摘要:建筑防火设计首要任务是保障人员生命安全,科学、高效、安全的疏散方案是建筑防火辅助救援措施中最基本、最重要的环节。
关键词:A型灯具,集中控制型应急照明系统
《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB51309-2018于2019年3月1日正式实施。该标准的实施对比原有设计规范几乎发生了颠覆性的变化,给设计人员理解、操作带来了一定的困惑。作者根据自己对该规范的理解,从系统的分类和组成、灯具选型和设置要求、系统的配电设计以及系统的控制要求等相关条文进行解读,希望能对相关设计人员起到一定的参考作用。
一、系统的分类和组成:
3.1.2.设置消防控制室的场所应选择集中控制型系统;设置火灾自动报警系统,但未设置消防控制室的场所宜选择集中控制型系统;其他场所可选择非集中控制型系统。
解读:
①、消防应急照明和疏散指示系统按控制方式可分为集中控制型系统和非集中控制型系统。此条文规定了各场所系统控制型式,消防规范中的“宜”一般解释为没有特殊情况时应采用,因此,大部分建筑物都会采用集中控制型系统。
②、系统型式可分为集中控制型集中电源系统、集中控制型自带蓄电池电源系统、非集中控制型集中电源系统及非集中控制型自带蓄电池电源系统四类。
③、在同一集中控制型系统中,不同场所、部位设置的灯具可以采用不同的蓄电池电源供电方式,即集中控制型系统中可同时设置应急照明集中电源和应急照明配电箱,分别给不同场所或部位的集中电源集中控制型灯具和自带电源集中控制型灯具供电。如在大、中型商业设置的集中控制型系统中,采用集中电源配接地面灯光疏散指示标志,也可同时采用应急照明配电箱配接顶棚自带蓄电池应急照明灯具。但是应注意应急照明集中电源出线回路不能配接带蓄电池的灯具。
④、在选择灯具供电方式时,是选择集中电源供电方式还是自带蓄电池供电方式?这个应根据项目具体分析。集中电源供电便于日常管理和维护,一般高大空间场所如体育馆、工厂、宴会厅等推荐采用集中蓄电池供电,但是集中电源供电出现故障时影响范围较大。因此集中电源宜采用小功率集中电源按防火分区或防火间隔分布式设置。灯具采用自带蓄电池供电时,系统风险范围较小,但是电池设置分散不便于维修及更换,因此宜选用寿命周期长、容量衰减比率低的灯具。
3.1.6 住宅建筑中,当灯具采用自带蓄电池供电方式时,消防应急照明可以兼用日常照明。
解读:
①、住宅可以采用自带蓄电池的灯具兼做日常照明和应急照明,平时可以采用面板开关或声控、光控、微波感应开关控制,但在火灾情况下灯具现场控制开关的工作状态不能影响灯具光源的应急点亮。
②、公共建筑的走道、楼梯间及车库等场所的应急照明,除非选用A型持续性灯具,否则消防应急照明不应兼做平时照明。
③、持续型应急照明灯具在节点点亮模式下光通量不应低于30lm,消防应急照明灯具兼用日常照明时,灯具在应急启动后的光通量指标不应小于100lm。
二、灯具的选型和设置:
3.2.1.4设置在距地面8m及以下的灯具应选择A型灯具;地面上设置的标志灯选择集中电源A型灯具;未设置消防控制室的住宅建筑,疏散走道的、楼梯间等场所可选择自带电源B型灯具。
解读:
①、A型灯具是主电源和蓄电池电源(集中电源)额定工作电压均不大于DC36V的消防应急灯具,反之则为B型灯具。B型灯具一般应用于超过8米的高大空间,如机场、展览馆、体育场馆、高大厂房等。
②、地面标志灯应选择持续型灯具,不应选用蓄光型标志灯作为不间断疏散指示标志;地面标志灯防护结构因安装或维护不当易造成破损,地面产生的积水易侵蚀蓄电池,因此地面标志灯不应采用自带蓄电池灯具。
③、仅未设置消防控制室的住宅建筑可选用自带电源B型灯具,公共建筑8m以下均应选用A型灯具;住宅选用B型灯具的防护等级不应低于IP34。
