两路电源均出现问题就不能保证疏散要求。

工程三:平谷地下停车库项目。此地下停车库,车位数量大于300个。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97要求:此车库为一类汽车库。并根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97第9.0.1.1条和第9.0.4条规定:一类汽车库用电应按一级负荷供电。汽车库内应设火灾应急照明和疏散指示标志,火灾应急照明和疏散指示标志可采用蓄电池作备用电源。在《供配电系统设计规范》GB50052-2009中的第3.0.3条又要求一级负荷应由双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损伤。所以综上所述,笔者在平谷地下停车库项目中,应急照明的设计采用的是集中设置的蓄电池组照明箱,供电电源采用双电源切换。此种方法要求其供电应为独立的回路,双电源应在末端切换。优点是性能非常可靠,即使两路电源均出现问题时,仍可由蓄电池组供电,实现不间断照明,能保证疏散要求。供电时间可根据实际负荷量来改变电池组的容量,使用灵活。

三、应急照明的照度

应急照明设计照度值应满足《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005年版)中规定:

(1)疏散走道的地面最低水平照度不应低于0.5 lx;

(2)人员密集场所内的地面最低水平照度不应低于1.0 lx;

(3)楼梯间内的地面最低水平照度不应低于5.0 lx;

(4)消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防烟与排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的其他房间的消防应急照明,仍应保证正常照明的照度。

三、应急照明线路的敷设

对于应急照明布线系统,根据各规范及标准的要求,应急照明配电应采用专用供电系统配线。因要考虑在火灾情况下,投入应急照明,所以,其配电线路和控制回路宜按防火分区划分。另外,还应采取以下防火措施:当采用暗敷设时,应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不宜小于30mm;当采用明敷设时(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;当采用阻燃或耐火电缆时,敷设在电缆井、电缆沟内可不采取防火保护措施;宜与其他配电线路分开敷设。这些措施是一种比较经济、安全可靠的敷设方法,对保证应急照明配电线路可靠、安全供电是必要的。除此以外,笔者认为应急照明配线设计时,设计师不要过分追求高性能、高可靠性而大量使用耐火型电线和电缆,提高建筑成本,造成不必要的资源浪费。应根据各规范及标准要求选择电线和电缆。

四、应急照明灯具的选用

应急照明应采用白炽灯、卤钨灯和荧光灯,对于疏散指示灯还可采用发光二极管。因为《建筑照明设计标准》GB50034-2004规定应急照明必须选用能快速点燃的光源,即正常照明因故障熄灭后,应急照明要在几秒钟内达到标准流明值。其他灯具不能满足此要求。此外,应急灯应符合有关部门制订的安全技术要求。作为诱导指示标志灯具,还应满足: 1、安全出口标志灯和疏散指示标志灯应装有玻璃或非燃材料的保护罩(为防止火灾时迅速烧毁应急照明灯和疏散指示标志,影响安全疏散,规定在应急照明灯具和疏散指示标志的外表面加设保护措施)。2 、标志的图案、字体尺寸、颜色应根据公安部GA-54-93《消防应急照明灯具通用标术条件》和国家标准GB13495《消防安全标志》的有关规定与要求制作。3、为提高辨认效果和清晰度,CIE推荐图形文字的亮度要大于 15cd/m2,小于300cd/m2,并要求标志面最低和最高亮度比为1:10 (最低:最高) 为宜。标志面的背景应使用绿色,图形、文字使用白色。

五、结束语

总之,应急照明在现代公共建筑起着非常重要的作用,在设计时应仔细分析建筑物的使用特点、火灾危险程度等多方面因素,严格遵守相关设计规范,进行合理的应急照明设计。

参考文献

[1]建筑照明设计标准.GB50034-2004

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中图分类号:S611文献标识码: A

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。

一、 关于应急照明的设计标准

在设计工作中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。这里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。

二、 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。但作为住宅建筑根据JGJ242-2011《住宅建筑电气设计规范》9.3.1条中规定,住宅建筑一般按楼层划分防火分区,扣除居住面积,住宅建筑每层公共交通面积不是很大,如果按照每层每个防火分区来设置应急照明箱,显然不是很合理。考虑到住宅建筑的特殊性及火灾应急是疏散的重要性,笔者认为其中建议的每4层至6层设置一个应急照明配电箱是十分合理的,且应急照明配电箱由消防专用回路供电。

三、应急照明的照度标准及所设置的场所

火灾疏散标志照明,最低照度不应低于0.5Lx,并且连续供电时间不能少于30min,对于航空疏散场所、避难疏散区域连续供电时间不应少于60min,另外消防控制室、配电室发电站、水泵房、风机房连续供电时间不应少于180min。以上重要的疏散避难区域及消防工作区域的照度不能低于正常照度,照度要求正常不能忽明忽暗,供电时间要求连续。针对住宅建筑应根据JGJ242-2011《住宅建筑电气设计规范》的要求在楼梯间、电梯间及其前室和长度超过20m的内走道设置应急照明。19层级以上的住宅建筑应沿疏散走道设置疏散指示灯,并在安全出口和疏散门的正上方设置安全出口灯;且建筑高度超多100m或者35层及以上的住宅建筑上述所列安全出口灯和疏散指示灯还应设置蓄电池组作为备用电源。

此外, 应急照明在正常电源切断后, 其电源转换时间应满足:疏散照明≤15s,备用照明≤15s,安全照明≤0.5s。

四、应急照明的供电系统

国标《建筑照明设计标准》GB50034-2004第7.2.2条有明确规定:应急照明的电源,应根据应急照明类别、场所使用要求和该建筑电源条件, 采用下列方式之一:

