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关键词:应急照明;单独回路;保护罩;人流疏散
中图分类号:TD625文献标识码:A文章编号:
1.应急照明的定义
1.1《建筑照明设计规范》(GB50034-2004)中第2.0.18~2.0.21条中给出了应急照明、疏散照明、安全照明、备用照明的定义:
应急照明:因正常照明的电源失效而启用的照明。应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。
疏散照明:作为应急照明的一部分,用于确保疏散通道被有效的辨认和使用的照明。
安全照明:作为应急照明的一部分,用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。例如危险作业中的照明。
备用照明:作为应急照明的一部分,用于确保正常活动继续进行的照明。
2.应急照明的配电系统设计
2.1应急照明的供电方式
我们在应急照明配电系统的设计时,通常采用以下2供电种方式:1、独立供电式。该系统采用自带电源型消防应急灯具,市电被切断后,灯具自带的蓄电池作为备用电源自动投入。该系统的特点是可将应急灯具直接接入正常照明供电系统,可以方便的增减灯具、并不受线路故障影响。因其设计施工简单而被广泛采用, 多应用于中小型场所; 2、集中电源供电方式。该系统中应急灯具不带蓄电池,市电被切断后,由集中EPS 应急电源供电或市电同柴油发电机组双回路供电。
这里笔者就要提到,关于市电同柴油发电机组双回路供电,在GB 17945-2010《消防应急照明和疏散指示系统》第6.3.1.1条中规定:(消防应急照明和疏散指示系统及系统各组成部分应满足本以下要求)系统的应急转换时间应不大于5秒;高危险区域使用的系统的应急转换时间不大于0.25秒。而在《地下建筑照明设计标准》(CECS45-92)的第5.3.5.2 条规定:正常电源故障后应急照明投入的转换时间应符合下列要求:
(1)疏散照明不应大于 15s,商场营业厅等人员集中场所不应大于 5s;
(2)安全照明不应大于 0.5s;
(3)备用照明不应大于 15s,的持续工作时间不应少于 30min,与消防有关的房间其备用照明的持续时间不应少于 120min。
另,08版的《民用建筑电气设计规范》13.8.6条也是要求转换时间不大于5秒。
虽然《建筑照明设计规范》 在 第7.2.2条也中也规定应急发电机组,可作为应急照明电源。但是要达到5秒的转换时间,恐怕靠发电机组难以实现。
现在国内的设计中,用发电机作为消防应急灯具的备用电源的例子比比皆是,且施工图审查时大多也都对此没有异议,这就是值得我们探讨的。在这里,笔者还是建议选用EPS供电或灯具自带蓄电池供电来保证转换时间,以避免与规范发生冲突。
2.2应急照明采用单独回路供电。
很多设计人员常常将自带蓄电池的应急照明灯具和普通照明灯具混在同一回路中。我们看规范,《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)中,10.7.7条: 备用照明作为正常照明的一部分同时使用时,其配电线路及控制开关应分开装设
备用照明仅在事故情况下使用时,则当正常照明因故断电,备用照明应自动投入工作。《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第10.1.3条:消防用电设备应采用单独的供电回路,并当发生火灾切断生产、生活用电时,应仍能保证消防用电,其配电设备应有明显标志。
因此,应急照明应当采用单独供电回路,特别是当涉及到电气消防联动时,将更要将应急照明和普通照明分开回路供电。另要注意《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T 16-2008)中第13.9.15条:备用照明和疏散照明,不应同一分支回路供电,当建筑物内设有消防控制室时,疏散照明宜在消防控制室控制。
3.应急照明的灯具选用
3.1应急照明灯具应符合消防要求
笔者在未注意到这个问题之前,常常用市电和发电机双回路给普通荧光灯供电作为应急照明。但在近期一个工程消防验收时,某市消防局说应急灯具不符合要求!赶紧查规范,果然《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)第13.8.5条规定:应急照明灯具应设玻璃或其它非燃烧材料制作的保护罩。
普通灯具的保护罩材质往往不是非燃烧材料,若设计中未加说明,图例又与正常灯具没有区别,就违反了规范。特别是荧光灯,我查询了很多厂家资料,大多数厂家提供的应急荧光灯都是不带保护罩的,这里特别提醒同行们注意!
