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应急疏散照明设计在高层建筑中的应用
更新时间:2023-10-23   点击次数:262次

由于国民经济的发展,建筑的层高和容量也在逐年增多,高层、超高层建筑总量也愈来愈大,这也带来了安全隐患,其*重要的是发生火灾时人员的安全疏散。由于高层、超高建筑的高度、建筑面积和体量都特别大,人口较为稠密,火灾的危害远超一般多层建筑,如若不采取有效的控制引导和预防措施,一旦出现火灾,将会引起严重的安全事故,威胁人们的生命安全,造成经济损失。《建筑设计防火规范》GB500162014)规定,高层建筑内应设立应急照明灯具和疏散指示,以确保人员在火灾发生时能够安全疏散。应急照明是消防设施的组成部分,其设置正确可靠。文章将探讨高层建筑应急照明设计的要点。

1.应急照明的重要性

当电源故障时,应急照明就会自动投入使用,以满足疏散、安全和备用的需求。在建筑电气设计中,应急照明设计是一个组成部分,不仅要满足国家规定,还要求在建筑的特殊部分设有应急照明。实践表明,当建筑断电或失火时,引起人员伤亡事故的原因是多种多样的,其主要原因是应急照明的设计不恰当。因此,恰当的应急照明设计是确保安全疏散的基础。由于设计师对应急照明的理解存在差异,因此在实际工程设计中,应急照明的设计方案也会有所不[1]。当火灾发生时,为了避免工作人员触电和火势增大,消防控制室会按照给出的信息,先后切断着火部位所在防火分区的正常电源。假如没有设计应急照明,或是设计不恰当,再加之火灾产生的有害烟雾(如硫化物)、光线不足、噪声大的影响,将会增加人员撤离的困难,从而酿成严重的人身安全事故和经济损失。

(1)高层建筑的层数较多,垂直疏散间距较长,使得撤离到安全地点所需的时间大大增加,而且撤离通道内烟雾含量很高,容易导致人员被困、受伤。

(2)高层建筑内部存在许多设备的管道,如果防火分离管理不好,失火时管道会成为烟雾和明火的传播渠道,影响平安撤离。

(3)随着面积不断扩大、功用复杂化,高层建筑的疏散通道较长,疏散路线复杂,极易导致拥堵和踩踏,从而加大人员伤亡和经济损失的风险。

(4)由于云梯消防车数量有限,而且能升高高度有限。因此,在高层建筑火灾救援中,云梯消防车的使用存在不足,无法及时帮助高层被困人员获得救援。

从上述四点可以看出,在高层建筑中合理设计应急照明是至关重要的。

2.应急照明的组成部分及设计原则

(1)备用照明。可以确保非消防断电状态下正常活动能够顺利进行。应在以下部分设置备用照明:

消防控制室、自备供电室、供电室、消防水泵室、防排烟风机房、电话总设备机房,以及其他在失火时仍继续工作的房间;

重要设备机房,如通信设备机舱、大中型电子设备电脑房BAS中控站、保安防范控制管理中心等,以及建筑层高大100m的高层建筑的避难层和楼顶直升机停车坪。

(2)疏散照明:用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明。疏散照明应该设置在以下部分:

公共建筑群的疏散楼梯间、防烟楼层前室、疏散通道、消防电梯间及其前室、共用前室。

高层公共建筑群中的观众厅、展示厅、功能厅、餐馆、宴席厅、集会厅、候车(机)厅、营业厅、办事大堂和避难层(间)等场地;

建筑面积大1500㎡的展馆、营业厅及舞蹈娱乐、展示游艺厅等场地;

人员密集且面积大300㎡的地下建筑物和建筑面积大200㎡的表演厅等高层建筑的疏散楼梯间、总长度大20m的内人行道、消防电梯间及其前室、共用前室,以及其他可能存在危险的部分。

二类高层建筑的疏散楼梯间可以不设置疏散照明。

3.应急照明设计措施

在选用应急照明灯具时,应当遵循《消防应急照明和疏散指示系统》GB179452010),以确保疏散指示系统的安全性。疏散通道照明灯具应该安装在顶棚上,以确保灯具的统一性和美观性,并且要合理调整布灯部位,以达到照度标准。在大空间场所,当疏散路线不明显时,单独安装应急照明配电箱,并明确提出具体要求,以便后续装修设计管理。此外,建议应增设地面疏散指示标志,保持视觉的连续性。根据《消防应急照明和疏散指示系统》GB179452010)标准,应急照明灯具的保护级别不应低于规范规定*低标准。在室外或地面设置时,应急照明和疏散指示标志的防护等级不低IP67;在潮湿场所设置时,防护等级不应低IP65B型灯具的防护等级不应低IP34。为了保证安全性,照明供电安全可靠,以防止触电事件的产生。在设计时,应当特别注意火灾疏散指示标志的合理性和明显性,而且各楼层疏散方向应确保流线*短。