接自电力电网有效地独立于正常照明电源的线路。

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。

应急发电机组。

组合电源:即由以上任意两种以至三种电源组合的供电方式。

下面根据住宅建筑设计常见的供电条件进行分析:

(1)双路进线均由电网独立电源供电。其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。这种方式供电的容量与时间余量极大,转换时间易满足要求,在有条件的城市乡镇中成本也不是很高。但是在重大灾害时,其供电可靠性可能遭到破坏,失去应急照明供电的作用。同时,通过大量使用经验可以得知任何电气故障是不可能决对控制在一个范围内的,且地区大电力网在主网电压上部是并网的,所以建筑物无论从电网取几个电源进线都无法得到严格意义上的独立电源,因此,对于规模较大的高层住宅建筑或者超高层住宅建筑仅采用此种方式作应急照明电源是不够的。此外一般来说,应急照明的电源并不是专门为应急照明设置的,往往是结合当地电网实际情况及工程实际情况综合考虑,包含了其他一、二级负荷,此种情况很难避免,但应急照明的配电回路不应与其他一、二级负荷设备共用。

(2)一路电源由电网引来, 一路采用自备发电机组。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,《民用电气设计规范》JGJ16-2008第6.1.8条规定对一类高层建筑及火灾报警系统保护对象为一级的建筑物的发电机组,应设有自动启动装置, 当市电中断时, 机组应立即启动并应在30s内供电。当采用自动启动有困难时, 二类高层建筑及二级保护对象建筑物的发电机组可采用手动启动装置。自备发电机组的启动时间能够满足一般的消防设备用电,但不满足应急照明供电要求。《民用建筑设计规范》JGJ16-2008第13.8.5条规定:应急照明在正常供电电源停止供电后,其应急电源供电转换时间应满足下列要求:①备用照明不应大于5s;②疏散照明不应大于5s,设计时应严格遵守。笔者还认为,相比建筑物内的其他消防设施,对应急照明负荷供电的可靠性应高于其他消防设施。此时除了采用双电源切换供电外,应急照明灯具还应选用自带蓄电池的应急灯具来满足规范要求。

(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、电池损坏影响面小。缺点是投资较大、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,规模不大的住宅建筑。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,与自带蓄电池方式相比投资较少,管理及维护较方便。缺点是需要专门房间,电池故障影响面大,且线路要考虑防火。这种方式适用于应急照明种类较多,灯具较集中、建筑高度超多100m或者35层及以上的住宅建筑。

五、 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,疏散照明中以往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。”此可作为住宅建筑应急照明系统火灾时强制点亮的设计依据。

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,北京地区各大设计院的电气总工基本达成共识,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。对于大型住宅建筑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,此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北京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)的公共区域应急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)的公共区域应急照明应设置消防联动设施。

c. 高层住宅(十层及以上)公共部位的应急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位置的设置、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,便于广大设计人员执行。

六、 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。

总之,应急照明在现代住宅建筑中起着非常重要的作用,在设计时应仔细分析建筑物的使用特点、火灾危险程度等多方面因素,严格遵守相关设计规范,进行合理的应急照明设计。

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.

[2]上海建筑设计研究院有限公司.DGJ 08-20- 2007住宅设计标准(2011版)[S], 2011.

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隧道照明由于突然停电或其他原因而熄灭,在灭灯最初数秒钟内是最危险的。此时,如果某一汽车突然急减速,而后面其他车辆仍以原速度继续行驶,在这种亮度突然降低的情况下汽车速度突然变化会带来危险。但在几秒钟后汽车前灯点燃,驾驶员慢慢适应环境,危险才能消除。因此,事故照明在停电后数秒钟点燃是不能满足要求的,宜有两个以上独立电源供电,应急照明应有另外的独立供电系统。备用电源能在主电源停电后自动投入,并持续3min以上。应急照明的照度一般应为正常照明的1/5以上,对于长时间停电,则希望设置诱导照明,此时应在隧道内壁等间隔布灯,以指引隧道内壁位置及进出方向。在长隧道及特长隧道中,应设置避灾引导灯,保证光源不熄灭,确保隧道内车辆的安全行驶。

一、公路隧道应急照明设计

1)利用基本照明灯作为应急照明。从布灯方式上分为利用基本照明灯作为应急的方案和单独设置应急灯的方案。这2种方案都可以满足要求,由于大部分隧道采用高压钠灯照明,而高压钠灯(包括其他气体放电灯统称为HID)断电后再启动时间较长(5~8 min),很难作为应急照明灯。目前国内外采用高压钠灯作为隧道中照明光源的常规做法是单独设置应急灯,但这样会造成重复投资,且在布局上影响美观。为了节约成本与节能等,隧道可采用利用基本照明灯作为应急照明的方案。平时应急照明作为基本照明的一部分,当基本照明出现故障后应急照明灯继续工作,以保证隧道内行车安全。

2)疏散及诱导照明。当隧道内发生火灾时,产生的大量烟雾将笼罩在隧道顶部,并随着气流方向向前推进。由于隧道基本照明灯具安装在距路面5.3m处,大量烟雾将会使隧道内亮度急剧下降,因此对人员、车辆的疏散极为不利,可能使疏散的人员及车辆发生二次灾害。基于上述原因,隧道内设置了疏散及诱导照明。疏散灯为长明灯,不受控制,诱导灯正常情况下常亮,当发生事故时,通过隧道监控中心下发指令,将诱导灯调为闪烁状态以提醒驾驶员谨慎驾驶。疏散及诱导照明应急电源由EPS提供。