火灾应急照明特别是疏散指示的光源还必须能够瞬间点亮,例如白炽灯、快速启动的荧光灯、高频荧光灯、小功率卤钨灯等。还要注意,使用荧光灯为光源的消防应急灯具不应将启辉器接入应急回路。
4.应急照明的设置
4.1汽车库的疏散指示标志设计原则
现在我们设计的地下车库通常面积都很大,宛如一个地下迷宫,而且出口多,防火分区多,防火卷帘也多。我们的设计师自己走下自己设计的车库时,都难免常常晕头转向。所以,在发生火灾时,疏散指示标志的设置是否合理显得尤为重要。
地下车库中的疏散照明设计,常会有设计人员争论疏散指示照明应该按照汽车疏散方向还是人流疏散方向来设置。
我们看《汽车库、修车库、停车场设计防火规范 》(GB50067-97)第6.0.1 条:汽车库、修车库的人员安全出口和汽车疏散出口应分开设置。设在工业与民用建筑内的汽车库,其车辆疏散出口应与其他部分的人员安全出口分开设置。
建筑设计上有个很重要的设计思想:人车分流,火灾时,主要用以解决人员的疏散逃生。再看《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)中第13.8.1条:火灾应急照明包括:备用照明、疏散照明。其中备用照明为供工作人员继续工作或供疏散人员的环境所需的照明;疏散照明为提供人员疏散的路线指示和安全出口指示标志所需的照明。
可见,疏散指示照明应该按照人流疏散的方向来设置。同时笔者认为:汽车坡道出口不能作为人员的疏散出口,以防止人车混流。
4.2备用照明灯具的设置原则
备用照明灯具宜设置在墙面或顶棚上。同时应注意规范还另有设置位置的要求:旧版的《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92附录C.3.7条规定:“疏散照明位置的确定,尚应满足可容易找寻在疏散路线上的所有手动报警器、呼叫通讯装置和灭火设备等设施”。但新版已经对该条规定有所改变,JGJ 16-2008第13.8.6条规定“备用照明灯具位置的确定,尚应满足容易找寻在疏散路线上的所有手动报警器、呼叫通信装置和灭火设备等设施。”
备用照明的照度要求必须按照《建筑照明设计标准》5.4.2规定:备用照明的照度值除另有规定外,不低于该场所一般照度的10%。同时,消防控制室、消防泵房、防排烟风机房、发电机房、配电室、电话总机房、中央监控室等重要机房的照度,要求保持正常照明的照度水平。
5.结束语
我国现行规范所中与火灾应急照明相关的名词、术语、标准尚未统一。火灾应急照明是一项重要的工程,必须周密考虑。笔者希望国家能早日出台一部专门的规范,更好地指导火灾应急照明设计工作。
参考文献:
[1] 王金元、洪元颐、温伯银等. 民用建筑电气设计规范. JGJ 16-2008 [S].北京:中国建筑工业出版社.
[2] 赵建平、张绍纲、李景色等. 建筑照明设计标准.GB50034-2004[S].北京:中国建筑工业出版社.
[3] 经建生、倪照鹏、马恒等. 建筑设计防火规范.GB50016-2006[S].北京:中国计划出版社.
[4] 彭明元、施佐康、张耀要等. 《地下建筑照明设计标准》CECS45:92[S].北京:中国工程建设标准化协会.
关键词:应急照明;设计标准;应急照明配电箱设置;系统供电;照度标准及所设置的场所;
中图分类号:S611文献标识码: A
笔者认为,尽管各规范对应急照明和火灾应急照明在解释、分类及设置场所等方面存在不统一现象,但有几点还是基本一致的,如:应急照明和火灾应急照明是有区别的;火灾应急照明属于应急照明中的一个部分;火灾应急照明应纳入消防用电负荷,设计时不仅对其供电电源有特殊要求,而且对配电箱设置、线路敷设、导线及灯具选型、照度标准、应急点亮时间及联动控制等诸多方面均有严格规定,设计人员应从严掌握,就高不就低,不要以节能及经济性为理由而忽略了安全这一最重要的因素。以下就应急照明在以往多年设计中经常遇到的几个方面谈谈笔者的观点。
一、 关于应急照明的设计标准
在设计工作中曾遇到有些设计人员强调应急照明不等于火灾应急照明,不要求完全执行对消防用电负荷的相关规定,笔者认为这种观点虽有一定道理,但根据GB 50034 - 2004 《建筑照明设计标准》中关于应急照明包括备用照明、安全照明、疏散照明的定义,除安全照明这部分内容以外,备用照明及疏散照明均与火灾有关,故必须满足消防要求。所以除非设计时能明确将安全照明这个部分完全独立出来,从使用环境、线路敷设、设备材料选型及控制方式等方面加以严格区分。这里笔者建议在设计中将应急照明全部按消防用电来处理,虽然有局部过度设计之嫌,但至少不会违反规范要求。
二、 关于应急照明配电箱的设置
