应急照明和疏散指示系统设计探讨

应急照明和疏散指示系统设计探讨 应急照明和疏散指示系统设计探讨

陈小青

CHEN Xiao-qing

(北京市建筑设计研究院深圳院)

(Shenzhen Branch, Beiing Institute of Architectural Design)

【摘要】探讨应急照明的启动方式。分析自带电源非集中控制型系统在现行国家规范下存在的问题和应急照明系统优化,提出作者的结论。

【关键词】应急照明;蓄电池;供电时间

1 引言

消防应急照明和疏散指示系统是由各类消防应急灯具及相关装置组成,为人员疏散、消防作业提供照明和疏散指示的系统。民用建筑中应设置疏散照明的部位在GB 50016—2014《建筑设计防火规范》第10.3.1条做了相应规定。现有国家规范要求设置该系统的场所并不多:JGJ 333—2014《会展建筑电气设计规范》第9.4.2条规定:“特大型、大型会展建筑宜设置集中控制型应急照明和疏散指示系统[1]”和GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》(以下简称《火规》)第4.9.1条提及该系统联动控制设计。在目前没有更详尽的集中型系统使用范围的国家规范作为依据和一般的大型公建未做消防性能化要求的情况下,甲方几乎不会考虑投入资金来做集中型系统。本文仅讨论现行规范下设置自带电源非集中控制型系统存在的问题和优化思路。

2 自带电源非集中控制型应急照明启动的方式

当前应急照明强启方式主要有两种做法:

断电强启:当收到火灾信号后,应强制点亮应急照明灯具并发出反馈信号。当应急照明配电箱输出回路供电电压采用AC220V时,接收到消防联动控制信号后,应切断相关区域应急照明回路供电。使应急照明灯具转入应急点亮状态,由应急照明灯具自带蓄电池供电。

得电强启:消防联动控制器发出联动控制信号,强启线得电强制应急照明灯具点亮。(若应急照明配电箱输出回路采用安全电压供电时,可不切断供电电源,使应急照明灯具在主电源状态下点亮。)

现行主要有两个规范、条文和《图示》解释,谈及应急照明强启方式的相关论述:

《火规》第4.9.2条规定:当确认火灾后,由发生火灾的报警区域开始,顺序启动全楼疏散通道的消防应急照明和疏散指示系统,系统全部投入应急状态的启动时间不应大于5s[2]。

GB 17945—2010>(以下简称《应急》)第6.3.5.2条规定:应急照明箱应能接收应急转换联动信号,切断供电电源,使连接的灯具转入应急状态,并发出反馈信号[3]。

14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》图示(以下简称《图示》)第38页:火灾确认后,消防应急灯具应点亮并发出反馈信号。当应急照明配电箱输出回路采用AC220V供电时,应急照明配电箱在接收到应急转换联动控制信号后,应切断输出回路供电,连接的灯具转入应急点亮状态[4]。

可见当采用自带电源非集中控制型系统时,在火灾时用于给疏散通道的应急照明灯具供电的应急照明箱,要求采用切断电源(即断电强启)的方式实现系统投入应急状态。

3 蓄电池供电时间

自带电源非集中控制型灯具,一般都是24V以下的蓄电池直接安装在灯具内(此灯需取得消防检验报告,即3CF认证);自带电源非集中控制型系统比集中电源型系统较可靠。在线路故障的情况下,应急照明灯具由自带蓄电池供电继续工作。但其缺点是蓄电池跟随灯具分散放置,后期维护量大、故障点也较多。

对于消防应急照明和灯光疏散指示标志的连续供电时间要求较高的场所,如《建规》第10.1.5条规定:“1 建筑高度大于100m的民用建筑,不应小于1.5 h”。自带电源非集中控制型系统就存在这样的问题:《应急》第6.3.1.2条规定“系统应急工作时间不应小于90min,且不小于灯具本身标称的应急工作时间”。但一般市面上的自带电源非集中控制型的应急工作时间都为90min。蓄电池的使用寿命基本在3~5年,在工作3~5年后, 蓄电池的容量也就只有初始容量的50%不到[5]。一旦发生火灾的时候,其实际连续供电时间很有可能出现短于90min的情况。若应急照明灯具要满足其备用电源的供电连续时间要求,则需增加蓄电池的初装容量,则应急照明灯具单灯的体积就会增大(蓄电池容量增大),对应急照明灯具生产、安装都制造了不少麻烦。因此,一般超高层项目如果不采用集中电源型产品的话,将无法满足《建规》的相关要求。

