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消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)在綜合管廊的應(yīng)用

更新時(shí)間: 2023-01-04  點(diǎn)擊次數(shù): 635次

【摘要】:結(jié)合GB51309-2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和工程案例,從系統(tǒng)形式、照度計(jì)算及燈具布置、供電容量、配電回路要求、設(shè)備選型及敷設(shè)等方面探討綜合管廊的管廊層和設(shè)備層的消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,使應(yīng)急照明系統(tǒng)更加安全、合理。

【關(guān)鍵詞】:綜合管廊;應(yīng)急照明系統(tǒng);照度計(jì)算;燈具布置;集中電源;集中控制;供電容量;配電回路


0.引言

  隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的推進(jìn),市政地下空間管線越發(fā)的多樣和復(fù)雜,綜合管廊應(yīng)運(yùn)而生。綜合管廊作為全地下空間構(gòu)筑物,防火分區(qū)較長,疏散通道復(fù)雜,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),疏散困難,嚴(yán)重威脅檢修運(yùn)維人員人身安全。合理地設(shè)計(jì)消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)顯得尤為重要。下面將結(jié)合工程實(shí)際情況,簡析綜合管廊應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)做法,供業(yè)內(nèi)同行參考。


1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟

  綜合管廊分為管廊層和設(shè)備層。管廊層即放置各種市政管線的隧道空間,內(nèi)設(shè)疏散通道;設(shè)備層位于管廊層正上方,用于放置電氣、通風(fēng)設(shè)備,其一般結(jié)合逃生口、進(jìn)風(fēng)口設(shè)置,并在管廊層和設(shè)備層同一位置垂直設(shè)置防火分隔;管廊防火區(qū)間一般不超過200m。

  綜合管廊的消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括:系統(tǒng)類型的選擇、消防應(yīng)急照明燈具及疏散指示燈具的選擇、系統(tǒng)配電設(shè)計(jì)、系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)等。主要設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)步驟:①確定系統(tǒng)架構(gòu)及系統(tǒng)配置。②按消防應(yīng)急照明照度要求進(jìn)行照度模擬計(jì)算,結(jié)合綜合管廊功能特點(diǎn)確定燈具容量及布置方式。③確定疏散指示燈具布置原則。④確定供電及回路設(shè)置要求。⑤確定設(shè)備、線路、敷設(shè)等選型及要求。⑥確定系統(tǒng)控制要求。


2.系統(tǒng)形式

  綜合管廊是將電力、通信、燃?xì)?、供熱、給排水等各種工程管線集于一體的城市地下隧道空間。根據(jù)GB50838-2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》第7.5.7條,干線、支線綜合管廊含電力電纜的艙室應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。根據(jù)GB51309-2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.1.2條,設(shè)有消防控制室的消防應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)選擇集中控制型系統(tǒng)。由于管廊內(nèi)應(yīng)急照明及疏散指示燈數(shù)量較多,同時(shí)其內(nèi)環(huán)境潮濕,分散設(shè)置自帶蓄電池?zé)艟?,不便于檢修,系統(tǒng)可靠性差,為便于運(yùn)營檢修維護(hù),一般采用集中電源集中控制型應(yīng)急燈具。

  綜合管廊應(yīng)急照明用電負(fù)荷等級(jí)為二級(jí)負(fù)荷,一般由雙回市政電源供電。根據(jù)GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2018年版)10.1.8條和GB 51309-2018第3.8.2條,應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置雙電源切換箱,由切換箱供電至專用集中電源箱,再由電源箱供電至各艙室應(yīng)急照明燈具。燃?xì)馀摵头侨細(xì)馀搼?yīng)分別設(shè)置集中電源箱。

集中電源設(shè)置在管廊設(shè)備層,按照防火分區(qū)設(shè)置;應(yīng)急照明控制器設(shè)置于綜合管廊監(jiān)控室(或分控室)。典型綜合管廊應(yīng)急照明系統(tǒng)示意圖詳見圖1.

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圖1 管廊防火分區(qū)典型應(yīng)急照明系統(tǒng)示意


 

綜合管廊高度一般均不超過8m,根據(jù)GB51309-2018第3.2.1條第4款,應(yīng)急照明燈具應(yīng)選擇A型燈具。


3.照度計(jì)算及燈具布置

  以成都市東部新區(qū)東一線南延線綜合管廊為例,該管廊設(shè)計(jì)為四艙(如圖2所示),分別為綜合艙、高壓電力艙、輸水艙、燃?xì)馀?。綜合艙凈尺寸為B(寬)×H(高)=3.0m×3.8m,高壓電力艙凈尺寸為B×H=2.8m×3.8m,輸水艙凈尺寸為B×H=4.2m×3.m,燃?xì)馀搩舫叽鐬锽×H=1.8m×3.8m。管廊總長4.16km,共設(shè)26個(gè)防火分區(qū)(如圖3所示),3座地下變電所,并附設(shè)一座綜合管廊分控室。

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圖2 管廊標(biāo)準(zhǔn)橫斷面


 

