應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)在小型公建的應(yīng)用研究
摘 要:指出無火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的單、多層公共建筑消防應(yīng)急應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)幾種常見做法的缺陷,提出解決方案:建議采用自帶蓄電池的應(yīng)急照明燈作為日常照明的一部分;采用 24 V輸出的小型集中EPS供電;增加強制啟動設(shè)計,設(shè)置消防報警(兼啟動) 按鈕。
關(guān)鍵詞:小型公共建筑;消防應(yīng)急照明;疏散指示系統(tǒng);應(yīng)急照明燈具;EPS;強制啟動;消防報警(兼啟動)按鈕;24 V輸出
0 引言
發(fā)生火災(zāi)時當(dāng)正常照明的電源失效而需要啟動的照明被稱為消防應(yīng) 急照明,主要包括疏散照明和備用照明兩部分內(nèi)容。消防應(yīng)急照明(下文中 統(tǒng)一簡稱為“應(yīng)急照明”)是指火災(zāi)時為了確保疏散通道能被識別或消防控制室、配電室、柴油發(fā)電機房等重要工作場所繼續(xù)作業(yè)而設(shè)置的照明。
1 規(guī)范對公共建筑消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計要求
GB50016-2014 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》10.3.1條規(guī)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(yīng)設(shè)置疏散照明……”。
JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》13.8.3 條規(guī)定“公共建筑、居住建筑的下列部位,應(yīng)設(shè)置疏散照明:1 公共建筑的疏散樓梯間、防煙樓梯間前室、疏散通道、消防電梯間及其前室、合用前室……”。
相關(guān)規(guī)范條文中并未對何種公共建筑規(guī)模采用哪種設(shè)計有具體要求,因此公共建筑無論規(guī)模大小, 均應(yīng)進行相應(yīng)疏散照明設(shè)計。但如何針對小型公共建筑疏散照明系統(tǒng)進行具體設(shè)計,特別是如何在火災(zāi)情形下確保可靠亮燈,筆者未發(fā)現(xiàn)相關(guān)設(shè)計手冊、技術(shù)措施和相關(guān)文獻有較為細(xì)致的闡述。
2 目前常見消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)做法缺陷及相關(guān)建議
對于無火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的小型公共建筑目前設(shè)計大多采用自帶蓄電池的應(yīng)急燈具,筆者所見到的主要有兩種基本方案:
a. 方案一: 采用雙頭燈或帶蓄電池的吸頂應(yīng)急燈作為疏散照明。平時不亮,火災(zāi)時斷電雙頭燈亮。
b. 方案二: 采用雙頭燈或帶蓄電池的吸頂應(yīng)急燈作為疏散照明。帶開關(guān)(一般感應(yīng)延時開關(guān))控制。這種設(shè)計很多時候作為平時照明的一部分使用。
至于對上述兩種設(shè)計如何使用和維護,設(shè)計說明中都很少提及。
這兩種做法都存在以下缺點:
a. 帶蓄電池應(yīng)急燈具分散安裝于墻壁或吸頂安裝于走廊天棚上,維護困難。不少此類建筑物的應(yīng)急燈具管理者基本不維護,到發(fā)生事故或火災(zāi)時,由于平時缺少正常的充放電維護或蓄電池檢測,到需要用的時候不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。