3)从应急电源选用上有集中设置应急电源和分散应急电源方案。分散应急电源一般应用于规模较小的建筑中,而在大型建筑中由于应急灯具数量较多,考虑到维护和投资方面的因素,一般采用集中应急电源装置。集中应急电源装置一般有应急电源EPS、不间断电源UPS和发电机3种。本文的第四点的1和2对此3种设

备进行了比较。自启动发电机启动时间较长,不满足隧道照明中断时间不超过0 .3 s的规定,因此设计中发电机作为应急电源的方案不予考虑。而由于隧道的特殊环境要求,并从节能、寿命等方面考虑,隧道应急电源选用EPS装置。

二、应急电源EPS的组成和工作原理

基于公路隧道常用的高压钠灯和荧光灯(均属于高强气体放电灯HID),本文主要介绍针对高强气体放电灯而设计的切换时间小于2.5ms的

应急电源EPS。

1组成

应急电源EPS采用单体逆变技术,集逆变器、充电器、蓄电池组及静态开关控制器于1体,并带有监控装置(液晶面板)。

2工作原理

应急电源EPS是在普通应急电源基础上增加1个具有高速转换特性的静态开关,用于主备电源转换。该电源工作为后备方式。

应急电源EPS的主要原理:在交流市电正常情况下,市电经静态开关直接为负载供电,EPS输出AC380 V/220 V市电电网电源,机内的逆变器处于空载备用状态;当市电电网故障时,静态开关会快速将负载切换到逆变器上,继续由蓄电池经逆变后为负载供电;当市电恢复正常后,静态开关自动将负载切回到市电上。在上述的切换过程中,采用先进的DSP(数字信号处理器)控制技术与高速可控硅组成的静态开关,其核心是一片高速运行的DSP芯片,由软件控制它在市电的一个周波内完成数百次的采样检测并作出相应的数学分析,以便快速侦测出市电出现的断电、瞬时跌落、波形失真以及电压过低等异常现象,然后指令高速可控硅切换到备用电源供电上,从主电出现异常到完成切换动作,负载两端的电源中断时间小于3ms。

当电源内部转换电压缝隙足够小时,由于电源的蓄能装置和灯具镇流器及补偿电容的续流作用,光源上的电流保持了连续性,所以对HID灯具而言,实际上是一种真正的无缝转换供电。由于在主备电源转换前后作用于光源两端的能量没有发生改变,从而使得光源不会产生熄弧现象。

这样即可确保高压钠灯、金卤灯、汞灯等气体放电灯不会熄灭。原理框图如图1,输出分路可根据需要调整;典型切换时的电压波形如图2;光源两端的电压/电流波形如图3。

图1 原理框图

图2 切换时的电压波形图

注:图中深色线为市电输入U相对N的波形,浅色线为EPS电源的输出U相对N的波形,试验设备,三相6KW EPS,负载为阻性。

图3光源两端的电压/电流波形图

注:图3中线①为主备电转换起始点;线②为光源两端的电压波形;线③为光源两端的电流波形。

三、应急电源EPS的特点

1)系统内配有先进的采用DSP控制技术与高速可控硅组成的静态开关,以保证市电与逆变切换时不发生钠灯熄灭现象;

2)三相正弦波逆变器采用进口产品,工作稳定可靠;

3)控制部分采用了先进的数字化微处理技术,具有强大的检测与监控功能;

4)系统中的电池检测与监控电路,可及时发现处于长期备用状态下蓄电池出现的各种异常并报警,以便维护,备一时之需;

5)系统中的控制器具有黑匣子功能,可记录数百次事件(停电、故障以及各种报警)及发生的时间(年月日、时分秒)。数据存储在内EEPROM存储器中,可保存10年不丢失;

6)系统具有大屏幕汉字显示的人机界面,显示确、操作简单,用户可通过键盘设定各种报警及保护门限,此外还具有远程在线实时监控功能;

7)设有“自动/应急”开关,处在“自动”时,当市电发生故障,设备自动切换到应急输出状态。开关拨到“应急”时,即使市电未出现故障,设备也换到应急输出状态;

8)设有强制应急开关,当设备中的电池放完毕进入过放电保护而停止逆变输出时,打开此关,可强制启动逆变器工作。此开关只在十分紧急情况下才可使用。

四、应急电源EPS的优点

1 EPS与UPS相比的优点

EPS与UPS相比的优点见表1。

表1 EPS与UPS相比的优点

EPS UPS

逆变原理 均采用IGBT逆变技术和脉宽调制PWM技术

节能效率 在电网供电正常时处于睡眠状态,耗电不足0 1%;无电网供电时,其效率90%以上。不工作不耗电,节点效率很高 在电网供电正常时也工作,其效率仅80%~90%,约有10%~20%的电能被消耗,节电10%~20%

噪音 在电网供电正常时处于睡眠状态,静止点无噪音;在电网供电时,其噪音

抗电路特性 任一支路短路不影响其他支路输出 任一支路短路其他支路无输出

负载适应性 带载能力强,适应于电感性、电容性及综合性负载的设备,尤其适应电动机等感性负载和各种混合用电负载,适应较强,如电梯、水泵、风机、办公自动化设备、应急照明等 只适应电容性和电阻性负载(计算机负载),不适应感性负载,若强行带感性负载,须加大设计余量。主要应用于计算机、程控交换机、数据处理系统、医疗诊断仪及精密电子仪等