相关建筑设计防火规范中,对消防用电设备(一、二级负荷) 的供电要求一般规定为: 在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置,应急照明配电箱是否必须按防火分区进行末端切换说法不一,故参照执行对消防用电设备的供电要求应该是可行的。JGJ 16 - 2008 《民用建筑电气设计规范》13. 9. 12 条中规定:应急照明电源宜由双电源以放射式或树干式供电,应按防火分区设置末端双电源自动切换应急照明配电箱。当应急照明灯具配置备用蓄电池时,可以按防火分区设置由双电源中的应急电源提供专用回路采用树干式供电的应急照明配电箱。但作为住宅建筑根据JGJ242-2011《住宅建筑电气设计规范》9.3.1条中规定,住宅建筑一般按楼层划分防火分区,扣除居住面积,住宅建筑每层公共交通面积不是很大,如果按照每层每个防火分区来设置应急照明箱,显然不是很合理。考虑到住宅建筑的特殊性及火灾应急是疏散的重要性,笔者认为其中建议的每4层至6层设置一个应急照明配电箱是十分合理的,且应急照明配电箱由消防专用回路供电。
三、应急照明的照度标准及所设置的场所
火灾疏散标志照明,最低照度不应低于0.5Lx,并且连续供电时间不能少于30min,对于航空疏散场所、避难疏散区域连续供电时间不应少于60min,另外消防控制室、配电室发电站、水泵房、风机房连续供电时间不应少于180min。以上重要的疏散避难区域及消防工作区域的照度不能低于正常照度,照度要求正常不能忽明忽暗,供电时间要求连续。针对住宅建筑应根据JGJ242-2011《住宅建筑电气设计规范》的要求在楼梯间、电梯间及其前室和长度超过20m的内走道设置应急照明。19层级以上的住宅建筑应沿疏散走道设置疏散指示灯,并在安全出口和疏散门的正上方设置安全出口灯;且建筑高度超多100m或者35层及以上的住宅建筑上述所列安全出口灯和疏散指示灯还应设置蓄电池组作为备用电源。
此外, 应急照明在正常电源切断后, 其电源转换时间应满足:疏散照明≤15s,备用照明≤15s,安全照明≤0.5s。
四、应急照明的供电系统
国标《建筑照明设计标准》GB50034-2004第7.2.2条有明确规定:应急照明的电源,应根据应急照明类别、场所使用要求和该建筑电源条件, 采用下列方式之一:
接自电力电网有效地独立于正常照明电源的线路。
蓄电池组,包括灯内自带蓄电池、集中设置或分区集中设置的蓄电池装置。
应急发电机组。
组合电源:即由以上任意两种以至三种电源组合的供电方式。
下面根据住宅建筑设计常见的供电条件进行分析:
(1)双路进线均由电网独立电源供电。其要求由外部引来两路独立电源供电,确保一路故障时另一路仍能继续工作。这种方式供电的容量与时间余量极大,转换时间易满足要求,在有条件的城市乡镇中成本也不是很高。但是在重大灾害时,其供电可靠性可能遭到破坏,失去应急照明供电的作用。同时,通过大量使用经验可以得知任何电气故障是不可能决对控制在一个范围内的,且地区大电力网在主网电压上部是并网的,所以建筑物无论从电网取几个电源进线都无法得到严格意义上的独立电源,因此,对于规模较大的高层住宅建筑或者超高层住宅建筑仅采用此种方式作应急照明电源是不够的。此外一般来说,应急照明的电源并不是专门为应急照明设置的,往往是结合当地电网实际情况及工程实际情况综合考虑,包含了其他一、二级负荷,此种情况很难避免,但应急照明的配电回路不应与其他一、二级负荷设备共用。
(2)一路电源由电网引来, 一路采用自备发电机组。其特点是供电容量和供电时间基本不受限制,但由于机组投入运行需要较长时间,《民用电气设计规范》JGJ16-2008第6.1.8条规定对一类高层建筑及火灾报警系统保护对象为一级的建筑物的发电机组,应设有自动启动装置, 当市电中断时, 机组应立即启动并应在30s内供电。当采用自动启动有困难时, 二类高层建筑及二级保护对象建筑物的发电机组可采用手动启动装置。自备发电机组的启动时间能够满足一般的消防设备用电,但不满足应急照明供电要求。《民用建筑设计规范》JGJ16-2008第13.8.5条规定:应急照明在正常供电电源停止供电后,其应急电源供电转换时间应满足下列要求:①备用照明不应大于5s;②疏散照明不应大于5s,设计时应严格遵守。笔者还认为,相比建筑物内的其他消防设施,对应急照明负荷供电的可靠性应高于其他消防设施。此时除了采用双电源切换供电外,应急照明灯具还应选用自带蓄电池的应急灯具来满足规范要求。
(3)采用蓄电池电源。当采用灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯时,其优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无、电池损坏影响面小。缺点是投资较大、持续照明时间受容量大小的限制、运行管理及维护要求高,这种方式适用于应急照明灯数不多,装设较分散,规模不大的住宅建筑。当采用集中或分区集中设置的蓄电池组供电方式时,其优点是供电可靠性高,转换迅速,与自带蓄电池方式相比投资较少,管理及维护较方便。缺点是需要专门房间,电池故障影响面大,且线路要考虑防火。这种方式适用于应急照明种类较多,灯具较集中、建筑高度超多100m或者35层及以上的住宅建筑。
