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技术交流 | 消防应急照明及疏散指示系统实施问题
时间:2023-11-15 09:08 点击次数:

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由于国家标准GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》与传统做法有根本性的区别,尽管《技术标准》对消防应急照明及疏散指示系统的设计施工、检测、验收等方面从理念上提出了新的要求,国家标准图集19D702-7《应急照明设计与安装》对《技术标准》也作了解释和示范,但仍然有人对一些相关问题存在困扰。国家标准GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》发布后,存在和《技术标准》规定不一致之处,这也导致了不少设计师对消防应急照明的相关条文存疑,无法做出准确判断,因此本文对相关实施问题进行简单解析。

消防应急照明及疏散指示系统的设计依据

消防应急照明和疏散指示系统是在火灾等紧急情况下为人员的安全疏散和灭火救援行动提供必要的照度条件及正确的疏散指示信息的消防系统,此系统属于电气消防系统的一部分,是关乎火灾等紧急情况时人员安全疏散保证人员生命安全的重要系统,在建筑设计规范和相关专项电气设计规范中,均有应急照明的条文。有时规范之间甚至会出现不易执行的条文或相互矛盾的条文在民用和一般工业建筑中,大家形成如下的共识: 消防应急照明和疏散指示系统设置与否和设置范围应主要依据GB 50016-2014《建筑防火设计规范》 (2018年版,以下简称《建规》),如何设置应主要依据专项消防标准《技术标准》;当《技术标准》与其他标准中消防应急照明和疏散指示系统的内容不一致时,可根据条文内容及实际情况按《技术标准》的内容为准或按“从严考虑”的原则处理

消防应急照明的供配电与切换

由于传统的应急照明做法中没有强调蓄电池电源,在《建规》消防电源未端切换条文说明中,把应急照明也包含到未端切换范畴内,因此,传统做法应急照明配电箱是双电源切换箱,分支回路分相配电。有些项目在此双电源配电箱中配置蓄电池组,作为备用电源,有些项目在疏散指示标志灯上带有电池,而疏散照明灯直接采用一般照明的一部分,做法不一,系统混乱,没有具体标准规定如何做,但也约定俗成,没有太大反响和意见,不能保证在火灾时及时启动照明灯具和标志灯具也不利于灯具的日常维护。《技术标准》对消防应急照明和疏散指示系统的供配电提出了明确要求,特别是消防应急灯具的电源应由主电源和蓄电池电源组成,主电源即为市政电源,此主电源根据消防应急照明系统型式是集中控制型系统还是非集中控制型系统,确定是消防电源还是普通电源;《技术标准》对灯具的供电与电源转换作出规定a.当灯具采用集中电源供电时,灯具的主电源和蓄电池电源应由集中电源提供,灯具主电源和蓄电池电源在集中电源内部实现输出转换后应由同一配电回路为灯具供电。

b.当灯具采用自带蓄电池供电时,灯具的主电源应通过应急照明配电箱一级分配电后为灯具供电,应急照明配电箱的主电源输出断开后,灯具应自动转入自带蓄电池供电。

c.集中控制型系统中,集中设置的集中电源应由消防电源的专用应急回路供电,分散设置的集中电源应由所在防火分区、同一防火分区楼层的消防电源配电箱供电:应急照明配电箱应由消防电源的专用应急回路或所在防火分区、同一防火分区的楼层消防电源配电箱供电。d.非集中控制型系统中,集中设置的集中电源应由正常照明线路供电,分散设置的集中电源应由所在防火分区、同一防火分区楼层的正常照明配电箱供电;应急照明配电箱应由防火分区、同一防火分区楼层的正常照明配电箱供电。

由此可看出,消防应急灯具已经有市政电源和蓄电池电源的切换,不必再设双电源切换箱直接为灯具供电,是满足《建规》未端切换要求的。另外,《技术标准》把

应急照明配电箱作为了一个专有名词,专指对于自带电源型灯具配电的产品,与传统的应急照明配电箱含义完全不同。

消防应急照明切断市电启动的问题

“疏散照明应在《民标》强制性条文第13.4.6条规定:消防控制室集中手动、自动控制。不得利用切断消防电源的方式直接强启疏散照明灯。”有人理解为不得切断市电强启疏散照明灯,与《技术标准》有矛盾。《民标》中此条文强调在消防控制室集中手动、自动控制,针对于集中控制型系统是合适的,但对于非集中控制型系统就无法满足了。《技术标准》中对于集中控制型系统来说系统应急的首选方式是接收火灾报警的联动信息自动控制系统内的灯具进入应急状态,如自动情况下未启动或不具备自动启动的条件时可选择在应急照明控制器上手动操作控制系统灯具应急启动,且在《技术标准》中规定在非火灾工况下,系统主电源断电后应控制灯具应急点亮且点亮时间不超过0.5h,这与《民标》中

13.4.6条规定是相符合的。对于非集中控制型系统,市政电源是普通电源,火灾时应该切断市电启动应急灯。从字面意思理解,切断市政普通电源启动应急灯,与《民标》规定的不得切断消防电源也不算直接矛盾按照《技术标准》要求,给传统的非集中控制自带电池的双头壁灯采用普通电源供电,火灾时切断电源强启点亮,是十分容易理解的,也是容易执行并与实际相符的。如果按照传统做法,应急照明灯必须采用消防电源,火灾时又不能切断消防电源,采用双头壁灯时,其供电和点亮就会陷于悖论,不能自圆其说。因此全文强制性规范《建筑电气与智能化通用规范》中作了如下规定·