b. 火災(zāi)情況下,上述設(shè)計往往通過斷電才能讓應(yīng)急燈亮起來。試想一下,在火災(zāi)應(yīng)急情況下,需要逃生的人或建筑管理者手忙腳亂,逃生或救火都來不及,誰會想到去斷開配電箱電源?甚至很多配電箱安裝位置并不便于在發(fā)生火災(zāi)的時候冒險去斷電。 等懂“業(yè)務(wù)”的消防官兵趕到火場時已過了較佳逃生時機。
c. 小型公共建筑一般為外部單電源供電,平時設(shè)備正常檢修停電和事故原因失電時, 不管白天還是晚上,應(yīng)急燈“不分青紅皂白”點亮,到火災(zāi)發(fā)生時,可能處于“存電” 剛用完“新電”尚未充盈的狀態(tài)。
事實上,采用上述應(yīng)急疏散照明設(shè)計,從設(shè)計工程師角度而言畫圖省事,規(guī)范不反對, 也能夠過圖審,很多設(shè)計師當(dāng)然樂于使用;從使用管理者角度來說,他們或許大多并不清楚這種設(shè)計的潛在問題,加上維護走過場,因此 “潛在隱患”從設(shè)計開始就已經(jīng)埋藏下來。
參考文獻有“雙頭燈屬于備用照明燈具,有電不亮,停電才亮。 但是,現(xiàn)在很多人錯把備用照明燈具用在疏散照明燈具中,造成發(fā)生火災(zāi)時不切斷電源就不亮, 久而久之就把概念混淆了。疏散照明應(yīng)該是火災(zāi)時接通電源強制點亮”的論述,筆者不揣淺陋,妄自揣測: 之所以提出雙頭燈只能用于備用照明,可能跟目前除“切斷電源”外,無其他“強制點亮”便于實施的手段有關(guān)。因此,如果能有一種簡單易行的方法解決“強制點亮”的問題,是否就能讓雙頭燈只能用于備用照明的觀點有所改變呢?
此外,采用切斷電源應(yīng)急啟動照明的辦法,與現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范要求也不協(xié)調(diào)。如,GB 50016 - 2014 10.1.6條規(guī)定“消防用電設(shè)備應(yīng)采用的供電回路,當(dāng)建筑內(nèi)的生產(chǎn)、生活用電被切斷時,應(yīng)能保證消防用電。” 疏散照明為消防用電,采用切斷主電源的方式讓其點亮,無論從什么角度都不是很合理。
但由于各種原因,疏散照明設(shè)計采用雙頭燈或類似雙頭燈功能的吸頂應(yīng)急燈,目前由于經(jīng)濟型、 便利性仍具有非常廣泛的市場,在無新的規(guī)范出臺之前,要杜絕此類設(shè)計還不現(xiàn)實,下面筆者給出一些意見和建議:
a. 如上述兩種設(shè)計方案兩者取其一建議采用二種設(shè)計,即應(yīng)急燈作為正常照明的一部分。優(yōu)點在于平時能相對關(guān)注應(yīng)急燈是否能正常運行。電池的效能在電源正常的情況下無法判斷,至少可知道光源和內(nèi)部控制轉(zhuǎn)換元器件是否正常。
b. 配電箱的設(shè)計應(yīng)設(shè)置在便于操作的位置,設(shè)計說明中應(yīng)增加使用說明 “當(dāng)火災(zāi)應(yīng)急情況下,切斷應(yīng)急配電箱電源開關(guān)” 的說明。值得提示的是,作為設(shè)計工程師不要以為管理者知道如何使用維護就不交代清楚,很多時候他們可能真不知。
c. 增加“應(yīng)急蓄電池定期進行蓄電池充放電檢測, 如不能滿足半小時帶負(fù)荷放電時間, 應(yīng)及時更換”。 通過這條,可以明確使用者的責(zé)任。
但無論如何,簡單采用上述這種應(yīng)急疏散照明設(shè)計方案不是一種精細(xì)化、 人性化的設(shè)計, 沒過多考慮使用、 維護中遇到的具體問題。 當(dāng)然增加強制啟動的“改良”設(shè)計可以在一定程度上改變這種不利局面。
3 如何優(yōu)化小型公共建筑消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)計
3. 1 應(yīng)急電源的選擇