五、 关于应急照明灯具的节能控制与火灾时的强制点亮
随着国家建筑节能法规的实施,部分条文已作为强制性标准,广大设计人员的节能意识也在逐步提高,疏散照明中以往存在的长明灯现象正在逐步减少,各种智能型、节电型、开关型控制器被广泛应用于应急照明设计中。对于这部分应急照明在火灾时需强制点亮的问题,在住宅建筑的相关规范中有相应规定,GB 50096 - 2011 《住宅设计规范》8. 7. 5 条规定: “当应急照明采用节能自熄开关时, 必须采取消防时应急点亮的措施。” JGJ 242 - 2011 《住宅建筑电气设计规范》9. 2. 3 条规定:“当应急照明采用节能自熄开关控制时, 在应急情况下,设有火灾自动报警系统的应急照明应自动点亮”。DGJ 08 - 20 - 2007 《住宅设计标准》(2011 版) 12. 5. 3A 规定:“当住宅设有火灾自动报警系统时,应急照明在火灾发生时应具备自动点亮功能。”此可作为住宅建筑应急照明系统火灾时强制点亮的设计依据。
根据前文分析, 火灾应急照明包含备用照明和疏散照明,备用照明是供工作人员在火灾发生时需继续工作场所的照明,对于消防水泵房、防排烟机房等部位的备用照明供电应引自应急照明电源,这一点设计时一般都能满足规范要求。但这些场所基本都安装了照明壁装跷板开关,业主为了省电平时大多会将其关闭,规范中对这些场所的火灾应急照明最少持续供电时间及最低照度有明确规定,但未界定是否要在火灾时强制点亮,而对此问题,北京地区各大设计院的电气总工基本达成共识,对上述场所可不要求强制点亮。
疏散照明包括疏散照明灯和疏散指示标志:因疏散指示标志耗电量很小,通常设计为常亮,火灾时无需强制点亮;但疏散照明灯的情况就比较复杂,建筑性质是公建还是住宅、安装部位白天有无自然采光、末端节能控制装置选择何种形式等等,设计时对是否要采取火灾时强制点亮措施需进行仔细分析。对于大型住宅建筑中无自然采光的疏散内走道、疏散楼梯间内的照明是采取不带开关常亮还是安装照明控制装置加消防联动装置以达到节能、安全目的一直存在不同观点,此是安全与节能产生冲突的问题,存在很大的随意性,亟需规范。
对于住宅建筑,笔者仔细研究了目前最新的全国及北京市的相关住宅设计规范、标准后, 归纳出以下几点做法,供同行们在住宅设计时讨论和参考:
a. 高层住宅(十层及以上)的公共区域应急照明宜采用双电源自切配电箱供电。
b. 高层住宅(十层及以上)的公共区域应急照明应设置消防联动设施。
c. 高层住宅(十层及以上)公共部位的应急照明应采取节能措施,但无论采用何种节能控制装置和开关,火灾时均必须通过消防联动模块强制点亮。
d. 十层以下住宅的公共照明不要求强制执行上述规定, 但具体做法应事先征得当地消防主管部门的同意。
对于应急照明配电箱位置的设置、应急照明灯具在消防设备机房内的强制点亮、特定建筑或场所应在其疏散路线上增设保持视觉连续的辅助疏散指示标志等问题,呼吁有关部门重视相同内容的规范条款编制的统一性,便于广大设计人员执行。
六、 结语
本文并无深奥的理论,以前很多同行也写过类似文章,但在应急照明设计中遇到的一些疑惑仍长年困扰着大家,而且一直都没有很好地解决。虽然应急照明设计在整个电气设计中只占了极小的部分,但关乎人员的生命安全,其重要性不言而喻。一旦发生由于设计不完善而造成人身伤害及财产重大损失将会给个人和社会带来不可挽回的后果。笔者衷心希望同行们能对本文中提出的一些问题给出更好的解决方法,从而进一步提高设计质量。
总之,应急照明在现代住宅建筑中起着非常重要的作用,在设计时应仔细分析建筑物的使用特点、火灾危险程度等多方面因素,严格遵守相关设计规范,进行合理的应急照明设计。
参考文献
[1]中国建筑设计研究院.GB 50096-2011住宅设计规范[S.北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2]上海建筑设计研究院有限公司.DGJ 08-20- 2007住宅设计标准(2011版)[S], 2011.
[3]《建筑照明设计标准》GB 50034 - 2004
(天津市交通建筑设计院,天津300381)
(TianjinCommunicationArchitectureDesignInstitute,Tianjin300381,China)
摘要:结合学校、网球场工程项目,简要阐述公共建筑电气设计中,照明系统、照明灯具布置方案的设计要点。
Abstract:Accordingtotheschoolandtenniscourseproject,thispaperbrieflyexpoundsthedesignofelectricaldesignofpublicbuildings,thedesignofthelightingsystemandthelayoutschemeofthelightinglamps.