拓扑结构 由逆变器、整流/充电器、蓄电池、隔离变压器、控制器、双电源自动切换、电池检测仪、强制启动装置等主要部件组成 由逆变器、整流/充电器、蓄电池、控制器组成

元器件选用要求 属于消防类设备,其工作条件要求较苛刻,国标GB 17945-2000中规定EPS需要通过高温+55、低温-25试验和恒定湿热、振动、冲击等试验。装置内所有元器件和材料应具有阻燃或不燃特性 UPS通常置于计算机房等空调场所,对元器件耐高温、湿热、振动、冲击等无特殊要求。UPS机内导线无阻燃或不燃要求

电池检测 逐节电池电压检测 无电池检测

安全性能 EPS由于对消防设备特殊的人身安全要求,EPS需配有隔离变压器,以保证人身安全 UPS可以不配置隔离变压器,存在触电隐患

消防验收 属于消防类设备,必须通过消防验收 UPS制造标准不是GB 17945-2000的消防标准,因而没有国家消防合格评定中心的认证。不能通过消防验收

寿命 只有在电网不供电时才进行逆变工工作,主机使用寿命相对较长,一般15~20年 只要开机就连续不断的工作,寿命较短,一般5~10年

2 EPS与传统备用发电机组相比的优点

EPS与传统备用发电机组相比的优点见表2。

表2 EPS传统备用发电机组相比的优点

EPS 发电机组

启动时间 0.1s 5~30s

环保 无排气排烟、无噪音、无振动、无公害 有二氧化硫排放,排烟,噪音大,有振动,油库要防火

供电状况 供电电压稳定、能力强、频率稳定、波形好、无干扰、效率高 电压不稳、频率不稳、效率低

过载及保护 过载能力强,保护功能完善 过载能力弱,保护功能一般

维护 维护简单,可无人值守,自动操作,可计算机监护 需要专人看管,需要定期维护

成本 一次性投资大,但是其无后续运行费用 一次性投资稍低,但辅助设施造价高,且后续费用多

通过上述对EPS、UPS、发电机组的比较可看出在隧道照明系统中的应急电源采用EPS是最适合的。

五、结束语

随着社会的不断进步和发展,环境要求的不断提高,消防意识、安全意识也越来越被人们所重视。隧道中的应急电源取代UPS电源用于公路隧道中,解决了UPS故障率高、效率低的问题,节约了能源,降低了使用成本。随着EPS产品的技术进步、技术性能和可靠性的进一步完善,以及人们安全防范意识的提高,相信EPS产品的应用会更加广泛。

参考文献:

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石河子市规划设计研究院有限公司 石河子市 832000

摘 要 近年来,建筑行业发展日新月异。在民用建筑工程设计中,为保证建筑物及内部人员的安全,我们采取了许多措施,而完善、可靠的应急照明系统是其中一个十分重要的组成部分。本文分别从概念、光源选择、电源选择、控制、回路组织、线路敷设及保护几个方面对民用建筑中应急照明的设计进行了论述。

关键词 应急照明;民用建筑;应急电源装置;可靠性

随着城市建设的发展及人民生活水平的提高,人们对新建的各类建筑在舒适性、安全性等方面提出了比以往更高的要求,而其中安全性是一项非常重要的指标,因为这是与人的生命安全息息相关的。

为保证建筑物及内部人员的安全,需要采取许多措施,而应急照明系统则是一个相当重要的安全设施。当建筑物在发生火灾或其它灾害的情况下,只有具备良好完善的应急照明系统,才能保证建筑物内人员的安全和及时疏散,并有利于救援工作的顺利进行,从而最大限度的减少人员的伤亡、降低财产的损失。大量的实例证明,当灾害发生时,建筑物内有无良好的应急照明系统是有很重要的关系的。下面以火灾为例加以说明:在火灾发生时,为防止触电及通过电气设备、线路扩大火势,我们需要切断相关区域内的非消防电源,若此时没有应急照明,人们在黑暗中势必会更加惊慌,同时加上烟气的作用,如身处险境的人们无法及时找到疏散出口,则会引起更大的不必要的伤亡。由此可见,良好、完备的应急照明系统是整个建筑中一项不可缺少的重要安全设施。

1.应急照明的概念

应急照明概念在《建筑照明设计标准》GB50034-2004第2.0.18中的解释是“因正常照明的电源失效而启用的照明”,应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。其作用是在火灾发生时能够提供照明和疏散引导,使人们能够安全撤离危险区域或建筑物,并且在火灾发生的过程中替代停止工作的正常照明而提供照度保证,以确保重要场所的工作能够继续进行。大型的公共建筑、工业建筑、高层建筑等都应设置独立的应急照明系统,以保证人身和设备安全,减少损失。

1.1 应急照明按照用途可分为三类:

(1)疏散照明:用于确保疏散通道被有效地辨认和使用,以保证人员在事故时能快速而安全地离开建筑物所设立的照明。疏散照明在疏散通道地面上提供的照度应不得小于0.5lx。此外,在安全出口和疏散通道的明显位置还应设置标志指示灯;

(2)安全照明:用于确保处于潜在危险场所(如手术室)的人员安全而设置的照明。安全照明在工作面上提供的照度不应小于正常照明系统提供照度的5%;

(3)备用照明:用于确保正常活动继续进行(如消防控制室)而设置的照明。备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供,其应急电源主要应来自两个级别的电源:电网电源和自备电源(发电机或集中蓄电池),照度一般不应小于正常照度的10%。