對于小型單、層公共建筑而言,針對使用應(yīng)急燈具自帶蓄電池存在的維護不便等諸多弊端,建議采用集中式應(yīng)急EPS電源。即采用小型EPS,24V輸出供電?,F(xiàn)在由于智能疏散照明的快速發(fā)展,這種小型EPS的功率序列從0.2 kW、0.5 kW、1 kW、2 kW、3 kW 等各種功率序列齊全,非常適合于小型公共建筑使用。 目前,小容量EPS或各種分配電裝置生產(chǎn)廠家眾多,產(chǎn)品價格相對低廉,便于設(shè)計使用。小型公共建筑作為疏散甚至兼作平時使用的照明功率都很小, 一般采用單相的小功率EPS配電裝置就能滿足要求,而且這種單相小型EPS 占用空間不大。 具體優(yōu)點在于:
a. 價格較為低廉。集約化的EPS只要功率選擇合理,其費用應(yīng)和分散性的自帶電池應(yīng)急照明燈具有可比性, 甚至?xí)阋诵?/p>
b. 采用EPS集中供電后,一個集中在EPS箱體中的蓄電池的管理與檢測顯然比雜散分, 吸頂安裝在吊頂上或高掛于墻壁上方的應(yīng)急燈方便得多,更容易得到維護。
c. 24 V輸出減小了火災(zāi)噴水滅火情況下對消防人員的危險性。
3. 2 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的控制思路
消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的控制一般兩種思路:
a. 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)平常正常運行。應(yīng)急燈具作為正常照明的一部分使用, 規(guī)范有“除節(jié)假日,夜間無人工作而僅由值班或警衛(wèi)人員負(fù)責(zé)管理外,疏散照明平時宜處于點亮狀態(tài)” 的條款,這種情況下由于疏散照明平時處于點亮狀態(tài),當(dāng)應(yīng)急時既不存在需要斷電亮燈的“難堪”要求,也能滿足疏散基本照度的需求。但這種方式會帶來電費的浪費, 有一定弊端。
b. 火災(zāi)應(yīng)急強啟思路。應(yīng)急照明燈平時作為正常照明的一部分,不采用“常亮”方式, 而是在疏散通道上采用延時感應(yīng)開關(guān)控制(光感 + 紅外感應(yīng))或單聯(lián)雙控開關(guān)根據(jù)具體情況靈活控制,當(dāng)火災(zāi)應(yīng)急情況下,由值班室或樓層顯要位置處設(shè)的報警(兼做啟動)按鈕強制啟動(報警按鈕可采用早已產(chǎn)品化的火災(zāi)報警按鈕,并啟動值班室的報警蜂鳴器,可起到 “一石二鳥”的效果)。
這種方式的優(yōu)點在于能滿足節(jié)能的主觀要求,而且比較具有可操作性。當(dāng)然這種控制方式同樣適用于采用自帶蓄電池的應(yīng)急燈,即可實現(xiàn)“傳統(tǒng)”方式的“改良”。
下面將就火災(zāi)應(yīng)急情況下的強制啟動問題提出具體解決方案。
4 無火災(zāi)自動報警系統(tǒng)情形下的強制啟動控制電路設(shè)計
4.1 設(shè)計要點
a. 值班室(一般小型公共建筑都有冤)和樓層明顯位置設(shè)置強啟按鈕。
b. 應(yīng)急按鈕應(yīng)具有形象化的標(biāo)識,便于識別。
c. 應(yīng)急按鈕具有強制啟動與應(yīng)急報警的雙重作用。報警應(yīng)有音響警示,便于值班人員快速采取措施。
針對以上思路,筆者針對某一小型公共建筑做了下面的電路設(shè)計。
4.2 應(yīng)急照明接線設(shè)計 (如圖 1 ~ 圖 3 所示)
電路中 SF1、SF2、SF3分別安裝于警衛(wèi)值班室、一層及二層明顯位置處,建議采用消防報警按鈕。蜂鳴器安裝在警衛(wèi)值班房(一般小型公共建筑都有)。
圖 1 自帶蓄電池應(yīng)急燈接線圖
圖 2 集中蓄電池供電應(yīng)急燈接線圖
圖 3 應(yīng)急照明控制電路設(shè)計
5 安科瑞智能消防應(yīng)急疏散系統(tǒng)的選型
5.1 安科瑞的智能疏散系統(tǒng)