关键词 :学校;网球场;照明系统;照明灯具
Keywords:school;tenniscourse;lightingsystem;lightinglamps
中图分类号:TU113.6文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)21-0192-02
0引言
随着人们生活水平的不断提高,公共建筑的使用功能呈现多元化,对室内各种场所的照明质量提出更高要求。优良的室内照明质量包括:适当的照度水平、舒适的亮度分布、宜人的光色和良好的显色性、没有眩光干扰、正确的投光方向与完美的造型立体感。
本文着眼于建筑电气设计中对照明节能的探讨,力求照明系统、照明灯具布置、照明光源选择更加合理,在充分满足使用功能的前提下,最大限度节能。下面,以两个案例来说明室内不同场所的照明布置方案。
1案例一,学校
1.1工程概况
本工程为中学教学楼,框架结构,地上五层,属公共建筑。建筑面积为7000平方米,总高度20米。
1.2负荷估算及变电所位置的确定
本工程初步设计时,选用1台400KVA变压器,为照明及其它动力负荷供电。
施工图阶段,由水暖专业提供具体设备容量,详细核对计算,选用此组变压器满足供电要求。由于公共建筑的用电量较大,在确定变电所(箱式变电站)位置时,应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。本工程设置箱式变电站,距离单体配电间约为80米,其设置位置满足供电半径要求。
1.3供配电系统
根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)规定,本工程消火栓泵、消防稳压泵、应急照明等用电负荷为二级负荷,其余用电负荷为三级负荷。选定了如下供电方案。
由区域变电站引来一路10kV电源,作为主用电源,另一路电源引自柴油发电机,作为备用电源。正常工作时,主用电源供电。当主用电源断电时,备用电源投入使用。在最末一级配电箱处设置双电源互投装置,满足二级负荷供电要求。无功补偿采用低压侧集中补偿方式,功率因数按规定补偿到0.9-0.95。电源进线采用电缆进线。
低压干线的配电方式:各楼层照明用电、重要负荷(如消防泵房、水泵房)用电采用放射式,各楼层分别设置电源切断装置。电热水器配电采用树干式。各楼层设置层间强、弱电井。
计费方式,照明用电和动力用电设总配电装置和总电能计量装置,并装设分项计费电能表。
本建筑配电电压为交流220/380V,联结形式采用TN-C-S系统。
1.4照明系统
为了减少动力设备用电对照明线路电压波动的影响,照明用电与动力用电线路尽量分开供给。本楼设有一般照明和应急照明。
一般照明设计包括教室、办公室照明,符合《建筑照明设计标准》要求,按照照度标准值(300lx)来设计,要求利用天然采光与人工照明相结合的方法,并限制眩光,满足照明的照度、色温、显色指数,以及照明功率密度值标准值的要求,从而达到了节能效果。
1.4.1教室一般照明
根据《照明设计手册》要求,普通教室不宜采用无罩的直射灯具及盒式荧光灯,宜选用有一定保护角、效率不低于75%的开启式配照型灯具。
为减少眩光区和光幕反射区,荧光灯具宜纵向布置,即灯具的长轴平行于学生的主视线,并与黑板垂直。教室照明的控制宜平行外窗方向顺序设置开关。
根据《中小学校设计规范》GB50099-2011规定,教室灯具悬挂高度距桌面的距离不应低于1.7米。本工程教室灯具安装方式采用吸顶安装。
教室黑板应设专用黑板照明灯具,其最低维持平均照明应为500lx,黑板灯具不得对学生和教师产生直接眩光,黑板照明开关应单独装设。
根据《建筑照明设计标准》GB50034-2013规定,教室的照明标准值为300lx(到课桌面)。其中6.3.7规定,教室照明功率密度现行值不大于9W/m2,目标值不大于8W/m2。相较于《建筑照明设计标准》GB50034-2004,教室照明功率密度现行值不大于11W/m2,目标值不大于9W/m2,降低了不少。教室照明灯具布置如图1。
1.4.2应急照明
楼梯间、设备房(消防泵房、配电间等)及主要出入口等场所设置应急照明,包括备用照明及疏散照明。备用照明,自带蓄电池,要求应急供电时间不少于180分钟。应急疏散通道照明及疏散指示标志,均自带蓄电池,要求应急供电时间不少于30分钟。
根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)13.9.12第4款规定,备用照明和疏散照明,不应由同一分支回路供电。故消防水泵房、配电间内的备用照明由应急照明箱单独引出回路,与走道、楼梯间等处的疏散照明回路严格分开。
