消防应急照明和疏散指示系统在酸再生厂房的设计应用

时间：2023-08-02

【摘要】研究了消防疏散照明在酸再生厂房内的设计。以某酸再生厂房为例，结合国家相关规范要求，针对酸再生厂房的结构及设备特点，从疏散单元的划分、系统组成、配电设计、灯具选择及布置等方面详细阐述了酸再生厂房消防疏散照明的设计要点以及注意事项。该设计能正确合理地布置厂房内消防疏散照明，在紧情况下快速有效地进行人员疏散。

【关键词】酸再生厂房；疏散系统组成；配电设计；应急灯具选择

0.前言

消防应急照明和疏散指示系统能够根据应急照明控制器或应急照明配电箱等设定的逻辑，在火灾时点亮消防标志灯和消防应急照明灯，及时准确地给出疏散路径，指引人员选择逃生路线，来**人员的生命。

酸再生厂房因环境结构复杂，各种转弯、通道较多，个别场所疏散距离较长等因素，更突显了消防应急照明的重要性。本文从疏散单元的划分、系统组成、配电设计以及灯具的选择布置等方面探讨了此类厂房的设计原则和方法。

以某酸再生厂房为例，厂房建筑高为30.38 m，建筑面积为4752.69 ㎡，共5层。厂房主要包括酸罐区、铁粉包装间、酸再生间、化验室、配电室、操作室等。

1.疏散单元划分

根据建筑物结构、使用功能以及疏散路径和方向的不同，将疏散区域划分为水平疏散区域和竖向疏散区域。

按照 GB 50016-2014《建筑设计防火规范》可知，建筑物根据结构功能等特点将水平疏散区域划分为不同的疏散单元。

本项目中，酸再生厂房除酸罐区外共有5层，每一层定义为一个水平疏散单元，酸罐区单独定义为一个水平疏散单元；酸再生厂房每层设置2个带有乙级防火门的封闭楼梯间，并单独设置配电回路。配电室、化验室及操作室平时有人工作，火灾时不需要人员值守，无须单独设置回路。

2.系统组成

按照消防应急灯具的控制方式分类，可分为集中控制系统和非集中控制系统。

因酸再生所在厂区设消防水泵站并设有需要消防联动的水泵，按照 GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》*3.4.1条所述，在厂区设有消防控制室。为了及时有效地疏散人员和统一管理维护，酸再生厂房采用集中控制系统。应急照明控制器在消防控制室内通过 CAN总线与火灾报警控制器通信，实现统一控制调配。

集中控制型系统由3部分组成：①应急照明控制器；②供配电设备；③消防应急灯具。应急照明控制系统如图1所示。

图1应急照明控制系统

为保火灾状态下应急照明控制器主机的可靠工作，将消防电源作为主机的主电源，且主机蓄电池的稳定工作时间应符合GB 51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术规范》( 以下简称《技术》) *3.4.7条规定。

3.系统配电设计

消防应急照明和疏散指示系统灯具电源组成如图2所示。

图2消防应急照明和疏散指示系统灯具电源组成

集中电源与非集中电源的区别在于：集中电源是在电源内部将主电源和蓄电池电源进行转化，后由一路配电回路给灯具供电；而非集中电源由应急照明配电箱直接为灯具的主电源供电，当主电源断电后，起动灯具内部的蓄电池，点亮灯具。

考虑到酸再生车间内需设置应急疏散照明灯具的场所较为分散且灯具数量较多，如果采用自带蓄电池的供电方式，后期灯具蓄电池的维护会非常不便，且不利于统一管理。因此选择分散设置的集中电源进行供电。

酸再生厂房各建筑符合《技术》*3.2.4条*3款的“其他建筑”，故集中电源蓄电池的持续工作时间应为1.0 h。

集中控制系统中，分散设置的集中电源由同一防火分区的消防电源配电箱提供。为集中电源供电的配电箱需按照 GB 50016-2014《建筑设计防火规范》10.1.8条及其条文说明，设自动切换装置。对于集中电源来说，末I级配电箱是消防电源配电箱，故该项目设置具有双切功能的消防电源配电箱，进线电源由两段独立母排提供，出线电源负责给同一防火分区的各集中电源供电。消防应急照明部分集中电源供电系统如图3所示。

图3消防应急照明部分集中电源供电系统

对于集中控制系统而言，控制器需要根据火灾的发展情况按照预设逻辑控制灯具的点亮和蓄电池的电源转换。在火灾状态下，此类灯具的供电及通信线路应具有持续工作的能力，故而均选择耐火线缆。

4.照明及灯具

疏散照明由疏散照明灯、疏散照明指示标志共同构成。疏散照明灯是给人员疏散的路径提供必要的照度条件，在正常照明发生故障或被切断时使用；疏散照明指示标志为疏散提供疏散方向、楼层信息、出口等疏散信息。两种灯具共同配合，确保人员能够快速且准确地找到出口。