安科瑞的智能疏散系統(tǒng)由三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。一層:智能疏散主機;二層:區(qū)域應(yīng)急照明配電箱;三層:疏散指示標(biāo)志燈具,其具體結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。
圖4 智能消防應(yīng)急疏散系統(tǒng)圖
智能疏散系統(tǒng)主機:主機由交互式操作軟件支持,實時解析底層設(shè)備的工作狀態(tài),接收來自消防報警系統(tǒng)的火警聯(lián)動信號。在日常維護過程中聲光報警顯示各種設(shè)備故障信息,具備日志的查詢、記錄、打印功能;在火災(zāi)發(fā)生時,根據(jù)火災(zāi)聯(lián)動信號選擇相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,啟動各類應(yīng)急疏散指示燈。
區(qū)域應(yīng)急照明配電箱作為系統(tǒng)內(nèi)為燈具供電的供配電裝置,同時具備接受主機的巡檢控制、供電回路的電氣隔離、回路智能控制、回路信號匯集,主機對底層燈具的巡檢速度,降低信號干擾,通信質(zhì)量等功能。
疏散指示標(biāo)志燈具,集中電源集中控制型疏散指示燈為人員疏散逃生指引方向。其安裝方式有壁掛式、吊掛式、地埋式三種,主要設(shè)置于防火分區(qū)的安全出口等處。集中電源集中控制型應(yīng)急照明燈具,其主要為人員疏散逃生提供照明,安裝方式有壁掛式、吸頂式、嵌頂式三種。
5.2 產(chǎn)品選型表
控制器和集中電源選型表
控制器
名稱型號圖片輸入電源輸出電源
應(yīng)急照明控制器A-C-A100 AC220V(85%-110%)/50Hz
應(yīng)急照明控制器A-C-A100/B3 AC220V(85%-110%)/50Hz
集中電源
應(yīng)急照明集中電源A-D-0.5KVA-A200
AC220V(85%-110%)/50HzDC36V,0.5KVA
應(yīng)急照明集中電源A-D-0.3KVA-A200FP
AC220V(85%-110%)/50HzDC36V,0.3KVA
應(yīng)急照明集中電源A-D-0.5KVA-A200FPAC220V(85%-110%)/50HzDC36V,0.5KVA
應(yīng)急照明集中電源A-D-0.65KVA-A200FPAC220V(85%-110%)/50HzDC36V,0.65KVA
分配電裝置
應(yīng)急照明分配電裝置A-FP-A300 DC36VDC36V,0.5KVA
應(yīng)急照明分配電裝置A-FP-A310(0.2/36)AC220VDC36V,200W
應(yīng)急照明分配電裝置A-FP-A310(0.6/36)AC220VDC36V,500W
應(yīng)急照明分配電裝置A-FP-A310(36)DC36VDC36V,500W
6 結(jié)束語
a. 目前針對無火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的小型公共建筑的消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)計大多偏于草率,或語焉不詳,或設(shè)計不細(xì),難于在關(guān)鍵時刻發(fā)揮應(yīng)有作用。
b. 設(shè)計如果采用自帶蓄電池的應(yīng)急照明燈建議使其作為日常照明的一部分,并在設(shè)計時做必要的使用維護說明,方便使用者使用和維護。
c. 建議對小型公共建筑采用24V輸出的小型集中EPS供電。
d. 無論采用24V集中EPS供電還是采用分散的自帶蓄電池應(yīng)急照明燈,在消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)控制上均應(yīng)增加強制啟動設(shè)計,建議在值班室(或警衛(wèi)室)、樓層顯要位置設(shè)置消防報警(兼啟動)按鈕,既可發(fā)出報警音響,同時也能應(yīng)急啟動疏散照明,具有較強的可操作性。