2案例二,网球场
2.1工程概况
本工程为网球场,钢结构,地上一层,局部二层,属公共建筑。建筑面积为4200平方米,总高度13.5米。
2.2负荷估算及配电柜位置的确定
本工程设置配电间,内设配电柜,为照明及其它动力负荷供电。网球场内主要用电设备为照明灯具、空调设施及电热水器等。故照明选用节能型LED灯具对于电气节能有很重要的意义。
2.3供配电系统
根据《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)规定,本工程一般照明、动力及应急照明等用电负荷为三级负荷。选定了如下供电方案。
本工程配电电压为交流220/380V,电源进线采用电缆进线。联结形式采用TN-C-S系统。低压干线的配电方式采用放射和树干混合式。计费方式,低压侧,装设分项计费电能表。
2.4照明系统
2.4.1一般照明
本工程一般照明包括网球场、会客室等照明,符合《建筑照明设计标准》要求,网球场性质为训练和娱乐,按照照度标准值(300lx)来设计,要求利用天然采光与人工照明相结合的方法,并限制眩光,满足照明的照度、色温、显色指数,以及照明功率密度值标准值的要求,从而达到了节能效果。
标准网球场占地尺寸:(36.6*18.3)米,双打(标准)有效尺寸:(23.77*10.97)米。网球场地根据《照明设计手册》要求:灯具设在球场两侧上方照明为好,空间照度也要均匀。灯具的最低安装高度业余为8米,为使运动员不受眩光干扰,应在灯具上加装格栅和挡板,以及采用其他挡光方法。
本工程网球场照明设计方案为:采用沿场地长边均匀布置,灯具间距4米,每侧布置8盏灯具,两侧共16盏,灯具采用球场专用LED灯,功率168W,安装高度8米。经计算,照度符合规范要求照度标准值。教室照明灯具布置如图2。
2.4.2应急照明
疏散通道及主要出入口等场所设置应急疏散照明。应急疏散通道照明及疏散指示标志,均自带蓄电池,要求应急供电时间不少于30分钟。
3结束语
当今,资源日益匮乏,绿色节能让资源得以合理有效利用,保障环境可持续发展。提倡绿色照明,既节约能源、保护环境,又有益于提高人们生产、工作、学习效率和生活质量,保护身心健康。建筑照明电气设计的重要性,就在于此。
本文通过对案例中学校、网球场建筑照明电气设计方案进行讨论,提供此类工程的设计参考。通过合理的照明设计系统,完善的灯具布置方案,优质的照明灯具及光源选择,三个方面综合考虑,最终实现最佳节能效果。
参考文献:
[1]王亮,宋镇江.大中型公共建筑电气照明设计[J].工程建设与设计,2010(08).
关键词:应急照明;设计标准;系统供电;应急照明配电箱设置
中图分类号:U223 文献标识码:A 文章编号:
笔者认为, 尽管各规范对应急照明和火灾应急照明在解释、分类及设置场所等方面存在不统一现象, 但有几点还是基本一致的, 如: 应急照明和火灾应急照明是有区别的; 火灾应急照明属于应急照明中的一个部分; 火灾应急照明应纳入消防用电负荷, 设计时不仅对其供电电源有特殊要求, 而且对配电箱设置、线路敷设、导线及灯具选型、照度标准、应急点亮时间及联动控制等诸多方面均有严格规定, 设计人员应从严掌握, 就高不就低, 不要以节能及经济性为理由而忽略了安全这一最重要的因素。以下就应急照明在以往多年设计中经常遇到的几个方面谈谈笔者的观点。
1 关于应急照明的设计标准
在设计审图时曾遇到有些设计人员强调应急照明不等于火灾应急照明, 不要求完全执行对消防用电负荷的相关规定,笔者认为这种观点虽有一定道理, 但根据GB 50034 - 2004 《建筑照明设计标准》中关于应急照明包括备用照明、安全照明、疏散照明的定义, 除安全照明这部分内容以外, 备用照明及疏散照明均与火灾有关, 故必须满足消防要求。所以除非设计时能明确将安全照明这个部分完全独立出来, 从使用环境、线路敷设、设备材料选型及控制方式等方面加以严格区分, 否则, 笔者建议在设计中将应急照明全部按消防用电来处理, 虽然有局部过度设计之嫌, 但至少不会违反规范要求。
2 关于应急照明配电箱的设置
相关建筑设计防火规范中, 对消防用电设备(一、二级负荷) 的供电要求一般规定为: 在其配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置, 应急照明配电箱是否必须按防火分区进行末端切换说法不一, 故参照执行对消防用电设备的供电要求应该是可行的。JGJ 16 - 2008 《民用建筑电气设计规范》13. 9. 12 条中规定: 应急照明电源宜由双电源以放射式或树干式供电, 应按防火分区设置末端双电源自动切换应急照明配电箱。当应急照明灯具配置备用蓄电池时, 可以按防火分区设置由双电源中的应急电源提供专用回路采用树干式供电的应急照明配电箱。