消防应急灯具按照电源电压等级分为A型灯具和B型灯具。按照工作方式分类分为持续型消防应急灯具和非持续型消防应急灯具。

A型灯具电源的额定工作电压不大于DC36V；B型灯具电源的额定工作电压大于DC 36V或AC36V。(上述电源指主电源和蓄电池电源统称) 。持续型消防应急灯具无论在平时还是断电后蓄电池工作时均处于点亮状态，通常被用作消防应急标志灯，有利于人员熟悉疏散路径；而非持续型消防应急灯具仅当蓄电池电源工作时处于点亮状态，多用于只作为消防应急照明的灯具。

将酸再生车间分为6个水平疏散单元，分别为储罐区以及酸再生区一至五层。储罐区净高14.65m，有人员定期巡检，检修走道距地面 +8.60 m。疏散标志灯安装在距所在层地坪(储罐区为检修走道) + 0.5 m处，消防应急灯安装在距所在层地坪(储罐区为检修走道) + 3. 0 m处。除储罐区外，其他水平疏散单元灯具安装高度均在8 m以下，为了后期方便管理及统一维护，酸再生车间均选择A型灯具。储罐区局部消防应急照明平面图如图4所示。酸再生区一层局部消防应急照明平面图如图5所示。酸再生区二层局部消防应急照明平面图如图6所示。

图4储罐区局部消防应急照明平面图

图5酸再生区一层局部消防应急照明平面图

图6酸再生区二层局部消防应急照明平面图

酸再生车间内的操作室、配电室等均不用人员值守，故水平疏散单元无须设置消防应急照明。沿厂房侧墙或厂房柱设置单向标志灯，尽量不设置双向标志灯，以防疏散人员因判断方向耽误时间，方向标志灯的安装距离符合《技术》* 3.2.9 规定。在一层直通室外的大门上方设出口标志灯，通向疏散楼梯间的门口上方设疏散出口标志灯。

按竖向疏散区域划分可将酸再生车间分为1#楼梯间和2#楼梯间两个区域。以1#楼梯间为例，楼梯间均为封闭楼梯间，故1# 、2#楼梯间均采用单独回路供电。楼梯间层高均在8 m以下，选择A型灯具。根据《技术》中表3.2.5以及3.2.10条的要求，在每层封闭楼梯间内设置壁挂式疏散照明灯、楼层标志灯和方向标志灯，楼梯间内直通室外的疏散门上方设置出口标志灯，且地面水平低照度为5.0 lx。

楼梯间局部消防应急照明平面图如图 7 所示。楼梯间局部消防应急照明剖面图如图8所示。综上所述，酸再生车间水平疏散单元需要6个配电回路，竖向疏散区域需要2个配电回路。每个集中电源可有1-8路输出回路，考虑到集中电源需留有一定的备用回路，故在二层配电室和三层操作室设置集中电源，分别给储罐区和一至三层酸再生区域、2个楼梯间和四至五层酸再生区域消防应急灯具供电。

图7楼梯间局部消防应急照明平面图图8楼梯间局部消防应急照明剖面图

5.注意事项

值得注意的是，酸再生车间设备布置较为复杂，在合理地设置疏散路由的同时，应当注意方向标志灯是否被车间内各种设备挡住，以免影响方向标志灯发挥其应有的功能。

三层的酸再生区域烧嘴附近有可燃气体（天燃气）释放源，按照GB 50058-2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》*3.2.3条规定为二级释放源。爆炸性气体环境危险区域划分立面图如图9所示。根据爆炸性气体环境危险区域范围划分，酸再生区域二至四层均属于危险区域2区（如图9中阴影部分所示）范围内，故除封闭楼梯间、操作室和配电室外，酸再生区域二至四层的消防应急灯等设备均为防爆产品，防爆级别均为 Exd ⅡAT1 Gb，且管线均为明管敷设。

图9爆炸性气体环境危险区域划分立面图

6.安科瑞消防应急照明和疏散指示系统选型方案

6.1系统概述

消防应急照明和疏散指示系统主要由应急照明控制器、消防应急照明集中电源或应急照明配电箱、消防应急灯具等几部分组成。该套系统为安科瑞公司完全*，符合国家现行的行业规范，可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。

该系统配合火灾报警控制器使用时，在平时对系统内的设备进行实时的监视和控制，便于日常的管理和维护，**系统的稳定运行。基于此保证在火灾发生时，能够准确改变消防应急标志灯具的指示方向，点亮消防应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全的逃生方向，**群众的人身安全，为各类用户担心的安全问题解决了后顾之忧。

6.2应用场所

适用于住宅、酒店、办公楼、商城综合体、医院、隧道管廊、轨道交通、地库、仓库、工厂等各行业的消防应急照明和疏散指示系统。

6.3系统结构

6.4系统硬件配置

综上所述，酸再生厂房的应急照明和疏散指示系统的选择上为集中电源集中控制型，控制器主机放置在消防控制室，集中电源放置在二层配电室和三层操作室，应急灯具选用壁挂型照明灯和标志灯，其中酸再生区域二至四层均属于危险区域2区，需选择防爆型的应急灯具，相应的产品选型如下图表所示。

6.4.1控制器主机和集中电源的选择：

7.结束语

消防应急照明和疏散指示系统是应急照明系统的重要组成部分，其重要性也愈发得到认可。正确合理地布置消防应急照明和疏散指示系统可以在紧急状态下引导人员快速有效地疏散到宽广地带，减少火灾所带来的危害，**生命与财产。

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