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圖3 管廊典型防火分區(qū)平面


 綜合管廊內(nèi)各個(gè)艙室兩側(cè)一般均有管道、支架或支墩,其內(nèi)凈高一般為3~4m。應(yīng)急照明燈具及疏散指示燈具均安裝于艙室側(cè)壁或支架上,應(yīng)急照明燈具和出口疏散指示燈具的安裝高度一般為2~2.5m;方向疏散指示燈具安裝高度一般<1m,也可采用管吊方式安裝在管廊頂部。消防應(yīng)急燈具安裝見圖4。

 

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圖4 管廊消防應(yīng)急燈具布置橫斷面

 

3.1管廊層應(yīng)急照明設(shè)計(jì)

  成都市東部新區(qū)東一線南延線綜合管廊根據(jù)不同艙室,寬度為1.8~4.2m不等,高度均為3.8m,疏散通道為狹長型,按常規(guī)選擇了光通量為 900 lm、10 W 應(yīng)急照明燈,按照 10 m 布置間距,模擬計(jì)算結(jié)果見表 1。

表1 模擬低照度計(jì)算結(jié)果

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  可以看出,按照新標(biāo)準(zhǔn)要求 10 m 間距布置燈具,常規(guī)的 10 W 應(yīng)急燈能滿足 GB 50838 - 2015 對(duì)管廊內(nèi)疏散應(yīng)急照明低照度 5 lx 的要求。

3.2設(shè)備層應(yīng)急照明設(shè)計(jì)

  設(shè)備層主要放電氣設(shè)備及通風(fēng)設(shè)備,其應(yīng)急照明分為備用照明和消防應(yīng)急照明。根據(jù)GB51309-2018第3.2.5條及第3.8.1條的要求,配電室等發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需工作、值守的區(qū)域低照度值為1.0lx,同時(shí)按照正常照明100%照度值設(shè)計(jì)備用照明。設(shè)備層備用照明采用正常照明燈具,在火災(zāi)時(shí)保持正常照度;對(duì)于消防應(yīng)急照明,常規(guī)設(shè)備層建筑面積約100~120m²,采用光通量為 900 lm、10 W 應(yīng)急照明燈,只需設(shè)置2盞應(yīng)急照明燈具,低照度值即可>1. 0 lx。設(shè)備層應(yīng)急照明布置見圖 5。

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圖5 典型管廊設(shè)備層應(yīng)急照明燈具布置平面

3.3疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  根據(jù)GB 51309-2018第3.2.9條要求,當(dāng)方向標(biāo)志燈的標(biāo)志面與疏散方向平行時(shí),燈具的設(shè)置間距不應(yīng)大于10m。根據(jù)GB51309-2018第3.2.1條第6款要求,管廊內(nèi)出口疏散指示燈建議采用中型標(biāo)志燈,方向標(biāo)志燈采用小型標(biāo)志燈。

  管廊層內(nèi)方向標(biāo)志燈具采用小型標(biāo)志燈,布置間距為10m。在疏散口、逃生口及人行出入口等設(shè)置疏散出口指示燈具,安裝于防火門上時(shí),底邊距門框0.2m壁裝;安裝于逃生孔時(shí),底邊距地2.5m管吊。

  管廊設(shè)備層因其面積?。ǎ?20m2),單個(gè)房間的長寬均小于10m,一般不設(shè)置方向標(biāo)志燈具;設(shè)備層朝向地面的疏散通道一般為人員逃生孔,需在逃生孔處安裝出口疏散指示燈具,可在逃生孔下壁裝或管吊安裝。

  考慮管廊作為純地下構(gòu)筑物,防火分區(qū)及逃生通道距離較長,具備雙向疏散的可能,為了使檢修人員明確所處的位置,并及時(shí)了解與疏散出口的間距,建議采用帶有米標(biāo)的方向標(biāo)志燈。管廊內(nèi)消防應(yīng)急燈具布置見圖6.

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圖6 管廊應(yīng)急照明及疏散指示燈具平面布置

 

4.系統(tǒng)供電容量

  根據(jù)GB 51309-2018第3.3.8條的要求,集中電源額定輸出功率不應(yīng)大于5kW,集中電源輸出回路不應(yīng)超過8路;第3.3.6條要求,配接燈具的額定功率總和不應(yīng)大于配電回路額定功率的80%,A型燈具配電回路的額定電流不應(yīng)大于6A。GB 51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第6.2.2條要求,EPS的額定輸出功率不應(yīng)小于所連接的應(yīng)急照明負(fù)荷總?cè)萘康?.3倍。

  綜上,在滿負(fù)荷時(shí),綜合管廊每套集中電源配接燈具額定容量上限為:S燈具≤S總回路×80%=36V×8×6×0.8≈1.38kW。每套集中電源的額定輸出容量上限為:S電源≤1.38×130%≈1.79kW。

