应急照明系统设计的探讨应急照明系统设计的探讨 作者: 来源:《电气&智能建筑》 近年来,大型公建越来越多,尤其是人员较为密积的酒店、商场、写字楼,在紧急状况下的人员疏散是一个很现实和重要的问题,这对应急照明系统的合理设置提出了新的问题。 应急照明包括 ...关键字:应急照明 近年来,大型公建越来越多,尤其是人员较为密积的酒店、商场、写字楼,在紧急状况下的人员疏散是一个很现实和重要的问题,这对应急照明系统的合理设置提出了新的问题。
应急照明系统设计的探讨
应急照明系统设计的探讨
作者: 来源:《电气&智能建筑》
近年来,大型公建越来越多,尤其是人员较为密积的酒店、商场、写字楼,在紧急状况下的人员疏散是一个很现实和重要的问题,这对应急照明系统的合理设置提出了新的问题。 应急照明包括 ...
关键字:应急照明
近年来,大型公建越来越多,尤其是人员较为密积的酒店、商场、写字楼,在紧急状况下的人员疏散是一个很现实和重要的问题,这对应急照明系统的合理设置提出了新的问题。
应急照明包括以下几种:
(1)正常照明失效时,为继续工作(或暂时继续工作)而设的备用照明;
(2)为使人员在火灾情况下,能从室内安全撤离至室外(或某一安全地区)而设置的疏散照明;
(3)正常照明突然中断,为确保处于潜在危险的人员安全而设置的安全照明。
就其功能而言,应急照明是十分重要的,它涉及到人身安全的问题,所以应急照明系统设计的合理性是其可靠性的关键。
实践中应急照明系统作法比较普遍的有四种:
(1)采用浮充蓄电池灯作为应急照明灯;
(2)采用双电源切换箱作为应急照明供电电源;
(3)采用浮充蓄电池灯,其供电电源为双电源切换箱;
(4)采用集中浮充应急照明箱。
第一种方法其优点是使用比较灵活,浮充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。对于电源异常时可实现不间断照明,有的产品可实现十分灵活的远程控制及监视,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,使用不善容易损坏,维修、保养工作量较大,维护成本高,使用寿命相对较短,实现远程控制及监视所需投资很大。浮充蓄电池灯的使用对管理人员的素质要求较高,因为如果管理不善浮充蓄电池灯的电源在正常状态下被意外切断,应急灯进入放电工作状态,而这个放电时间可能很长,一般都在几小时以上,而规范和灯具自身要求最多不超过一小时。这样使用灯具的寿命受到很大的影响,不用多久就会损坏,维修更换不及时,在紧急状态下不能正常工作,使情况恶化。从经济角度来说,这种方法初投资较大,维修更换成本较高,而且浮充蓄电池灯需定期充放电,否则会出现充放电失灵、电池失效等问题。所以,这种作法比较适用于面积较小、双电源很难解决的建筑和对疏散指示照明要求极高的建筑。
第二种方法是把应急照明按二级或一级负荷用双电源供电,其供电应为独立的回路,双电源应在末端切换。优点是成本较低,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;在电箱二次回路可以加远程控制及监视,可对其下的分支回路进行监测,也可对多台装置进行监测与监控,系统易用性强。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。这种方法适用于双电源容易解决、面积较大、非重要的建筑。
第三种方法从某种角度可以看作是前两种方法的集成,它同时具有前两种方法的优点,而且性能非常可靠,但成本比前两种方法都要高。这种方法适用于双电源容易解决、面积较大、非常重要的建筑。第四种方法其优点是成本较低,寿命较长,单箱控制面积较大,在电箱二次回路可以加远程控制及监视,设计、施工容易,电源部分设计灵活,使用用途可以延伸。现有的集中供电箱体自身可以耐火,箱内导线阻燃,可以适合火灾现场。对于较大型建筑自身设有电气竖井,它可放置于竖井中,防火问题更易解决。因为箱体为独立设置,不用担心无关人员误操作,管理比较方便、安全。另外,蓄电池集中放置在箱体内,灯具自身不带浮充蓄电池,经济性上比较合理,维修、维护工作量少,故障率低,寿命较长,一般在10年以上。从经济性方面比较这种方式与采用浮充蓄电池灯方式相比投资减少30%左右,而且规模越大该项投资越低。在设计、使用时可以做出多种方案:对非重要部分可用单电源供电,可以减少施工的复杂性,提高经济性;对重要负荷可采用双电源供电,即使两路电源均出现问题时,仍可由电池组供电,可实现不间断照明,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;因其可以实现三电源供电,大大提高了系统的可靠性。如有必要可直接为24V直流负荷供电,使其用途可以延伸。集中供电方式可以对应急电源装置的电池组充放电状态、充放电电压、电流进行监测,对其下的分支回路进行监测;也可对多台装置进行监测与监控,增强了系统的可控性和易用性。这种方法相对第二种方法的投资要高,但适用范围广、可靠性高,对于不同类型的建筑有很强的通用性,应用灵活。
对于应急照明的设计还有其它方法,但也是这三种方法的组合和衍生,在实际应用中,可以根据工程的实际情况灵活运用。
2楼
简述火灾事故照明的设计
作者: 来源:《电气&智能建筑》
摘 要 火灾事故照明是在正常照明的电源中断,但仍须保证一些重要房间及人员疏散走道的照明,根据规范规定,一些低层建筑和高层建筑的特定部位均应设置火灾事故照明。火灾事故照明电源 ...
