淺談應急照明在工業建筑的設計應用
發布時間：2022-12-06瀏覽次數：839返回列表
易允恒
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
【摘要】:文章根據《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB513O9-2018）,介紹了工業建筑的應急照明系統的設計原則及常見電氣設計問題與解決方案。
【關鍵詞】:工業建筑；消防;應急照明；疏散標志;系統設計
0引言
根據規定，廠房和倉庫的火災危險性分為甲、乙、丙、丁、戊類5種，廠房按照層數及高度可分為單、多層及高層廠房。文章介紹了工業建筑應急照明系統的設計原則，并通過實際案例探討了工業建筑的常見電氣設計問題與解決方案。
1應急照明的系統設計原則
對于新建、改建和擴建的民用建筑、通用工業建筑應急照明和疏散指示標志要不要設？怎么設置？GB50016-2018建筑設計防火規范（以下簡稱建規）第10.3.1條規定：除建筑高度小于27m的住宅建筑外，民用建筑、廠房和丙類倉庫的下列部位應設置疏散照明：封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室、消防電梯間的前室或者合用前室、避難走道、避難層（間）;觀眾廳、展覽廳、多功能廳和建筑面積大于200㎡的營業廳、餐廳、演播室等人員密集的場所；建筑面積大于100㎡的地下或半地下公共活動場所；公共建筑內的疏散走道；人員密集的廠房內的生產場所及疏散走道。由以上規定可以看出，對于民用建筑來說，建筑專業一般會劃分很明顯的疏散通道、安全岀口，電氣工程師依據建規的相關規定很容易判斷應急照明系統的設置與否；而對于工業建筑,建規中只是明確了廠房和丙類倉庫的下列部位應設置，而對于甲、乙、丁、戊類倉庫并未提出，那對于實際工程設計中來說，這些未提及的場所需不需要設置呢？建規的10.3.1條文給出的解釋是，對于本規范未明確規定的場所或部位，設計師應根據實際情況，從有利于人員安全疏散需要出發考慮設置疏散照明，如生產車間、倉庫、重要辦公樓中的會議室等。那么對于丁戊類倉庫，火災危險性比較低，倉庫內人員比較少，僅僅是一個大空間的倉庫來說疏散容易時，就無需設置應急照明疏散系統,對于甲乙類倉庫，雖然火災危險性比較高，但倉庫除了專業的庫管員，平常也是很少有人員出入的，筆者認為參照建規10.3.1條對丙類倉庫部位要求，若甲乙類倉庫也沒有規范所列的部位，也可以不用設置應急照明疏散系統。對于工業廠房，若有10.3.1條規定的下列部位，設置應急照明疏散系統，若沒有以上部位，依據建規第10.3.5條規定:公共建筑、建筑高度大于54m的住宅建筑、高層廠房（庫房）和甲、乙、丙類單、多層廠房,應設置燈光疏散指示標志，并應符合下列規定：應設置在安全出口和人員密集的場所的疏散門的正上方；應設置在疏散走道及其轉角處距地面高度1.0m以下的墻面或地面上。筆者認為可以僅設置燈光疏散指示標志,也是滿足規范要求的。
2應急照明和疏散指示系統的設計案例解析
例如，某建筑面積3000㎡的甲類車間，地上三層，局部四層，建筑高度為17.2m,共一個防火分區,火災危險類別為甲類;設有火災自動報警系統，消火栓系統，本單體內無消防控制室;設有兩個封閉疏散樓梯，一層5個疏散出口；中間三米柱距為一通廊，無工藝設備的布置，經與建筑專業核實，人員的疏散可借助此通廊。系統選用自帶蓄電池非集中控制型系統，系統包括應急照明配電箱、自帶蓄電池A型燈具，應急照明配電箱電源由同一防火分區的正常照明配電箱供電。設備的防爆、防護/防腐等級為EXdIIAT2Gb級，IP65/F1。系統中的應急照明配電箱和燈具應選擇A型配電箱和A型燈具，如下做具體分析系統的選擇。
2.1系統型式的選擇
電氣設計人員通常在工業建筑中很難找到一個明顯的疏散通道,此種情況在嚴謹的設計程序中，應需建筑與工藝專業為電氣專業提供一條明確的疏散通道，不能憑空想象的去做設計。如上實例還比較好,有一個公共無遮擋的通廊可供人員疏散。依據建規10.3.1-1條規定，本車間應設置消防應急照明和疏散指示系統。系統的具體設置要求，我們設計師應遵從《技術標準》的相關設計要求。
技術標準第3.1.2條規定了系統的選擇原則：系統類型的選擇應根據建、構筑物的規模、使用性質及日常管理、維護難易程度等因素確定，并應符合下列規定：設置消防控制室的場所應選擇集中控制型系統；設置火災自動報警系統，但未設置消防控制室的場所宜選擇集中控制型系統；其他場所可選擇非集中控制型系統。