DG J08 - 93 - 2002 《民用建筑电线电缆防火设计规程》5. 3. 4 条第6 款规定: “特级、一级场所(住宅除外) 的消防疏散照明及应急照明的供电电源,
可采用每三层设置一台双电源自切箱的供电方式; 二级、三级场所(住宅除外) 的消防疏散照明及应急照明的供电电源, 可采用每五层设置一台双电源自切箱
的供电方式”。但此规程为上海市地方标准, 仅适用于上海项目, 不适用于外省市工程。
3 关于应急照明灯具的节能控制与火灾时的强制点亮
随着国家建筑节能法规的实施, 部分条文已作为强制性标准, 广大设计人员的节能意识也在逐步提高, 疏散照明中普遍存在的长明灯现象正在逐步减少, 各种智能型、节电型、开关型控制器被广泛应用于应急照明设计中。对于这部分应急照明在火灾时需强制点亮的问题, 在住宅建筑的相关规范中有相应规
定, GB 50096 - 2011 《住宅设计规范》8. 7. 5 条规定: “当应急照明采用节能自熄开关时, 必须采取消防时应急点亮的措施。” JGJ 242 - 2011 《住宅建筑电气设计规范》9. 2. 3 条规定: “当应急照明采用节能自熄开关控制时, 在应急情况下, 设有火灾自动报警系统的应急照明应自动点亮”。DGJ 08 - 20 - 2007 《住宅设计标准》(2011 版) 12. 5. 3A 规定: “当住宅设有火灾自动报警系统时, 应急照明在火灾发生时应具备自动点亮功能。” 但对于公共建筑却在现行的多本规范中没有明确规定或规定很模糊, 对于与消防有关的备用照明是否要在火灾时强制点亮也找不到设计依据。
根据前文分析, 火灾应急照明包含备用照明和疏散照明, 备用照明是供工作人员在火灾发生时需继续工作场所的照明, 对于消防水泵房、防排烟机房等部位的备用照明供电应引自应急照明电源这一点设计时一般都能满足规范要求, 但这些场所基本都安装了照明壁装跷板开关, 业主为了省电平时大多会将其关
闭, 规范中对这些场所的火灾应急照明最少持续供电时间及最低照度有明确规定, 但未界定是否要在火灾时强制点亮, 而对此问题, 上海地区各审图机构最近已基本达成共识, 对上述场所可不要求强制点亮。
疏散照明包括疏散照明灯和疏散指示标志: 因疏散指示标志耗电量很小, 通常设计为常亮, 火灾时无需强制点亮; 但疏散照明灯的情况就比较复杂, 建筑性质是公建还是住宅、安装部位白天有无自然采光、末端节能控制装置选择何种形式等等, 设计时对是否要采取火灾时强制点亮措施需进行仔细分析。对于大型公建中无自然采光的疏散内走道、疏散楼梯间内的照明是采取不带开关常亮还是安装照明控制装置加消防联动装置以达到节能、安全目的一直存在不同观
点, 这里有一个投入和回报是否是同一主体及投入究竟何时能回报的问题, 是安全与节能产生冲突的问题, 存在很大的随意性, 亟需规范。
对于住宅建筑, 笔者仔细研究了目前最新的全国及上海市的相关住宅设计规范、标准后, 归纳出以下几点做法, 供同行们在住宅设计时讨论和参考:
a. 高层住宅(十层及以上) 的公共照明宜采用双电源自切配电箱供电。
b. 高层住宅(十层及以上) 的公共部位应设置消防联动设施。
c. 高层住宅(十层及以上) 公共部位的照明应采取节能措施, 但无论采用何种节能控制装置和开关, 火灾时均必须通过消防联动模块强制点亮。
d. 十层以下住宅的公共照明不要求强制执行上述规定, 但具体做法应事先征得当地消防主管部门的同意。
对于应急照明配电箱的设置位置、疏散标志灯的安装间距及安装高度、备用照明与疏散照明的设置部位、应急照明灯具采用蓄电池作为备用电源时的连续供电时间、应急照明灯具在消防设备机房内的强制点亮、特定建筑或场所应在其疏散路线上增设保持视觉连续的辅助疏散指示标志等问题, 呼吁有关部门重视相同内容的规范条款编制的统一性, 便于广大设计人员与审查人员执行。
4 结语
本文并无深奥的理论, 以前很多同行也写过类似文章, 但在应急照明设计中遇到的一些疑惑仍长年困扰着大家, 而且一直都没有很好地解决。虽然应急照明设计在整个电气设计中只占了极小的部分, 但关乎人员的生命安全, 其重要性不言而喻。一旦发生由于设计不完善而造成人身伤害及财产重大损失将会给个人和社会带来不可挽回的后果。笔者衷心希望同行们能对本文中提出的一些问题给出更好的解决方法, 从而进一步提高设计质量。
参考文献
[1]中国建筑设计研究院.GB 50096-2011住宅设计规范[S.北京:中国建筑工业出版社,2012.