关键字:火灾事故照明
摘 要 火灾事故照明是在正常照明的电源中断,但仍须保证一些重要房间及人员疏散走道的照明,根据规范规定,一些低层建筑和高层建筑的特定部位均应设置火灾事故照明。火灾事故照明电源有城市一路或双路电源、自备发电机组、蓄电池等几种,在具体工程设计中,可根据具体情况来确定火灾事故照明的供电系统。文章从比较这些系统的优缺点中,得出最合理的系统形式。
火灾事故照明是指在火灾事故情况下,正常照明电源和其他非消防电源均停了,此时通过设置应急照明保证仍须工作的一些房间及人员疏散走道的照明。火灾事故证明,有的建筑发生火灾造成严重的人员伤亡事故,其原因固然是多方面的,但与有无应急照明和疏散指示标志也有一定关系,可见设置火灾事故照明是相当重要的。
为防止触电和通过电气设备、线路扩大火势,需要在火灾时及时切断起
火部位及其所在防火分区的电源,如无事故照明,人们在惊慌之中势必混乱,加上烟气作用,更易引起不必要的伤亡。可见,在建筑电气照明设计中,火灾事故照明设计是一个重要的部分。根据国家颁布的规范,许多单层建筑、多层建筑及高层建筑的特定部位均应设置火灾事故照明。由于每位设计工程师的认识不同,在实际设计中火灾事故照明的系统设计也有区别,以下列出不同形式的系统,并比较其是否满足规范的要求及合理性,从而得出最适合的系统。
1 火灾事故照明不同的供电系统
1.1 方式1(一路城市电源及两线制供电)
一些低层建筑的城市供电的电源只有一路,但是根据规范要求又必须设置火灾事故照明,火灾事故照明的另一路供电电源只能是蓄电池,其供电系统方式如图1所示。其供电回路为两线制,线路采用阻燃或耐火导线。穿阻燃管或钢管暗敷,普通走道照明和事故照明混接。普通照明不带蓄电池,诱导灯和事故两用灯带浮充电蓄电池,诱导灯和事故照明两用灯均带浮充电蓄电池,蓄电池正常情况处于浮充电状态,事故照明两用灯正常情况亮灭可控。在发生火灾事故时,常闭动断触点通过手动或自动切断城市电源,诱导灯和事故照明两用灯失电,它们均转换成蓄电池供电而点亮,起到应急的作用。手动触点可设在有人值班的房间,当设有自动报警及联动系统时,可联动该触点,手动和自动都可点亮应急灯;平时在市电停电时应急灯自动点亮起到平时照明的作用。
这种方式的应急灯有两路供电电源,能满足规范要求。由于事故照明两用灯带蓄电池,价格比普通灯具贵很多,因此不可能设很多,而且应急灯长期处于充电状态不用,比较容易坏,坏了不易被发现,这样应急的作用就大打折扣。专家建议普通走道灯在火灾事故时不切断电源,在市电不停的情况下起到事故照明的作用,坏了容易被发现,可及时修理,价格便宜,有应急灯没有的优点,如果能把它们组合起来,那么这个系统的可靠性会更好,也更合理。方式1在应急时切断市电,事故照明灯亮起来,但普通照明断电而熄灭,就可能出现事故照明灯坏了没修的情况,如果不切断电源,事故照明灯就不会亮,而且普通照明灯带分开关,分开关没合上时普通照明灯不会亮,以上比较的结果说明此系统不完善。
1.2 方式2(一路城市电源及两线制供电)
方式2的供电系统与方式1相比更简单,其供电回路仍为两线制,线路则可采用普通导线穿阻燃管或钢管暗敷,普通走道照明单独形成回路,事故照明单独形成回路。普通照明不带蓄电池 诱导灯和事故照明灯带浮充电蓄电池,诱导灯和事故照明灯均带浮充电蓄电池,蓄电池正常情况处于浮充电状态,在火灾事故时,常闭动断触点通过手动或自动切断城市电源,诱导灯和事故照明灯失电,它们均转换成蓄电池供电而点亮,起到应急的作用。手动触点可设在有人值班的房间,当设有自动报警及联动系统时,可联动该触点,手动和自动都可点亮应急灯,平时在市电停电时应急灯自动点亮起到平时照明的作用,如图2所示。