4 应急照明系统优化

图1 应急照明箱配电系统图

针对上述情况,对自带电源集中控制型系统的应急照明配电箱进行优化[6]。如图1所示。

火灾确认初期(消防队员赶到之前),应急照明箱仍然由常用电源或者柴油机等备用电源供电。当消防队员赶到后,因交流220V电源可能对在火场救灾的消防人员的安全造成威胁,可在应急照明总回路增加消防模块,由消防人员进入火灾场所前在消防控制室手动切除,断开220V电源,采用应急照明灯具的蓄电池供电。在灯具蓄电池定期巡检的情况下,该方案能较好地满足一般超高层照明应急时间和人员安全的要求。

采用自带电源非集中控制型项目在火灾时用于给疏散通道的应急照明灯具供电的应急照明箱采用断电强启宜作为首选方式。但对于消控室、消防风机房、消防电梯机房、消防水泵房等消防设备用房的备用照明,若消防时采用断电强启的方式,由于蓄电池的应急时间有限,无法满足最少持续供电时间≥3h。另外,由于断电强启后,自带电源非集中控制型的灯具在应急输出状态下的输出光通量仅几十流明,应急照明的照度无法满足100%的照度。因此,断电强启并不适用于消防设备用房。笔者认为,由于这些消防设备用房为消防专业人士工作场所,无需直接断电强启,常用电源或

参考文献:者柴油机等备用电源供电即可。消防设备用房的备用照明做法在《图示》中也得到了验证。

5 结语

上述方案仅作为自带电源非集中控制型在现行规范下的优化性建议,并不能真正意义上解决大型、复杂性公建在火灾情况下的疏散供电时间和照度等问题,对于复杂大型公共建筑,笔者认为应优先选用集中控制型系统。

[1]JGJ 333—2014会展建筑电气设计规范[S].

[2]GB 50116—2013火灾自动报警系统设计规范[S].

[3]GB 17945—2010消防应急照明和疏散指示系统[S].

[4]《火灾自动报警系统设计规范》图示14X505-1.

[5]丁宏军.集中电源型消防应急灯使用中的问题与对策[J].建筑电气,2007(5):29-31.

[6]黄剑雄.智能应急照明和疏散指示系统设计探讨[J].建筑电气, 2016(10):33-38.

Discussion on Emergency Lighting and Evacuation Indicating System Design

【Abstract】Discussing on the starting mode of emergency lighting system. This paper purposes the author’s opinions by the analysis of the problems that existing in the setting of the non-central controlled fi re emergency lighting system for fi re emergency luminaires powered by self contained battery under the current national standard and the optimization of the emergency lighting system.

【Keywords】emergency lighting;battery;power supply time

应急照明和疏散指示系统设计探讨 应急照明和疏散指示系统设计探讨

陈小青

CHEN Xiao-qing

(北京市建筑设计研究院深圳院)

(Shenzhen Branch, Beiing Institute of Architectural Design)

【摘要】探讨应急照明的启动方式。分析自带电源非集中控制型系统在现行国家规范下存在的问题和应急照明系统优化,提出作者的结论。

【关键词】应急照明;蓄电池;供电时间

1 引言

消防应急照明和疏散指示系统是由各类消防应急灯具及相关装置组成,为人员疏散、消防作业提供照明和疏散指示的系统。民用建筑中应设置疏散照明的部位在GB 50016—2014《建筑设计防火规范》第10.3.1条做了相应规定。现有国家规范要求设置该系统的场所并不多:JGJ 333—2014《会展建筑电气设计规范》第9.4.2条规定:“特大型、大型会展建筑宜设置集中控制型应急照明和疏散指示系统[1]”和GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》(以下简称《火规》)第4.9.1条提及该系统联动控制设计。在目前没有更详尽的集中型系统使用范围的国家规范作为依据和一般的大型公建未做消防性能化要求的情况下,甲方几乎不会考虑投入资金来做集中型系统。本文仅讨论现行规范下设置自带电源非集中控制型系统存在的问题和优化思路。

2 自带电源非集中控制型应急照明启动的方式

当前应急照明强启方式主要有两种做法:

断电强启:当收到火灾信号后,应强制点亮应急照明灯具并发出反馈信号。当应急照明配电箱输出回路供电电压采用AC220V时,接收到消防联动控制信号后,应切断相关区域应急照明回路供电。使应急照明灯具转入应急点亮状态,由应急照明灯具自带蓄电池供电。

得电强启:消防联动控制器发出联动控制信号,强启线得电强制应急照明灯具点亮。(若应急照明配电箱输出回路采用安全电压供电时,可不切断供电电源,使应急照明灯具在主电源状态下点亮。)

现行主要有两个规范、条文和《图示》解释,谈及应急照明强启方式的相关论述:

《火规》第4.9.2条规定:当确认火灾后,由发生火灾的报警区域开始,顺序启动全楼疏散通道的消防应急照明和疏散指示系统,系统全部投入应急状态的启动时间不应大于5s[2]。