技術標準2.0.11-12條條文說明中明確給出了系統的控制型式：集中電源集中控制型系統、自帶蓄電池集中控制型系統、集中電源非集中控制型系統、自帶蓄電池非集中控制型系統。設計師可根據技術標準第3.1.2條規定及燈具蓄電池電源供電方式的不同選擇本車間的系統類型。本車間雖然設置有火災自動報警系統，但設計師在選擇系統型式的問題上對技術標準規第3.1.2-2條規定往往比較糾結，到底本車間是選擇集中控制型系統還是非集中控制型系統呢？對于規范中的“宜”字條文，標準用詞說明中是這解釋的“表示允許稍有選擇，在條件應這樣做”。
設計人員應具體情況具體分析，在實際項目中依據工業建筑火災危險性、工業建筑的規模、人員密度、疏散難易程度等方面評估后，選擇合適的系統型式。對于本案例來說，規模為中小型，無人員密集場所，疏散較容易，可選用非集中控制系統;從供電電源的角度來考慮，為保證系統燈具在火災等緊急狀態下供電及應急啟動的可靠性，集中系統中的集中電源或應急照明控制箱應釆用消防電源回路供電，由于工業建筑的限制條件，采用非集中控制系統能有效保障系統在火災緊急況下可靠動作。
2.2燈具蓄電池電源供電方式的選擇
按照燈具蓄電池電源供電方式的不同分為集中電源型消防應急燈具和A帶電源型消防應急燈具，對于甲類工業項目來說，車間內的所有用電設備均應采用相應防爆、防護、防腐等級的設備，而對于新型產品集中電源來說，防爆設備目前尚沒有有關市場準入制度的產品，但對于自帶蓄電池的應急燈具及疏散指示標志來說，防爆產品在市場上已經比較成熟，亦有消防認證,在設計中有據可依。筆者認為，對于甲類生產廠房選用自帶電源型消防應急燈具能適用行業需求，對于采購及施工來說也方便很多。
2.3燈具的設計
燈具的設計主要包括燈具設置部位的確定、燈具的選型和燈具的布置。工業行業需求的不同，帶來生產活動的差異,對建筑的形式、體量、性能要求也會千差萬別，功能決定了工業建筑完全不同于民用建筑的多樣性。工業建筑大都采用單層建筑，為滿足生產需求，往往層高較高，一般也會超過8m。由技術標準第3.2.1-4條規定：設置在據地8m及以下的燈具應選擇A型燈具；設置在8m以上場所時，當工業建筑不大或者應急燈具總功率不大,A型應急照明配電箱可以滿足供電要求時，可優先采用A型燈具。本車間層高5.5m，非人員密集場所，燈具設置在疏散通道、樓梯間、前室。設置部位的低水平照度，依據技術標準表3.2.5內容，疏散通道地面水平低照度不應低于1LX,封閉樓梯間不應低于5LX,燈具選用自帶蓄電池型A型燈具，其次燈具及其連接器件的防護等級應能滿足其設置場所的環境條件要求。另外出口標志燈的設置與民用建筑相同，此部分可參考民用建筑,再次筆者不在敘述。
2.4系統配電設計
技術標準3.3條規定,當燈具采用自帶蓄電池供電時，燈具的主電源應通過應急照明配電箱一級分配電后為燈具供電，應急照明配電箱的主電源輸出斷開后，燈具應自動轉入自帶蓄電池供電。A型應急照明配電箱的輸出回路不應超過8路，配電回路的額定電流不應大于6A。技術規定中的應急照明配電箱和集中電源是供電設備，內部元器件是由廠家配套提供的，對技術標準3.3.條的規定，筆者理解是對設備內部電源轉換的一個強制規定,也就是對生產廠家提供的一個要求；而對于設備（應急照明配電箱和集中電源）的供電，集中控制型系統中集中電源或應急照明配電箱應有所在防火分區的消防專用電源供電，且設備應布置在值班室、消控室、配電間或電氣豎井內。例如設置在消控室的應急照明控制器及集中電源或應急照明配電箱應有消控室內雙電源切換箱輸出冋路供電。非集中控制型系統技術規定則由所在防火分區的正常電源提供即可。如上實例，甲類車間內應急照明配電箱由相應防火分區的照明配電箱提供供電電源即可滿足規范要求。
3安科瑞應急疏散對應選型
綜合以上設計與要求，我司對應產品選型如下：
4結語
綜上所述，工業建筑因車間內工藝上的設備及管道布置的特殊性，設計師可根據具體實例具體分析消防疏散方案的設計。對于丁戊類車間庫房，燈具供電方式尚不受限制，但對于甲類車間，集中電源的設置尚應存在缺陷，還希望國內廠家能夠盡早研發出能夠滿足環境要求的防爆產品，應用于工業建筑消防應急照明系統。
參考文獻:
[1]GB50016-2014 建筑設計防火規范[S].
[2]GB17945-2010《消防應急照明和疏散指示系統》[S].
[3]GB51309-2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》[S].
[4]李偉.《工業建筑應急照明設計探析》
[5]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版.