这种方式的应急灯表面看起来有两路供电电源,其实仅有蓄电池一路电源供电,同样情况应急灯长期处于充电状态不用易坏,坏了不易被发现,这样就不能完整地起到应急的作用,与方式1相比普通走道照明不接在此回路,在市电没停时,普通走道照明可以在事故情况下起到辅助照明作用,不会象方式1点亮事故照明的同时,普通走道照明电源被切断而不能点亮。但是方式2与方式1同样不完善,应急灯易坏且不易被发现的缺点没有解决;普通照明灯带分开关,分开关没合上时普通照明灯不会亮。因此方式1、2最好不用在较重要的建筑。
1.3 方式3(一路城市电源及三线制供电)
方式3的城市供电的电源仍只有一路,其供电系统如图3所示,供电回路为两线制,线路采用阻燃或耐火导线穿阻燃管或钢管暗敷,普通走道照明和事故照明混接。普通照明不带蓄电池,诱导灯和事故两用灯带浮充电蓄电池,诱导灯和事故照明两用灯均带浮充电蓄电池,蓄电池正常情况处于浮充电状态。事故照明两用灯正常情况亮灭可控,在火灾事故时,常开动合触点通过手动或自动接通城市电源,当城市电源未停时应急灯点亮,起到应急的作用;当城市电源停了时,应急灯转换成蓄电池供电而点亮,同样可起到应急的作用。平时在市电停电时应急灯自动点亮起到平时照明的作用,如图3所示。
方式3的供电系统与方式1、2相比就合理得多了,它体现了应急灯为两路电源供电。在城市电源保证的情况下,利用市电点亮普通走道照明和事故照明,也不会受普通照明分开关的影响,这样解决了应急灯的可靠性问题;当城市电源不能保证的情况下,事故照明灯依靠蓄电池供电仍然能点亮,平时和应急时均能照亮疏散走道。方式3把普通走道照明灯和事故照明灯组合起来使用,这样系统更可靠,也更合理。因此方式3可通用于只有一路城市电源而该建筑又较重要的事故照明系统。在利用方式3系统时,应注意普通走道照明和事故照明的电源相序与控制触点接通送来电源的相序应相同,否则会发生电源相间短路造成不必要的事故。此供电系统的可靠性还与平时的管理及经常检查事故照明灯具的好坏是分不开的。
1.4 方式4(两路城市电源及三线制供电)
普通高层建筑的城市供电电源一般要求有两路,提供两路电源确实有困难时,可以在一路城市电源的情况下再设自启动柴油发电机组作为备用电源,以两路市电或一路市电和一路自备发电机组来满足建筑内消防用电要求。根据规范要求设置火灾事故照明时,其供电电源有两路,且两路电源在最末一级配电箱处设置自动切换装置。方式4与前三种方式不同的是事故照明灯具不带蓄电池,其供电系统如图4所示,供电回路为三线制,线路采用阻燃或耐火导线穿阻燃管或钢管暗敷。普通走道照明和事故照明没有区别,所有疏散走道及火灾事故时必须坚持工作房间的照明灯均可按事故照明灯设计,诱导灯常明,事故照明灯亮灭可控。在火灾事故时,常开动合触点通过手动或自动接通备用电源,诱导灯保证点亮,事故照明灯的双投开关不管在什么位置均能点亮。如图4所示。
方式4供电系统的前提是应保证两路电源,且两路电源在最末一级配电箱处设置自动切换装置,其供电线路采用阻燃或耐火导线穿阻燃管或钢管暗敷,保证事故照明电源的可靠性。这种系统的事故照明灯具不带蓄电池,结构简单不易坏,且平时均使用,坏了能及时被发现修理,费用相对较低。在利用方式4系统时,同样应注意诱导灯和事故照明灯的电源相序与控制触点接通送来电源的相序应相同。这种系统的可靠性不是很高,一旦城市电源和自备电源均发生故障时,事故照明灯则不能点亮,起不到应急的作用,因此该系统最好不用在很重要的建筑中。
1.5 方式5(两路城市电源及三线制供电)