3.1备用电源的设置

在我国建筑中,柴油机组通常被用作备用电源。机组能够在市电断开15s内启动,在设计时要求配备自动切换装置,这种装置具有三次启动功能,并且在市电修复后能够自动停机。为保证供电安全,汽轮机的启动都是手动操作,即使是自动操作,如果不定期检查柴油发电机组并进行维护,也无法保证汽轮机能够自动启动。

一般来说,机组人员需要与土建和暖通专业人员合作处理出入风和排烟管道问题。如果出入风管道问题难以解决,可以将排风机、散热片管和发电机组主体分别安置在户外,并使用管道将散热片管与计算机连接。但是,针对北方建筑,这种方法并不适用。在选择产品时,应该注意选择能够排出烟雾、节省燃油、通风良好的产品。备用电源是建筑电气间的重要设施,应采取树干式供电系统,并设有应急照明配电箱,以便在楼层中间配送电力。备用灯具和疏散灯具不应在同一个分支回路,以确保安全。

在重要或人员密集场所,为了保证疏散顺利进行,应当使用带有集中电源的应急照明灯,在柴油发电机组启动以前,这些应急灯会点亮,以此来安定滞留人员的心情,减少混乱,并降低经济损失。在变电所、柴油机房、消防控制管理中心等场合,应急照明集中电源的容量应该适当增加,以保证在市电电源中断,发电机正常运行后可以通过应急照明箱进行照明,从而保证消防设备的正常运行。在工程设计中,应该确保应急灯具与其他照明灯协调一致,以保证视觉效果上的美观性。

3.2光源及灯具的选择

应急照明灯具应选择能够迅速点燃的,应当谨慎使用高压气体放电灯。常见的照明灯为白炽灯、金属卤化物灯、高压钠灯、荧光灯LED灯具。白炽灯、金属卤化物灯、高压钠灯和荧光灯不能满足节能需求,因此已经被淘汰。其中,气体放电灯(金属卤化物灯、高压钠灯)通常需48min才能点亮,这会影响撤离和滞留人员的安全,因此不提议采用。相比之下LED灯具在光效、亮度和体积方面有了显著提升,是未来理想的应急照明光源。

现今,大多数疏散指示照明灯具都符合规范标准,但为了回应我国节能降耗政策措施,提议采LED光源指示灯,以确保安全性和环境友好性。应急照明灯具应当避免使用调光装置,而且应当按照设备级别和备用电源转换时限的规定,采取合理的供电方式,以确保火灾应急备用照明和疏散照明的有效运行。为了确保应急照明的安全性,蓄电池组应该被用作备用电源,其供电时间针对于备用照明不低180min,疏散照明不低90min。在金融机构商品交易场所等空间,供电切换时限不应超1.5s,特别是在收银台、金银珠宝、名贵物品等处。

为了确保应急照明的安全性,应设置玻璃或其他非燃材质制成的防护罩,设计师在灯具选型时应特别注意这一点。照明灯具厂商应加强对应急照明灯具的设计,以达到规范要求,同时使其与常规照明灯具协调统一,使灯具品种和款式更加丰富多样,从而减少设计选型时的困难。这样一来,不仅可以为开发商、建设单位和灯具厂家带来更多的好处,也可以保障疏散照明、备用照明的使用。

3.3应急照明线路的敷设

应急照明线路敷设应当尽可能地保证在停电或失火情形下不会干扰正常用途,应急照明配电箱应当与一般照明配电箱分别设计,并且应当将它们安装在无火灾危险的场所;还应当避免采用中性线,应急照明管线也不应与一般照明线路共同安装,在同一个桥架内,应采用不燃隔板将两端隔离开。应急照明的配电线路应按防火分区划定,不得超越防火分区;采用阻燃耐火的线缆,以确保其安全性。在暗敷时,应将线路安装在非燃烧体内,并在其外壁涂AA乳胶等耐火涂层,并保证涂层厚度不低30mm

