周有仁
青海青尚建筑设计有限公司
摘 要:电气照明系统在建筑电气系统中占据着重要的地位,而电气系统的能源消耗巨大。近年来,能耗问题已经成为阻碍建筑行业持续健康发展的一个主要问题,节能减排是当今建筑行业发展过程中所追求的主要目标之一,必须实现建筑电气照明系统的节能减排。
关键词:高层建筑电气设计;应急照明设计;原则;要求;要点
当建筑物发生火灾或其它灾害,随着正常电源中断,应急照明对人员疏散、消防救援工作,及对重要的生产、工作的继续运行或必要的操作处置具有重要作用。因此为了保障高层建筑的安全可靠运行,以下就高层建筑电气设计中的应急照明设计进行了探讨分析。
一、高层建筑电气设计中的应急照明设计原则
高层建筑电气设计中的应急照明设计原则:(1)适用性原则。建筑应急照明设计首先一定要满足适用性的原则。(2)规范性原则。建筑应急照明设计过程中要恪守法律法规及相关规范,对于照明设计,设计人员不能只依靠自己的专业知识和设计经验进行,必须遵循建筑照明设计标准和设计标准等相关规程规定,只有这样才能保证设计的规范化、标准化与合理化。(3)经济性原则。建筑应急照明设计需要依照建筑企业自身的情况,综合考虑其经济效益。
二、高层建筑电气设计中的应急照明设计要求
结合笔者实践工作经验,认为高层建筑电气设计中的应急照明设计需要满足相关要求,主要表现为:(1)备用照明设计要求。下列部位应设置备用照明:第一、消防控制室、自备电源室、配电室、消防水泵房、防排烟风机房、电话总机房以及在火灾时仍需要坚持工作的其它房间等;第二、通信机房、大中型电子计算机房、BAS中央控制站、安全防范控制中心等重要技术用房;第三、建筑高度超过100m的高层民用建筑的避难层及屋顶直升机停机坪。(2)疏散照明设计要求。下列部位应设置疏散照明:第一、公共建筑的疏散楼梯间、防烟楼梯间前室、疏散通道、消防电梯间及其前室、合用前室;第二、建筑面积超过100m2的地下或半地下公共活动场所和面积超过200m2的演播厅、营业厅、餐厅等人员密集场所。
三、高层建筑电气设计中的应急照明设计要点分析
1、合理选择应急照明供电方式以及控制方式
高层建筑的应急照明主要是疏散照明和备用照明,为消防负荷。根据《建筑设计防火规范》规定:应急照明、疏散指示标志等消防用电,一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。为满足一二级负荷的供电要求,较常采用的供电方式为:(1)由市政电源不同变电站或同一变电站的两段母线分别引来两回路作为供电电源。(2)由一路市政电源和一路柴油发电机分别引来两回路作为供电电源。在某些不发达地区或市政设施配套不完善地区,市政电源无法满足供电方式1的要求。方式2由于可实施性强,是较常见的供电方式。具体在应急照明系统的设计实施中,常采用的供电方式为:第一、双回路供电,应急照明箱处设双电源切换箱,故障时切换。第二、单回路供电,应急照明灯具采用集中设置蓄电池组,主回路失电时由蓄电池供电。
根据《民用建筑电气设计规范》规定,备用照明、疏散照明的应急电源供电转换时间不应大于5s。当应急照明采用自带蓄电池或集中蓄电池组供电时,可满足此项要求。
当应急照明采用双电源切换箱方式时,如果建筑供电采用上述方式1供电时,也可满足要求。如果建筑供电采用上述方式2供电,由于柴油发电机应急启动时间为15s~30s,无法满足应急照明5s转换时间的要求。如需采用此方式供电,仍需应急照明加装蓄电池,才可满足转换时间的要求。在《消防应急照明和疏散指示系统技术标准 GB51309-2018》实施后,现高层建筑在地块设有消防控制室的情况下,通常采用集中电源集中控制型系统。应急照明控制器通过集中电源或应急照明配电箱连接灯具,并控制灯具的应急启动、蓄电池电源的转换,当集中电源应急照明配电箱与灯具或者应急照明控制器与集中电源应急照明配电箱通信中断时,非持续型灯具的光源应急点亮、持续型灯具的光源由节电点亮模式转入应急点亮。而备用照明设计则沿用以往常规设计思路,在消防水泵房、消防风机房、配电间、强弱电井道等火灾时仍需工作的区域设置备用照明,灯具采用自带蓄电池的应急消防灯具,由末端设置双电源自投保证照明持续供电时间均不小于180min。
2、火灾应急照明系统设计要点
火灾应急照明灯具的选择应符合消防应急照明和疏散指示系统消防应急灯具的规定。在集中控制型系统中,消防应急灯具选用主电源和蓄电池电源额度工作电压均不大于DC36V的A型灯具。疏散通道照明灯具一般装设在顶棚上,由于灯具选型为消防专用灯具,很难与普通灯具协调并统一风格,这一点应引起注意,并合理调整布灯位置,满足照度要求。特别是大空间场所,当交通流线关系不明确时,建议预留应急照明配电箱,提出具体文字要求,后置装修设计处理,并宜采用地面布灯形式,增加地面布灯数量,地面标志灯应选择集中电源A型连续型灯具。当灯具在室外或地面安装时,灯具及其连接附件防护等级不低于IP67,潮湿场所内安装不低于IP65,并且要求安装在地面上的灯具电源应采用安全电压,这主要是考虑在消防时防止发生触电事故。火灾应急照明灯具内光源应选用快速点燃瞬时点燃光源,不应使用调光装置。在设计时需要加以注意,疏散指示标志设置时,疏散导向要合理、明显,各楼层应以最短流线指向疏散楼梯间,楼梯间内朝向楼梯的正面墙上应设置相应的楼层指示标志。
关于应急照明配电回路的设计中,需要重点关注几点:(1)火灾时仍需工作区域和相关疏散走道应单独设置配电回路。(2)高层建筑中防烟楼梯间应设置独立的应急照明配电箱。(3)公共建筑中供电范围不宜超过8层,住宅建筑中供电范围不宜超过18层。
注意区分火灾应急备用照明系统(消防用电性质)与非火灾备用照明系统(非消防用电性质),两者应分别独立设置。火灾应急备用照明和疏散照明不应由同一分支回路供电,严禁在输出回路中连接插座。分支干线不宜跨越防火分区,必须跨越时,应做防火封堵措施。住宅无防火分区概念,每层不是一个防火分区,现有集中控制型系统限制了应急照明在平时状态下的使用,因而相对于以外设计习惯,应独立考虑平时以及火灾时照明的照度要求。火灾应急照明线路不应与正常照明线路共管敷设。在同一桥架内敷设时,中间用防火隔板分开。
结束语:
综上所述,建筑应急照明是相对于正常照明而言,是解决突发电网故障、自然灾害等特殊状况下才开启的照明方式,应急照明是在危险情况下帮助人们逃离室内场所的重要保障,并且随着高层建筑的日益增多,因此必须加强对高层建筑电气设计中的应急照明设计进行分析。
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