方式5的供电系统如图5所示。与方式4相比,普通走道照明和事故照明分开设置,普通照明不带蓄电池,诱导灯和事故照明两用灯均带浮充电蓄电池,蓄电池正常情况处于浮充电状态。事故照明两用灯正常情况亮灭可控,在火灾事故时,普通照明不带蓄电池,诱导灯和事故照明灯均不带蓄电池,常开动合触点通过手动或自动接通另一路城市电源,把普通走道照明和事故照明均点亮;虽然两路电源同时停电的可能性比较小,但如果在应急的时候两路电源同时停电,事故照明灯还可以依靠蓄电池供电点亮,平时在两路市电同时停电时,应急灯转换成蓄电池供电而点亮,起到平时照明的作用。
方式5供电系统同样应保证两路电源,且两路电源在最末一级配电箱处设置自动切换装置,其供电线路采用阻燃或耐火导线穿阻燃管或钢管暗敷,保证事故照明电源的可靠性。该系统的电源实际上有三路,两路市电和一个浮充电蓄电池,与前4种系统相比它的可靠性最高,因此方式5可通用于任何重要建筑及所有高层建筑的事故照明系统。在利用方式5系统时,同样应注意普通走道照明和事故照明的电源相序与控制触点接通送来电源的相序应相同。要保证此供电系统的可靠性最高,还与平时的管理及经常检查事故照明灯具的好坏是分不开的,因为蓄电池长期不用好坏很难被发现。
2 火灾事故照明的设置依据及重要性
火灾事故照明设置的依据是国家颁布的有关规范,普通低层建筑的火灾事故照明设置依据《建筑设计防火规范》GBJ16-87,《建规》第5.3.7条规定,“公共建筑的室内疏散楼梯宜设置楼梯间。医院、疗养院的病房楼,设有空气调节系统的多层旅馆和超过五层的其它公共建筑的室内疏散楼梯均应设置封闭楼梯间。”;《建规》第10.2.6条规定“公共建筑和乙、丙类高层厂房的下列部位,应设火灾事故照明:
(1)封闭楼梯间、防烟楼梯间及前室,消防电梯前室;
(2)消防控制室,自动发电机房,消防水泵房,……;
(3)按规定应设封闭楼梯间或防烟楼梯间建筑的疏散走道。
高层建筑的火灾事故照明设置依据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(97版),《高规》第9.2.1条规定,“高层建筑的下列部位应设置应急照明:楼梯间、防烟楼梯间、消防电梯间及前室、合用前室和避难层(间)……公共建筑内的疏散走道和居住建筑内走道长度超过20m的内走道。”国家建筑设计防火规范明确了火灾事故照明设置的要求、方法和技术指标等,我们工程设计工作者应严格执行有关国家规范。
设置火灾事故照明是相当重要的。湘潭市有一家娱乐场所,前几年经营者只注重经营效益,把安全放到了次要位置。随着利润的增加,建设规模扩大许多,用电量相应增加,有一次大型演出时因电气故障舞台起火,突然停电,观众一片混乱,在工作人员的扑救下火是扑灭了,但观众由于不知安全通道,造成拥挤而重轻伤数十人,损失较大。如果安装了事故照明设备,观众能得到安全疏散,就不致于造成较大经济损失。通过这次事件,经营者意识到安全的重要性,刚好市公安消防部门专项治理娱乐场所,经营者便委托设计单位着重对电气及消防安全进行设计,用电增了容,且增加了自动报警、自动灭火及火灾应急照明等,近几年这家娱乐场所再也没有发生较大的安全事故,有点小问题也都化险为夷。可见火灾事故照明作为消防安全辅助设施是相当重要的。
在这里切望广大设计工作者要严格执行有关国家规范做好设计工作,也奉劝那些建设使用者不要把人民生命、财产安全当儿戏,火灾事故照明等消防应急设施是特定建筑必不可少的,不能把这些设施当作可有可无的东西,不用则已,需要它时是谁也代替不了的,否则,悔之晚矣。
3 结束语
随着社会的发展,电气设备越来越多,用电负荷日益加重,相比较而言发生火灾的可能性增大,我们电气设计工作者首先应做的就是把各供电系统设计好,消除隐患。同时设计好火灾自动报警系统,做好火灾预报,万一发生火灾,应有完善的火灾事故照明系统和广播疏导系统,及时疏散人群并启动相关消防设备灭火,减少人员伤亡,减小财产损失。这就要求我们认真负责,以高度的社会责任感来完成每一项设计任务。本文列举的系统仅是具体设计工程的一些代表,不能列举所有,以上观点如有不妥之处,欢迎各位专家批评指正。