应急照明线路应采取绝缘和护套,以防止线缆穿越墙面和地板时发生火灾,并且应采取各种金属管防护,以保证管与墙面、地板相互之间的密封性,同时应选用非燃材料填充管内。应急照明控制原理图,如1所示。

img1 

1应急控制原理图

目前,高层建筑的应急照明质量参差不齐,一旦发生火灾,线路会变得脆弱,引发更多的电气火灾。为此,应该进一步总结经验,研究应急照明方法,以提升应急照明质量。

3.4控制系统的设计

在建筑设计中,应急备用照明控制系统和疏散照明控制系统是非常重要的安全设备。为了保证其正常运行和避免潜在的电力问题,这两个系统应当设置为独立的,并且不能使用同一个分支输出回路供电。此外,在出口电路上是禁止接入电源插座的,以确保安全。为了确保分支干线能够穿越防火分区而不受到破坏,采取耐火密封保护措施,这样即便发生火灾,也能够保证照明系统正常运行,保障人们的生命安全。在高层建筑中,公共区域照明和疏散照明应该分别设置。此外,应保证避难层满足避难应急照明的需要,以提供足够的照明亮度,确保人们能够迅速、安全地疏散。对于高层建筑楼梯间的应急照明控制系统,应该选择具备强启控制功能的应急照明控制器,而不是使用常见的声光控开关,这样才能更好地保障照明系统在紧急情况下可靠、稳定地运行。

4.安科瑞选型产品

为方便对系统的监控和管理,以及之后的维护和检修,使用集中电源集中控制型系统,我司疏散照明和指示产品选型如下:

应急照明控制器

型号

供电电源

安装

方式

产品尺寸

H*W*Dmm

IP等级

img2 

A-C-A100

AC220V

落地

1300*550*560

IP30

 

应急照明集中

型号

供电电源

安装方式

产品尺寸

H*W*Dmm

IP等级

img3 

A-D-0.3KVA-A200L

AC220V

壁挂

500*400*200

IP65

A-D-0.5KVA-A200L

600*480*230

A-D-0.75KVA-A200L

 

应急照明灯具

型号

供电电源

安装方式

产品尺寸

IP等级

img4 

A-ZFJC-E X W-A603HC

DC36V/DC24V

吸顶

壁挂

Φ175*H60

IP67

img5 

A-ZFJC-E X W-A603HE

DC36V/DC24V

吸顶

壁挂

198*98*55

IP67

img6 

A-ZFJC-E X W-A803

DC36V/DC24V

吸顶

Φ101.7*H46.7

IP30

img7 

A-ZFJC-E X W-A800

DC36V/DC24V

壁挂

H87*L102

IP30

img8 

A-ZFJC-E X W-A633GY

DC36V/DC24V

壁挂

Φ255*H70

IP30

 

应急标志灯具

型号

供电电源

安装方式

产品尺寸

IP等级

img9 

A-BLJC-1OEII2W-A431B

DC36V/DC24V

壁挂

128*355*9

IP30

img10 

A-BLJC-1LROXEII1W-A431B

DC36V/DC24V

吊挂

128*355*9

IP30

img11 

A-BLJC-2LREII1W-A430BFH

DC36V/DC24V

吊挂

128*355*9

IP30

img12 

A-BLJC-2LROEII1W-A430B

DC36V/DC24V

吊挂

128*355*9

IP30

5.结束语

随着科技的进步,应急照明在建筑电气设计中的重要性日益凸显,并受到普遍关注。在建筑应急照明设计中,为了确*大限度地减少人员伤亡和财产损失,需要充分了解和研究各种应急照明设备和技术,以提供更加可靠和高效的解决方案,还需要根据当地的实际情况,选择合适的应急照明设备和管材,确保能提供充足的照明和正确的逃生引导,让人们迅速且安全地逃离危险。

参考文献

[1]权向,消防应急照明和疏散指示系统设计要点探[J],光源与,2023(2):31-33

[2],大型住宅小区的应急照明系统设计分[J],广西城镇建,2021(9):89-92

[3],白志,超高层建筑消防应急照明和疏散指示系统设计探[J],智能建筑电气技,2019.13(3):15-19

[4]廖卫,智能消防应急照明和疏散指示系统的应[J],光源与照

[5]高层建筑应急照明设计分,王欢,司,李明进

[6]安科瑞企业微电网设计与应用手2022.05

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