本文通过对应急照明的分类、应急照明的供电方式、应急照明控制方式以及应急照明线路敷设和保护等几个方面的分析,得出应急照明系统设计的基本方法,为工程电气应急照明系统设计提供参考依据。
关键词:
应急照明;电气设计;控制方式
1应急照明的分类
根据《民用建筑电气设计规范》的定义,照明可以分类为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。应急照明包括:备用照明、疏散照明。其中备用照明为火灾时需要保持正常工作场所的照明或供疏散人员的环境所需的照明;疏散照明为提供人员疏散的路线指示和安全出口指示标志所需的照明。所以在实际的工程应用中,应急照明设计要满足防火规范要求的火灾应急照明系统的设置要求[1]。
2应急照明电源分类
应急照明电源目前常采用以下几种方式:(1)来自电网的两路有效的独立馈电线路,这种方式要求由外部引入两路独立的电源来供电,当其中一路电源出现故障中断供电时,另一路电源仍能继续正常工作;(2)自备柴油发电机,要求发机须处在自启动状态。这种方式的优点是供电容量以及持续供电时间基本不受限制,不足之处在于转换时间太长,不能用于对转换时间要求较高场所的备用照明;(3)蓄电池,该方式又可以分为自带蓄电池、集中或分区集中蓄电池组方式。应急灯具自带蓄电池方式具有供电可靠性高、转换速度快、增减方便、电池故障影响面小等优点[2];缺点是选用自带蓄电池的灯具投资大、持续供电时间也受电池容量大小的限制。
3应急照明转换时间
根据《民用建筑电气设计规范》的规定,应急照明要求在正常供电电源停止供电后,其应急电源供电转换时间应满足:(1)备用照明不应大于5s,金融商业交易场所不应大于1.5s;(2)疏散照明不应大于5s。实际工程设计中,重要场所的备用照明供电,当采用两个消防电源经自动转换开关供电,如其中一路为柴油发电机时,可采用应急灯具带蓄电池方式或集中式应急电源即供电,可满足转换时间的要求[3];在某些对转换时间要求更高场所的备用照明,因转换时间极短,也不能用荧光灯作为电源,必须用瞬时点燃的白炽灯自动转换。
4应急照明持续时间
从应急照明电源的种类以及转换时间的要求,不难看出应急照明的持续工作时间是受到一定条件限制的。在《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》中规定:备用照明和疏散指示标志,可采用蓄电池作为备用电源,且连续供电时间不应少于20分钟,高度超过100m的高层建筑连续供电时间不应少于30分钟。而在《民用建筑电气设计规范》中规定的是,疏散指示标志灯的持续工作时间:高层建筑不少于30分钟,超高层建筑不少60分钟。可见,不同规范所规定的持续供电时间是不同的,设计时宜掌握行业标准服从国家标准的原则。
5应急照明控制方式
通常在应急照明的设计工作中,一些设计人员把主要时间都放在应急灯具的选型以及应急照明的供电电源选择上,而往往忽略了对于应急灯具的正确控制。应急灯具的控制方式既与其供电电源形式有关,又受选用的应急灯具自身配置的影响。在实际工程应用之中,对于不同的建筑和场所有不同的控制方式和做法,而设计方案是否合理直接关系着在消防状态下,应急照明能否有效的投入使用。下面对些常用的控制方式进行简要分析。
5.1常亮应急灯的控制方式
根据《民用建筑电气设计规范》规定:除在假日、夜间无人工作而仅由值班或警卫人员负责管理外,疏散照明平时宜处于点亮状态。由该条规范可知,疏散照明宜设为常亮,而备用照明不这设置为常亮状态[4]。而在实际工程的设计中,考虑到火灾时能让人员迅速识别疏散路线和出口通道,疏散指示灯应设计为常亮状态。
5.2常暗应急灯控制方式
该控制方式为把应急灯与普通照明灯配电系统分开,应急灯直接由应急照明箱出一路独立回路供电,该方式适用于办公楼,酒店等公共建筑的内走道或者大空间。《高层民用建筑设计防火规范》中规定,应急照明灯和灯光疏散指示标志应设玻璃或其它不燃烧材料作的保护罩。但通常这些场所设计了装修照明或局部照明来满足场所本身功能的要求,而设计应急灯时却无法利用装修照明或局部照明来实现普通照明与火灾应急照明的兼用。
5.3消防与平时照明兼用的应急灯控制方式
在许多高层建筑中,在诸如公共走道、电梯前室、楼梯等经常有人走动的场所,常采用平时照明兼做应急照明的方式。在平时,这些灯具作为普通照明,用户可以根据需要来现场控制其开关;出现火灾情况时,不论其开关状态如何,一律强制点亮作为应急照明灯;平时作为普通照明时,现场开关打到“开”状态,则灯具正常点亮,当开关打到“关”状态时,灯具熄灭,但此时其相当于充电状态的常暗应急灯。在出现消防状况时,如果现场开关为“开”,则灯具依然保持点亮状态;若现场为“关”,火灾自动报警系统可以通过控制模块使得控制线接通,灯具也能点亮。
6应急照明的线路敷设和保护
由于应急照明属于消防用电,其线路的敷设和保护都要比普通照明更为严格,虽然线路敷设工作是在实际现场由施工单位完成,但是在进行应急照明系统设计的时候,仍然需要依据相关规范对其线路敷设及保护给出说明,通常包括以下几个方面:(1)应急照明线路:包括配电干线和支线,与正常照明线路不得共管共槽敷设;(2)应急照明配电箱应与正常照明配电箱分开设置,自带蓄电池灯具的配电箱除外,并设在无火灾危险场所;(3)特级与一级建筑的照明干线宜采用阻燃耐火型电缆,应急照明支线采用耐火型电线和电缆;(4)火灾应急照明的配电线路应穿金属管保护,当暗敷时应敷设在保护层大于30mm的非燃烧体内,明敷吋在保护管外壁采取防火保护措施。
作者:李建华 单位:福建联盛建筑设计院有限公司
参考文献
[1]蒋文艳.浅谈应急照明设计[J].民营科技,2010(1):229-231
[2]陈洁.谈火灾应急照明系统[J].山西建筑,2012,38(10):150-151