参考文献
1 中华人民共和国公安部.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(97版),1997
2 中华人民共和国公安部.《建筑设计防火规范》GBJ16-87,1987
3 徐志强编著.《建筑电气设计技术》 华南理工大学出版社,1994
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7楼
问:高层住宅楼应急照明应如何设置?
答:根据高规GB50045-95 3.0.1条9.1.1条规定,10~18层住宅为二类高层建筑,19层及以上住宅为一类高层建筑,居住建筑中的应急照明(含疏散指示灯),供电负荷等级一类高层住宅按一级负荷要求供电,二类高层住宅按二级负荷要求供电,在9.1.3条中规定“消防用电设备应采用专用回路供电……”,又根据民规JGJ/T16-92 C.3.1条规定,“应急照明其电源转换时间应满足≤15s。”
现时收集各地如何处理上述应急照明和疏散指示标志的作法,有以下几种,即:
1.市电+发电机自备电源,组成树干式供电系统,在各终端配电箱处自动投切。
2.市电电源+发电机自备电源+集中蓄电池电源(EPS),组成树干式供电系统在各终端配电箱处自动投切。
3.市电电源+集中蓄电池电源(EPS),组成树干式供电系统,在终端配电箱处自动投切。
4.市电电源+自备电源(含发电机电源或蓄电池电源),在变电站设置的应急母线段配出专用供电干线回路,树干式供电至各终端配电电箱。
5.市电电源,配出专用供电干线,树干式供电至各终端配电箱,所属各灯具均自带蓄电池电源。
大致有以上5种形式,这几种型式,均符合上述规范条文的规定要求,或满足一级负荷中的特别重要负荷的供电要求。
本着“以人为本”的宗旨,灾害时(含火灾)在20(30)min的时间内,将有关人员疏散至安全场所,故如何确保在有限的时间内应急照明的安全可靠供电,是我们应该认真思考的问题,又鉴于住宅这类特殊建筑和其他公共建筑的使用性质不同,使用人员群体差异,其处理方式应有所区别,首先来讲,住宅的管理,较其他公共建筑的管理应是简单、经济、运行费用要低,故提出以下看法,供参考或批判。
1.在一类高层住宅的应急照明,疏散指示标志,宜采用上述5种方式中的第1或第3方式。
2.二类高层住宅的应急照明,宜采用上述5种方式中的第4方式。
各终端配电箱,宜按每8层左右设置一组,各应急灯具应现场能灵活开停,且应由消防中心强制开启。
另外在住宅底层,附设的商业服务网点,设还是不设应急照明,这可根据高规GB500045-92,2.0.8条,2.0.17条9.2.1.3条的规定,很明确不应设置应急照明。
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8楼
" 本着“以人为本”的宗旨,...........................
另外在住宅底层,附设的商业服务网点,设还是不设应急照明,这可根据高规GB500045-92,2.0.8条,2.0.17条9.2.1.3条的规定,很明确不应设置应急照明。"
不同意最后的这段话:"很明确不应设置应急照明"------设置了就错了?就会出安全问题了?
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9楼
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