GB 17945—2010>(以下简称《应急》)第6.3.5.2条规定:应急照明箱应能接收应急转换联动信号,切断供电电源,使连接的灯具转入应急状态,并发出反馈信号[3]。

14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》图示(以下简称《图示》)第38页:火灾确认后,消防应急灯具应点亮并发出反馈信号。当应急照明配电箱输出回路采用AC220V供电时,应急照明配电箱在接收到应急转换联动控制信号后,应切断输出回路供电,连接的灯具转入应急点亮状态[4]。

可见当采用自带电源非集中控制型系统时,在火灾时用于给疏散通道的应急照明灯具供电的应急照明箱,要求采用切断电源(即断电强启)的方式实现系统投入应急状态。

3 蓄电池供电时间

自带电源非集中控制型灯具,一般都是24V以下的蓄电池直接安装在灯具内(此灯需取得消防检验报告,即3CF认证);自带电源非集中控制型系统比集中电源型系统较可靠。在线路故障的情况下,应急照明灯具由自带蓄电池供电继续工作。但其缺点是蓄电池跟随灯具分散放置,后期维护量大、故障点也较多。

对于消防应急照明和灯光疏散指示标志的连续供电时间要求较高的场所,如《建规》第10.1.5条规定:“1 建筑高度大于100m的民用建筑,不应小于1.5 h”。自带电源非集中控制型系统就存在这样的问题:《应急》第6.3.1.2条规定“系统应急工作时间不应小于90min,且不小于灯具本身标称的应急工作时间”。但一般市面上的自带电源非集中控制型的应急工作时间都为90min。蓄电池的使用寿命基本在3~5年,在工作3~5年后, 蓄电池的容量也就只有初始容量的50%不到[5]。一旦发生火灾的时候,其实际连续供电时间很有可能出现短于90min的情况。若应急照明灯具要满足其备用电源的供电连续时间要求,则需增加蓄电池的初装容量,则应急照明灯具单灯的体积就会增大(蓄电池容量增大),对应急照明灯具生产、安装都制造了不少麻烦。因此,一般超高层项目如果不采用集中电源型产品的话,将无法满足《建规》的相关要求。

4 应急照明系统优化

图1 应急照明箱配电系统图

针对上述情况,对自带电源集中控制型系统的应急照明配电箱进行优化[6]。如图1所示。

火灾确认初期(消防队员赶到之前),应急照明箱仍然由常用电源或者柴油机等备用电源供电。当消防队员赶到后,因交流220V电源可能对在火场救灾的消防人员的安全造成威胁,可在应急照明总回路增加消防模块,由消防人员进入火灾场所前在消防控制室手动切除,断开220V电源,采用应急照明灯具的蓄电池供电。在灯具蓄电池定期巡检的情况下,该方案能较好地满足一般超高层照明应急时间和人员安全的要求。

采用自带电源非集中控制型项目在火灾时用于给疏散通道的应急照明灯具供电的应急照明箱采用断电强启宜作为首选方式。但对于消控室、消防风机房、消防电梯机房、消防水泵房等消防设备用房的备用照明,若消防时采用断电强启的方式,由于蓄电池的应急时间有限,无法满足最少持续供电时间≥3h。另外,由于断电强启后,自带电源非集中控制型的灯具在应急输出状态下的输出光通量仅几十流明,应急照明的照度无法满足100%的照度。因此,断电强启并不适用于消防设备用房。笔者认为,由于这些消防设备用房为消防专业人士工作场所,无需直接断电强启,常用电源或

参考文献:者柴油机等备用电源供电即可。消防设备用房的备用照明做法在《图示》中也得到了验证。

5 结语

上述方案仅作为自带电源非集中控制型在现行规范下的优化性建议,并不能真正意义上解决大型、复杂性公建在火灾情况下的疏散供电时间和照度等问题,对于复杂大型公共建筑,笔者认为应优先选用集中控制型系统。

[1]JGJ 333—2014会展建筑电气设计规范[S].

[2]GB 50116—2013火灾自动报警系统设计规范[S].

[3]GB 17945—2010消防应急照明和疏散指示系统[S].

[4]《火灾自动报警系统设计规范》图示14X505-1.

[5]丁宏军.集中电源型消防应急灯使用中的问题与对策[J].建筑电气,2007(5):29-31.

[6]黄剑雄.智能应急照明和疏散指示系统设计探讨[J].建筑电气, 2016(10):33-38.

Discussion on Emergency Lighting and Evacuation Indicating System Design

【Abstract】Discussing on the starting mode of emergency lighting system. This paper purposes the author’s opinions by the analysis of the problems that existing in the setting of the non-central controlled fi re emergency lighting system for fi re emergency luminaires powered by self contained battery under the current national standard and the optimization of the emergency lighting system.

【Keywords】emergency lighting;battery;power supply time


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