  按照常規(guī)綜合管廊防火分區(qū)間距不超過200m考慮,每個(gè)艙室設(shè)置20盞10W應(yīng)急照明燈具及22盞1W疏散指示燈具,設(shè)備層設(shè)置2盞10W應(yīng)急照明燈具及4盞1W疏散指示燈具。則非燃?xì)馀摷须娫磁浣訜艟呷萘繛镾=3×(20×10+22×1)+2×10+4×1=690W,集中電源的額定輸出容量為897W;燃?xì)馀摷须娫磁浣訜艟呷萘繛镾=1×(20×10+22×1)+2×10+4×1=246W,集中電源的額定輸出容量320W。單回路額定電流為:(10×10+2×10)/36=3.33A。根據(jù)各防火分區(qū)實(shí)際所接燈具情況,每套非燃?xì)饧须娫慈萘拷ㄗh為0.9kW,在人行出入口和車行出入口等特殊防火分區(qū)可相應(yīng)大電源容量。

  另外,根據(jù)GB50838-2015第7.4.1條第2款要求,集中應(yīng)急照明電源持續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)小于60min。

5.配電回路要求

綜合管廊應(yīng)急照明系統(tǒng)配電回路要求如下:

a.疏散燈具應(yīng)按照防火分區(qū)、管廊層、設(shè)備層等為基本單元設(shè)置配電回路。

b.應(yīng)急照明燈和疏散標(biāo)志燈不宜接在同一回路出線上。

c.應(yīng)急照明配電電壓推薦采用36V。

  綜合管廊按照防火分區(qū)配電,供電回路較長,采用36V以下(如24V)電源供電,不易于控制線路末端壓降?;芈穾лd能力需考慮電源輸出額定電流、線纜直徑、末端壓降等因素的影響,考慮到工地現(xiàn)場實(shí)際安裝情況,電纜長度還需留有余量。根據(jù)國標(biāo)圖集19D702-7《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》第21頁,消防應(yīng)急燈具端子處電壓偏差允許值可為額定電壓+20%,-20%。

按照供電半徑200m考慮,電纜電壓降百分?jǐn)?shù)計(jì)算公式如下:

Δu%=2ρθ×P×L×100/(U2×S)

式中:Δu%——電壓降百分?jǐn)?shù);

ρθ——工作溫度θ℃時(shí)導(dǎo)線電阻率;

P——線路功率,W;

L——線路長度,m;

U——標(biāo)稱電壓,V;

S——線路截面,mm2。

當(dāng)配電電壓采用DC24V時(shí),S≥2×0.0172×120×200×100/(24×24×20)=7.17mm2,需采用10mm2導(dǎo)線。當(dāng)配電電壓采用DC36V時(shí),S≥2×0.0172×120×200×100/(36×36×20)=3.19mm2,采用4mm2導(dǎo)線即可滿足要求。

綜上建議管廊應(yīng)急照明配電電壓采用DC36V,配電線采用4mm2,單回路大容量不超過150W。


6.設(shè)備選型及敷設(shè)要求

a.應(yīng)急照明回路饋出線纜選用電壓等級(jí)不低于300/500V銅芯耐火導(dǎo)線,控制通信線路采用耐火線纜或耐火光纖。

b.綜合管廊應(yīng)急照明系統(tǒng)饋出線纜宜采用穿鋼管或封閉式金屬線槽明敷方式,鋼管和金屬線槽應(yīng)涂刷防火涂料;當(dāng)采用暗敷時(shí),應(yīng)穿鋼管敷設(shè),并暗敷在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),保護(hù)層厚度應(yīng)≥30mm。

c.控制通信回路可與電源線穿同一保護(hù)管或金屬線槽敷設(shè),控制方式可采用鏈?zhǔn)娇偩€通信,也可采用光纖通信。

d.綜合管廊應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)滿足地下環(huán)境的使用要求,防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP54。

e.燃?xì)馀搩?nèi)應(yīng)采用防爆應(yīng)急照明燈具和電氣設(shè)備,并滿足相關(guān)的設(shè)備保護(hù)級(jí)別要求。


7.控制要求

  綜合管廊應(yīng)急照明系統(tǒng)采用集中控制型,應(yīng)急照明控制器一般放置在管廊監(jiān)控內(nèi)的消防控制室中。正常情況下,綜合管廊內(nèi)的應(yīng)急照明燈具為關(guān)閉模式;在非火災(zāi)狀態(tài)下,系統(tǒng)主電源斷電后,應(yīng)急照明燈具轉(zhuǎn)入應(yīng)急點(diǎn)亮模式;當(dāng)火災(zāi)確認(rèn)后,應(yīng)急照明控制器應(yīng)能按預(yù)設(shè)邏輯手動(dòng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)急啟動(dòng),根據(jù)火災(zāi)發(fā)生位置啟動(dòng)相應(yīng)防火分區(qū)及相鄰防火分區(qū)內(nèi)的應(yīng)急照明燈具轉(zhuǎn)入應(yīng)急點(diǎn)亮模式。


8.安科瑞應(yīng)急疏散對(duì)應(yīng)選型

  綜合以上設(shè)計(jì)與要求,我司對(duì)應(yīng)產(chǎn)品選型如下:

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9.結(jié)束語

  本文通過綜合管廊工程設(shè)計(jì)實(shí)例對(duì)應(yīng)急照明設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究,提出了適用于綜合管廊的應(yīng)急照明設(shè)計(jì)做法,為管廊應(yīng)急照明設(shè)計(jì)提供參考。


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