1.2 应急照明转换时间

应急照明在正常电源停止供电后,其备用电源供电转换时间应满足:疏散照明、备用照明≤5s(金融商业交易场所≤1.5s);安全照明≤0.5s。

1.3 应急照明持续工作时间

疏散照明:按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)规定,应急持续工作时间不应小于30min;按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)规定,应急持续时间不应小于20min,高度超过100m的高层建筑不应小于30min。

安全照明和备用照明:其应急持续工作时间应根据该场所的工作或生产操作的具体需要确定。

1.4 应急照明的设置

应急照明的设置场所在《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中均有明确的规定,消防规范的约束是强制性的,所有工程设计都必须按规范的要求执行,本文不再赘述。

2.合理选择光源及灯具

在进行应急照明设计时,常采取“应急照明兼作正常照明并与此同时使用”的这一形式,这就要求在选择光源时除考虑消防使用外,还要有良好的光环境――照度和显色性能适宜,亮度分布合理,视野舒适。同时,应考虑到合理使用资金和节约能源,全面考虑到经济、美观、安全、方便实用、便于维护等因素。

根据CIE及相关标准,我国设计标准GB17945-2000《消防应急照明灯具》5.16中规定:使用荧光灯作为光源的消防应急灯具不应将启辉器接入应急回路。要求灯具及光源应具备“快速启动”和“宽电压启动”的特性,因此,适合于应急照明的光源主要有白炽灯、碘钨灯、电子镇流器荧光灯、LED及场致发光光源等。高强气体放电灯及电感镇流器荧光灯由于启动不可靠,不应作为应急疏散照明灯使用;白炽灯因其寿命短、能效低,建议只用在点燃时间短,开关频繁的场所使用;荧光灯及新型的LED灯作为显色指数高、寿命长、节能、高效的光源,应作为首选光源。

应急照明灯具应设玻璃或其它非燃烧材料制作的保护罩,装设在地面上的疏散指示灯应防止被重物或受外力所损伤。

3.选择供电电源

目前应急照明的供电电源主要有以下几种形式:

3.1 自电网引来两路独立电源

这种供电方式要求从外部引来两路独立的电源,以确保一路电源故障时,另一路电源仍能可靠的继续工作。这种方式对供电容量、时间不受限制。然而,由于电力资源紧张等多种原因,绝大多数建筑物要想从市政获得两路可靠的独立电源有一定困难。

3.2 发电机组

这种供电方式要求发电机组具有自启动功能,启动时间应小于15S,它对供电容量、时间不受限制,但是电源转换时间相对较长(10S左右),不能用于对转换时间要求较高场所的应急照明。

3.3 蓄电池组

这种供电方式可靠性高、转换迅速(0.02~0.5S)、适用性强、线路及系统简单,而且使用灵活,投资较小,因此在很多建筑物中,都选用蓄电池组作为应急照明的备用电源。但供电容量、时间相对受到限制。

目前蓄电池供电有两种形式:一种是独立式供电,即每个应急灯自带备用蓄电池装置,市电正常时蓄电池处于浮充电状态,正常电源切断时,备用电源自动投入,应急灯自动点亮。这种方式一次性投资较少,但整个应急照明系统中的电子元器件的数量多,故障率相对较高,而且由于备用蓄电池放置分散,维护工作量及难度大,同时,系统工作的可靠性也难以保证。另一种是集中式蓄电池(EPS)供电,它是用一套集中的整流器、充电器、逆变器、蓄电池组及控制装置组成的电源装置,作为供电系统的备用应急电源,应急灯具本身不带蓄电池与普通照明灯具无异。这种供电方式虽然一次性投资相对较高,但却大大降低了维护费用和工作量,同时也保证了系统工作的可靠性。

根据应急照明的概念及应急照明应设置的场所,我们发现:应急照明既要满足作为照明的一般要求,又要满足应急作用的特殊要求,既要在紧急状态下照明,同时又要保证常年安全、可靠地处于良好的应急状态。这除了选择合适的光源外,选择安全、可靠、耐用的应急电源是至关重要的。

4.应急照明控制方式

在非正常状态下,当正常照明切断时,应同时使相关应急照明投入强迫点亮状态,并能可靠地实现内电源间的联锁转换。最终使建筑物中持续式灯具保持常亮状态,非持续式灯具及可控方式灯具直接点亮,且控制灯开关处于失控状态,从而达到完全自动应急照明的目的。

应急照明的控制方式比较多,不同工作形式下的应急灯具控制方式如下:

下图中L和L+分别为主母线和消防强切母线。市电正常情况下,电池处于浮充电状态,所有负荷由市电供电,此时L母线有输出,L+母线无输出;市电故障但非火灾情况下,所有负荷由备用蓄电池组集中供电,此时,母线电源情况与市电正常情况下相同;在发生火灾情况下,应急照明受消防联动控制,KM闭合,L+母线带电,所有疏散照明自动点亮。

4.1 持续式(常亮式)

这种方式一般不需要控制,接线简单,但浪费能源,缩短光源使用寿命,适用于小功率的灯光疏散指示标志和无自然采光且经常有人停留或经过的场所,以及应急照明兼作值班照明的场所。上图中WE3回路属于常明控制方式。

4.2 应急半可控方式

楼梯间、消防电梯间及前室、公共建筑内走廊等火灾疏散通道照明多采用这种控制方式。这种应急照明一般由正常照明兼作,非消防情况下由就地安装的跷板开关分散控制,一旦发生火灾则由消防联动控制强制点亮,且就地控制开关处于失控状态,保证人员安全疏散,上图中WE1回路属于这种控制方式。

实现这种控制要求的面板开关主要有以下几种:

(1)单极双控跷板开关:两个相线端子分别接L线和L+线,平时L+线不带电,此时双控开关作用同普通的单极单控跷板开关;火灾时L线和L+线均有输出,双控跷板开关失控,受控应急回路强制点亮。平时使用时正常照明需要持续点亮的场所(如大空间商场、公共建筑内走廊等)常选择使用这种开关。

(2)带应急端电子延时开关:触发方式有按钮式、触摸式、声光控及红外控制等,这种开关都带有一个消防端口,接消防系统L+线。火灾时L+线带电,受控应急回路强制点亮。平时使用时正常照明不需要持续点亮的场所(如楼梯间和不经常有人走动的走廊等)常选择使用这种开关。

4.3 应急可控方式

消防控制室、消防泵房等与消防相关的场所火灾时要保证正常工作,因此,正常照明灯具在火灾情况下,全部作为应急照明使用。由于这些场所由专人负责管理,他们对房间的环境、开关位置都熟悉,因此,这些场所应急照明的控制方式可以采用普通跷板开关就地控制,上图中WE2回路属于这种控制方式。

4..4 应急自身控制方式

上述应急可控和应急半可控方式都属于消防联动控制。在一些中小型工程中,由于不设消防报警及联动控制系统,故不能联动集中式应急电源装置(EPS),这时则采用自带蓄电池的应急灯具。

以上几种控制方式在设计过程中,应根据建筑物的功能、特点、用户要求等合理选择,使之在满足消防规范要求的前提下,达到控制方便,节能、经济等目的。

5.回路组织

5.1 火灾应急照明设备设专用供电回路;每个防火分区设独立的应急照明回路。

5.2 在采用分散供电时,在各层(或最多不超过3~4层)设置专用消防配电箱;并在配电箱处实现双电源的自动切换。

5.3 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。

5.4 疏散照明和备用照明回路宜分开,该回路上不应设置插座。

5.5 为便于管理和控制,楼梯间照明可采用竖向配电,接应急照明电源。

6.线路敷设和保护

为保证应急照明正常使用,对应急照明供电线路在敷设时要采取必要的防火措施,通常采用的措施有以下几种:

6.1 线路采用防火电缆或耐火电缆、电线。

6.2 导线或电缆穿钢管保护,并暗敷在非燃烧体结构内,且保护层厚度不小于30mm。

6.3 在明敷的场所,穿线钢管或金属线槽刷防火涂料。

6.4 应急照明系统的分支线路不跨越防火分区,分支干线不跨越防火分区。

6.5 应急照明采用专用回路,其配电设备应设有明显标志。

7.结论

在实际工程中,应急照明设计应根据建筑物的层数、规模大小、复杂程度、建筑内停留和流动人员的多少、建筑物内的生产和使用特点、火灾危险程度及建筑物的重要程度,以及其它应急电源的设置情况等综合考虑并进行技术经济分析比较,选择出最优的应急照明设计方案,使得建筑中的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。

参考文献:

[1] 《建筑照明设计标准》 GB50034-2004

篇11

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].

篇12

正常照明的电源失效而启用的照明叫应急照明,它是建筑工程设计中不可缺少的一部分,特别是在一些人员密集的大型购物商场,往往由于被忽视而给我们带来预计不到的损失。我们希望这些商场不间断供电,而事实上各种灾害也是有可能发生的,如:火灾、爆炸和地震等灾害。发生这些灾害时,正常电源往往发生故障或必须断开电源,正常照明全部熄灭。为了保障人员及财产的安全,有效地制止灾害或事故的蔓延,这时应随即投入应急照明。

一、应急照明的分类

应急照明的种类较多,包括:疏散照明、安全照明和备用照明。疏散照明又包括消防安全标志灯、疏散指示标志灯、疏散导流标志和警示标志照明。

1.疏散照明

用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明标志。

(1)消防安全标志灯。用于发生火灾时,为人员安全疏散发挥指示作用的标志。

(2)疏散指示标志灯。用于指示疏散方向和(或)位置、引导人员疏散的标志。一般由疏散通道方向标志、疏散出口标志组成。

(3)疏散导流标志。保证疏散人员视觉连续并引导人员通向疏散出口和安全出口的标志。

(4)警示标志。警告和提示疏散人员采取安全疏散行为的标志。

2.安全照明

用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。由于商场众多人员聚集,且又不熟悉环境条件,正常照明因电源故障而熄灭后,容易引起惊恐而可能导致人身伤亡,在楼梯、电梯内等通道应设置安全照明。

3.备用照明

用于确保正常活动需持续进行的照明。照明熄灭将造成现金、贵重物品被窃的场所。如大中型商场的贵重物品售货区、收款台等,在这些地点应设置备用照明。

二、应急照明电源的选择

商场应急照明既要满足一般照明的要求,又要满足应急作用的特殊要求,既要在紧急状态下照明,同时又要保证常年安装在商场内安全、可靠地处于良好的应急状态。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。

应急照明电源是当正常电源不再提供正常照明需要的最低亮度的状态,即正常照明电源电压降为额定电压60%以下时,转换到应急照明电源供电。应急照明电源大致可以分为以下几种类型:

(1)来自电力网有效地与正常电源分开的馈电线路。

(2)柴油发电机组。

(3)蓄电池组:主要有灯内自带蓄电池的应急灯、集中设置的蓄电池组和分区集中设置的蓄电池组。

(4)组合电源:即由以上任意两种以至三种电源组合供电方式。

转换时间根据实际工程及有关规范规定确定:备用照明的转换时间不应大于15s;疏散照明的转换时间不应大于15s;安全照明的转换时间不应大于0.5s。

转换时间的确定主要从必要的操作、处理及可能造成事故、经济损失考虑,某些场所要求更短的转换时间,如商场中心的收款台不宜大于1.5s。对于疏散照明和备用照明只要采用自动转换是容易实现的。即使使用柴油发电机组作为应急电源,采用自动启动、自动转换也是可以实现的。对于安全照明,因转换时间为0.5s极短,所以不能采用柴油发电机组为应急电源,也不能用荧光灯作为光源,必须用瞬时点燃的白炽灯且须自动转换。

从应急照明电源的种类及转换时间的要求,不难看出应急照明持续工作时间是受到一定条件限制的。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、90、120、180min等6个档次。备用照明和安全照明的持续工作时间视场所的具体要求而定。

三、疏散标志的设计

根据《消防安全疏散标志设置标准》(DBJ01-611_2002)第3.4.4条规定“设置在顶棚下的疏散指示标志,间距应小于或等于20m。”但是在人流很大的情况下,障碍较多,很难一眼看到。特别在事故中人员紧张和混乱的情况下,显得更加困难。因此,在设计时应适当缩短疏散指示标志灯的距离。

另外,众多大型购物商场和超市没有在安全出口、疏散出口或通向安全区域、避难区域的门的地方设置“推开”、“拉开”、“禁止锁闭”、“禁止阻塞”等标志。电梯及自动扶梯入口处也没有设置明显的“火灾时不得使用”的标志。这种情况下,一旦发生火灾,即使消防控制中心把电梯降至底层,停止扶梯运行,慌乱的人们也很容易堵塞,延缓逃生时间。

大型购物商场和超市疏散走道的长度一般长于20m,除设置疏散指示标志外,还应设置疏散导流标志。很多大型购物商场的情况是这样的:一是没有;二是稀少、不连续;三是蓄光导流标志不清晰。由于看不到疏散指示灯所指的方向,发生应急事故时,需要看到地面上的疏散导流标志,如果导流标志也不明显,疏散就更困难了。所以,建议设计大型购物商场疏散指示标志灯时,指示灯要选大型号的,数量要适当增多,疏散导流标志要符合规范、连续、发光的规定。建议每个通道的疏散指示灯能指示平行方向和垂直方向。这样,人站在一个点,就能看到前面和左右方向的指示,消除人们购物的恐惧感,顺利地到达安全出口。

四、防火分区的设计

设计应急照明系统一定要按防火分区划分,各个防火分区在消防上是一个独立系统,不应该把应急照明系统和众多防火分区混在一起。当发生事故特别是火灾时,消防设备是按防火分区而操作的,如果应急照明电源同其他防火分区串接在一条线路上,就会使供电不可靠,相互影响。如果把疏散指示标志灯的方向指向另一个防火分区,就可能造成重大事故。

常常看到一些图纸,有些电源分支线跨越两个防火分区,控制两个防火分区的设备,这是很不合理的。

《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-96,2001年版)9.1.3规定“消防用电设备应采用专用的供电回路,其配电设备应设有明显标志。其配电线路和控制回路宜按防火分区划分。”

《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,2001年)10.1.3规定“消防用电设备应采用单独的供电回路,并当发生火灾切断生产、生活用电时,应仍能保证消防用电,其配电设备应有明显标志。”

《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)8.2.3.4规定:高层建筑配电箱设置和配电回路的划分,应根据负荷的性质和密度、防火分区、维护管理等条件综合设置。24.9.14规定:消防用电设备配电系统的分支线路不应跨越防火分区,分支干线不宜跨越防火分区。

从上述规定可看出,无论是消防设备用电还是应急照明用电,都要遵循这个原则。

五、应急照明系统中的性能化设计

应急照明系统质量的好坏,是人命攸关的事情。一个安全可靠的事故照明系统的关键是设计,设计系统完整,必然带来施工的完整,可避免工程的遗漏。因此,设计是安全的源头。在设计应急照明系统时,不但要符合规范,而且应有性能化应急照明的思路。比如大型购物商场的应急照明设计,只满足规范要求是不够的,应根据具体情况,在规范的基础上更加人性化,增加可靠性。比如增大疏散指示标志灯的体积和功率,增加标志灯的数量,使人能在通道中看清垂直和水平方向的疏散标志方向等,虽然在设计上只是一个小小的改进,但在消防安全上大大提高了一步,使设计水平更上一层楼。由于设计的成功,将会使更多的人免于灾难。

参考文献:

[1]《民用建筑电气设计规范》 (JGJ/T16-92)

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中图分类号:TU2文献标识码: A

引言:

改革开放以来,在我国的经济建设有了很大发展的同时,建筑行业的发展也是突飞猛进的。高层、超高层建筑越来越多,但随之也带来了一些安全问题,其中很重要的一点,就是发生火灾时,被困人员能否安全疏散的问题。例如2010 年11 月15 日下午2 时1 分,位于上海市静安区胶州路728弄1 号1 号楼教师公寓发生特别重大火灾事故,截至到大火被扑灭时已导致53 人遇难。2011 年2 月2 日除夕夜晚间12 点左右,东北第一高的首家白金五星级酒店沈阳皇朝万鑫大酒店突然燃起大火,该建筑物高度为153m。为避免惨剧再次发生,在设计方面,我们如何做能杜绝此类事件,是工作的重点之一。

合理设置火灾应急照明的重要性

当火灾发生时,为了防止人员触电及电气设备和线路,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,加大疏散的难度,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.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时间相应增长。加之疏散通道烟气浓度过大,容易造成被困人员伤亡。