④、住宅小区内设置有消防控制室时,小区内所有一、二类高层建筑均应选用A型灯具。
3.2.9方向标志灯的标志面与疏散方向垂直时,灯具的间距不应大于20m;方向标志灯的标志面与疏散方向平行时,灯具的间距不应大于10m;疏散门在走道侧边时,应在疏散走道上方增设方向标志灯。
解读:
①、灯具的标志面与疏散方向垂直时,由于没有视角差,人员可以清楚地辨识一定距离内的标识信息;当标志面与疏散方向平行时,受视角的影响,虽能看到标志灯,但无法全面、清楚的辨识标识信息。因此,此条款缩短了标志灯具的设置间距,以便人员能准确辨识标识信息。
②、安全出口指示标志设置在走道侧边,与视角平行时,不便于人员对标识信息的观察、判断,因此需在疏散走道正对安全出口的上方增设方向指示标志。
3.8.1 避难间(层)及配电室、消防控制室、消防水泵房、自备发电机房等发生火灾时仍需工作、值守的区域应同时设置备用照明、疏散照明和疏散指示标志。
解读:
①、备用照明、疏散照明应分开设置,备用照明不应代替消防应急照明,也即不能按传统设计采用带蓄电池的荧光灯作为备用、疏散照明。
②、此处火灾时仍需工作、值守的区域不包含消防风机房、消防电梯机房。
③、当设备房面积较小,室内一目了然时,只需在疏散门上设置安全出口指示标志;当设备房建筑面积大于200m2,或建筑布局不规则,疏散门不在视线范围内时,除设置安全出口指示标志外,还应在疏散通道及拐弯处设置疏散指示标志。
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三、系统的配电设计:
3.3.3 水平疏散区域灯具应按防火分区、同一防火分区的楼层等为基本单元设置配电回路;除住宅建筑外,不同的防火分区不能共用同一配电回路;防烟楼梯间前室及合用前室内设置的灯具应由前室所在楼层的配电回路供电。
解读:
①、此处规范不再强调按防火分区设置应急照明配电箱,仅要求配电回路所配接灯具不应跨越防火分区。因此,笔者认为可理解为,当防火分区面积不大且非人员密集场所,可以多个相邻防火分区共用应急照明配电箱,只在末端配电回路严格分开。
②、住宅各层公共面积较小,应急、疏散灯具数量较少,可以多层应急照明、疏散指示共配电回路,但不宜超过8层。
③、防烟楼梯间前室及合用前室的应急灯具应由本楼层应急照明箱供电,不应与楼梯间应急照明共用配电回路。
3.3.5.1 应急照明配电箱或任一配电回路配接灯具的数量不宜超过60只。
解读:单回路灯具数量最多配接60只灯具,这个主要从灯具数量及配电范围控制单个回路规模。60只灯具数量主要针对疏散指示标志,如回路中全部配接4w应急照明灯具,数量则不宜超过25个。
3.3.6.1、2 任一配电回路配接灯具的额定功率总和不应大于配电回路额定功率的80%;A 型灯具配电回路的额定电流不应大于6A;B 型灯具配电回路的额定电流不应大于10A。
解读:为保障系统运行的稳定性、可靠性,根据产品的技术现状,规定A型灯具配电回路额定电流不应大于6A,实际配接灯具回路的额定电流不宜大于5A。24V、36V配电回路额定容量分别不能大于115W和170W。
3.3.7.3 集中控制型系统中,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的消防电源配电箱供电;非集中控制型系统中,应急照明配电箱应由防火分区的正常照明配电箱供电。
解读:火灾发生时,集中控制型系统中应急照明控制器需按照预设的控制逻辑和时序控制应急照明启动,为保障系统的供电可靠性,要求应急照明配电箱采用消防电源回路供电。采用自带电源灯具的非集中控制型系统中,应急照明配电箱由正常照明配电箱供电,火灾状态下,切断火灾区域正常照明电源即可控制带蓄电池灯具的应急点亮。
3.8.2系统备用照明的设计应符合下列规定:
1 备用照明灯具可采用正常照明灯具,在火灾时应保持正常的照度。
2 备用照明灯具应由正常照明电源和消防电源专用应急回路互投后供电。
解读:
①、备用照明不需采用带蓄电池灯具,因已单独设置消防应急照明回路,可满足切换时间不大于5s的基本照度要求。
②、配电室、消防水泵房、消防控制室、自备发电机房独立设置,且未设置火灾自动报警系统时,应急照明、疏散指示灯具可选用自带电源B型灯具。
③、笔者认为消防设备用房照明灯具平时处于关闭状态,且消防设备非频繁启动设备,对灯具寿命影响有限,本着配电回路简洁、敷设路径最优的原则,备用照明宜由双电源末端提供电源。
四、系统的控制要求:
3.6.1应急照明控制器应通过集中电源或应急照明配电箱连接灯具,并控制灯具的应急启动、蓄电池电源的转换。集中电源或应急照明配电箱与灯具的通信中断时;应急照明控制器与集中电源或应急照明配电箱的通信中断时;非持续型灯具的光源应应急点亮、持续型灯具的光源应由节电点亮模式转入应急点亮模式。
解读:
①、系统的控制架构分为3个层级。应急照明控制器之间的网络总线为一级控制架构;应急照明控制器和集中电源或应急照明配电箱之间的通信总线为二级控制架构;集中电源或应急照明配电箱与其配接的灯具之间的回路总线为三级控制架构。一级、二级控制架构中,系统通信总线可以采用树形结构,也可以采用环形结构。在三级控制架构中,集中电源或应急照明配电箱宜按灯具配电回路设置灯具的通信回路,且配电回路和通信回路配接的灯具应一致。
②、为了保证系统的可靠性,二级或三级控制架构中出现通信中断时,均需点亮应急光源。此处通信中断主要指的是火灾时因技术原因导致通信中断,一般不认为线缆出现故障。
3.6.6 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联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点点亮模式转入应急点亮模式;灯具持续应急点亮时间不应超过0.5h。
解读:此条规范解决了传统设计中,主电源停电,蓄电池灯具放完电后突发火灾时无法使用的矛盾。为保证灯具的蓄电池在系统主电源断电后突发火灾时仍能满足持续应急工作时间要求,同时也兼顾主电源断电后应急处置的时间需求,对系统灯具持续应急点亮的时间做出了相应的限制。超出限制时间主电源仍未恢复时,需熄灭应急光源。因此,蓄电池设计持续工作时间除满足相应规范的要求外,还应加上非火灾状态下的放电时间。
3.6.9在火灾状态下,应由火灾报警控制器输出信号作为系统自动应急启动的触发信号;控制系统所有非持续型照明灯应急点亮,持续型灯具由节点点亮模式转入应急点亮模式。
解读:本条规定了系统自动应急启动控制逻辑和控制时序的设计要求。火灾确认后,为避免出现点击事故,集中电源B型灯具或自带电源B型灯具系统均切断主电源,转入自带蓄电池供电。集中电源A型灯具或自带电源A型灯具系统一个保持主电源供电,当主电源断电后,再自动转入自带蓄电池供电。
五、结束语
保障生命安全应首先立足于人的自主疏散,其次再辅以救援。为了有效保障系统运行的稳定性,减少系统故障环节,系统的设计应遵循系统构架简洁、控制简单的基本设计原则。本文是笔者对GB51309-2018设计部分章节的解读,供同行交流,错漏之处希望同行批评指正。
参考文献:
[1]消防应急照明和疏散指示系统 四川科学技术出版社
[2]消防应急照明和疏散指示系统技术标准 GB51309-2018 中国计划出版社
论文作者:黄彦
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
标签:灯具论文; 电源论文; 回路论文; 系统论文; 集中控制论文; 蓄电池论文; 自带论文; 《基层建设》2019年第15期论文;