“4.5.5疏散照明及疏散指示标志灯具的供配电设计应符合下列T踩荻熨些氯梯豫败爆定:

1.灯具应由主电源和蓄电池电源供电。蓄电池组正常情况下应保持充电状态,火灾情况下应保证蓄电池组的供电时间满足安全疏散要求

2.集中控制型系统,其主电源应由消防电源供电。同时,在条文说明中进行了补充:“非集中控制型系

统,其主电源应由正常电源供电,火灾时应切除正常电源,由蓄电池供电,可以保证疏散和消防救援人员的安全。”对集中和非集中控制型系统给出了清晰明确的做法,也有助于理解消防应急灯具可以采用正常电源供电和切断正常电源启动,《技术标准》已经给出了明确要求,彻底解决了传统双头壁灯自相矛盾的做法。

蓄电池供电持续工作时间

《技术标准》规定,系统应急启动后,在蓄电池电源供电时的持续工作时间应满足下列要求:1.建筑高度大于100m的民用建筑,不应小于1.5 h。2.医疗建筑、老年人照料设施、总建筑面积大于100000 平方米的公共建筑和总建筑面积大于20000平方米的地下、半地下建筑,不应少于1.0 h。3.其他建筑,不应少于0.5 ho4.城市交通隧道应符合下列规定

1)一、二类隧道不应小于1.5 h,隧道端口外接的站房

不应小于2.0h;

2) 三、四隧类道不应小于1.0 h,隧道端口外接的站房不应小于1.5h。

5.本条第1款~第4款规定场所中,当按照本标准第3.6.6条的规定设计时,持续工作时间应分别增加设计文件规定的灯具持续应急点亮时间 (即在非火灾状态下,系统主电源断电后,集中电源或应急照明配电箱应连锁控制其配接的非持续型照明灯的光源应急点亮、持续型灯具的光源由节电点亮模式转入应急点亮模式,灯具持续应急点亮时间应符合设计文件的规定,且不应超过0.5h)

6.集中电源的蓄电池组和灯具自带蓄电池达到使用寿命周期后标称的剩余容量应保证放电时间满足本条第1款第5款规定的持续工作时间其中第5款、第6款是比《建规》要求更细、更具体的条款,涉及到非火灾状态下主电源断电后疏散照明灯可以点亮,但点亮时间最长不能超过0.5h。如果这段时间内主电源没有恢复供电,则系统需要把疏散照明灯熄灭,以保证一旦此时发生火灾,蓄电池供电的时间满足《建规》的要求,《技术标准》要求蓄电池供电时间要满足火灾和非火灾情况下的供电时间,但非火灾时间在0~0.5 h之间没有具体指定。《应急照明》推荐了非火灾状态下蓄电池供电持续工作时间,见表1。

 

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表1在满足《建规》的基础上增加了非火灾状态主电源断电持续应急时间,在此还需明确:这是蓄电池应满足的系统设计要求,不是蓄电池初装容量的要求! GB17945-2010《消防应急照明和疏散指示系统》规定的90min初装容量,如蓄电池为铅酸电池按照衰减系数60%-70%计算,达到使用寿命周期后标称的剩余容量基本上能满足30min;如蓄电池为理电池按照衰减系数50%-60%计算,达到使用寿命周期后标称的剩余容量基本上能满足45min;对于非超高层的住宅建筑来说使用鲤电池为备用电池的集中电源可满足标准要求,对于其他建筑或备用电池为铅酸电池的集中电源设计时可通过减少带载量延长应急时间来满足技术标准的要求根据规范要求整理不同容量、不同电池的集中电源在不同建筑类型下可带载负载容量如下表:

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集中电源或应急照明配电箱供电范围和容量

沿电气坚井垂直方向为不同楼层的灯具供电时,应急照明配电箱的每个输出回路在公共建筑中的供电范围不宜超过8层,在住宅建筑的供电范围不宜超过18层。集中电源的每个输出回路在公共建筑中的供电范围不宜超过8层,在住宅建筑的供电范围不宜超过18层。每个集中电源箱或应急照明配电箱有8个回路,可供电的范围可以很大,住宅建筑甚至不止18层。每个集中电源箱设置在电缆竖井中的容量不能超过1kW,每个回路不能超过6A,这就限制了供电的范围不能太大,但还需要注《技术标准》规定:“任一配电回路配接灯具的额意,定功率总和不应大于配电回路额定功率的80%”此处只规定了配电回路应预留20%的余量,并未规定整个集中电源需要预留20%,但在《民标》6.2.2EPS的选择和配电设计应符合下列规定: EPS的额定输出功率不应小于所连接的应急照明负荷总容量的1.3倍条文可知每个配电设备配接灯具的额定功率不应大于该设备的77%根据实际应用和规范要求综合考虑在设计时不仅需要考虑每个配电回路应预留20%的余量,整个配电设置也应预留20%的余量;综上所述在设计选型配电设备时应综合考虑,不能只从一个限定条件考虑。根据《技术标准》对输出回路数和电流的限制条件,实际允许每台设备配接的最大灯具容量见表2

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​在实际项目设计中,经常会遇到不少设计师每层竖井内均放置一个集中电源箱,LED应急灯功率较小,每层最多只用了集中电源8个回路中的2个回路:更有甚者,不做灯具功率统计,直接写成1kw或0.5kW,造成较大的浪费。通常情况下,一个集中电源箱沿竖井向上下层配电,既不要太多层共用,也不宜每层均放,3~4层配一个集中电源箱是合适的。应计算每个集中电源的实际容量,一般不会大于0.5 kW。

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