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。

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。

4. 几乎所有城市消防部门的消防登高车数量均较少,最大工作高度有限,达到70m 以上的救援能力的登高车更是寥寥无几,故不利于高层建筑火灾时对被困人员的救援。综上所述,对于高层建筑合理地设置火灾应急照明是十分必要的。

比较《高规》和《民用建筑电气设计规范》的异同

在《高层民用建筑防火规范》GB50045 - 95( 2005 年版) ( 以下简称《高规》) 和《民用建筑电气设计规范》GB50016 - 2006 ( 以下简称《低规》) 中,对于火灾应急照明的规定不尽相同,我们来比较一下。

1.对于疏散指示标识、疏散照明、继续工作的备用照明、安全照明的概念,从字面上我们就很容易理解,其中在《民用建筑设计规范》JGJ16- 2008 中,13. 8. 1 条对其进行了相关规定,条文写到“1. 供消防作业及救援人员继续工作的场所,应设置备用照明; 2. 供人员疏散,并为了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。”

而对于暂时继续工作的备用照明,我理解其有两个作用: ①用于人员安全疏散; ②用于将正在进行的工作告一段落( 主要针对于具有营业性质的场所,如银行) 。前一个作用是主要的,所以我个人认为,暂时继续工作的备用照明应该包括在疏散照明里。

2.对于两个规范中,火灾应急照明最低照度标准的不同,我们该如何对待呢。一般来说,我们按标准高的进行设计,具体情况应该具体分析。对于功能不复杂、流动人员及外来人员较少的高层建筑( 如高层住宅、高层写字楼等) ,由于人员对楼内环境比较熟悉,在低照度下也可迅速疏散到安全地带,这样可以减小柴油发电机组的容量,节约投资、能源,达到节能减排的效果。对于功能复杂、流动人员较多的高层建筑( 如商业楼、大型综合楼等) ,由于人员对环境及疏散通道不熟悉,再加上发生火灾时,被困人员的神经处于高度紧张状态,如果照度低,容易引起混乱至而造成拥挤、踩踏现象,不利于安全疏散。对于电影院、体育馆、大型医院等人员密集场所,在有条件的前提下,适当提高火灾应急照明的照度是有益的,其优点在于以下两点。

①明亮的空间暂时可以稳定被困人员的情绪,使人员迅速有序地进行疏散,避免人员伤亡;

②尤其对于营业场所,明亮的空间可以使工作人员在短时间内将财物处理妥当,减少财产损失。

应急照明的控制方式的优缺点

1.设专用照明灯具

平时不亮,火灾时由消防控制中心输出信号强行切换点亮。优点: 控制及配线比较简单,节约能源。缺点: 多设一套灯具,线路及灯具出现故障时不易发现,平时需经常检查维护。适用场所较多。

2.正常兼应急照明

( 1) 常明。优点: 控制及配线相对来说简单,少设一套灯具。缺点: 浪费能源,违背国家节能减排政策。仅适用于宾馆、医院等24h 工作的场所。

( 2) 平时可控,采用交流接触器( 大面积照明) 或双控开关( 单个房间) ,火灾时由消防控制中心输出信号强行切换点亮。优点: 节约能源,少设一套灯具。缺点: 控制及配线复杂,故障点多,不利于排查。适用于装修要求较高的场所,如高档酒店、大型商场。

( 3) 对于消防控制中心、变电所、弱电机房、监控中心等24h 有人值班的场所,可不受消防控制中心控制。

( 4) 对于消防泵房、加压送风机房、排烟机房、电梯机房等无人值班的场所,现场设双控开关,火灾时由消防中心输出信号强行点亮。疏散标志灯应自带蓄电池,且常明,尤其是无自然采光的场所,如地下商场等。

备用电源的设置

我国的高层建筑,一般以柴油发电机组作为备用电源,我们设计时要求机组应配套提供电源自动切换装置,保证在市电断后15s 内起动并供电,并具有三次起动功能,其踪迹时间不大于30s,市电恢复后,延时自动停机。但大多数工程在实际运行中,为了确保供电安全,一般将发电机的起动均设定在手动位置; 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。

光源及灯具的选择

规范中虽没有作具体规定如何选择火灾应急照明的光源,但在我看来,应注意选用可以瞬时点亮的光源( 如白炽灯、荧光灯) 。启动时间较长的气体放电光源( 如高压钠灯、金属卤化物灯) ,启动时间一般在4 ~ 8min 左右,由于点亮时间过慢,影响疏散及被困人员的情绪,故不予采用。对于火灾应急照明的灯具,规范中规定应设玻璃或其他非燃材料制作的保护罩,设计者在选型时,应在图例表备注栏中着重说明这一点。现今,疏散标志照明灯具的产品都可满足规范要求,强调一点为响应国家节能减排政策,建议选用LED 光源的标识灯。不过疏散照明、备用照明、安全照明灯具,能做到既满足规范要求、又美观适用,即和正常照明灯具协调统一的产品,种类和样式相对来说都非常少,在设计选型时比较困难,所以建议照明灯具厂家加大设计生产一些与普通灯具相对应的应急照明灯具的力度,这样一来无论对于设计者,还是建设单位,或是灯具厂家都有很大益处。

结束语:

应急照明是建筑电气消防系统的一个重要组成部分, 应急照明设计的好坏, 以及产品质量的好坏都关系到火灾发生时, 人们是否能识别安全出口快速疏散到安全区域、救援工作顺利进行。

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