浅谈应急照明在工业建筑的设计应用

【摘要】:文章根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB513O9-2018）,介绍了工业建筑的应急照明系统的设计原则及常见电气设计问题与解决方案。

【关键词】:工业建筑；消防;应急照明；疏散标志;系统设计

0引言

        根据规定，厂房和仓库的火灾危险性分为甲、乙、丙、丁、戊类5种，厂房按照层数及高度可分为单、多层及高层厂房。文章介绍了工业建筑应急照明系统的设计原则，并通过实际案例探讨了工业建筑的常见电气设计问题与解决方案。

1应急照明的系统设计原则

        对于新建、改建和扩建的民用建筑、通用工业建筑应急照明和疏散指示标志要不要设？怎么设置？GB50016-2018建筑设计防火规范（以下简称建规）第10.3.1条规定：除建筑高度小于27m的住宅建筑外，民用建筑、厂房和丙类仓库的下列部位应设置疏散照明：封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间的前室或者合用前室、避难走道、避难层（间）;观众厅、展览厅、多功能厅和建筑面积大于200㎡的营业厅、餐厅、演播室等人员密集的场所；建筑面积大于100㎡的地下或半地下公共活动场所；公共建筑内的疏散走道；人员密集的厂房内的生产场所及疏散走道。由以上规定可以看出，对于民用建筑来说，建筑专业一般会划分很明显的疏散通道、安全岀口，电气工程师依据建规的相关规定很容易判断应急照明系统的设置与否；而对于工业建筑,建规中只是明确了厂房和丙类仓库的下列部位应设置，而对于甲、乙、丁、戊类仓库并未提出，那对于实际工程设计中来说，这些未提及的场所需不需要设置呢？建规的10.3.1条文给出的解释是，对于本规范未明确规定的场所或部位，设计师应根据实际情况，从有利于人员安全疏散需要出发考虑设置疏散照明，如生产车间、仓库、重要办公楼中的会议室等。那么对于丁戊类仓库，火灾危险性比较低，仓库内人员比较少，仅仅是一个大空间的仓库来说疏散容易时，就无需设置应急照明疏散系统,对于甲乙类仓库，虽然火灾危险性比较高，但仓库除了专业的库管员，平常也是很少有人员出入的，笔者认为参照建规10.3.1条对丙类仓库部位要求，若甲乙类仓库也没有规范所列的部位，也可以不用设置应急照明疏散系统。对于工业厂房，若有10.3.1条规定的下列部位，设置应急照明疏散系统，若没有以上部位，依据建规第10.3.5条规定:公共建筑、建筑高度大于54m的住宅建筑、高层厂房（库房）和甲、乙、丙类单、多层厂房,应设置灯光疏散指示标志，并应符合下列规定：应设置在安全出口和人员密集的场所的疏散门的正上方；应设置在疏散走道及其转角处距地面高度1.0m以下的墙面或地面上。笔者认为可以仅设置灯光疏散指示标志,也是满足规范要求的。

2应急照明和疏散指示系统的设计案例解析

        例如，某建筑面积3000㎡的甲类车间，地上三层，局部四层，建筑高度为17.2m,共一个防火分区,火灾危险类别为甲类;设有火灾自动报警系统，消火栓系统，本单体内无消防控制室;设有两个封闭疏散楼梯，一层5个疏散出口；中间三米柱距为一通廊，无工艺设备的布置，经与建筑专业核实，人员的疏散可借助此通廊。系统选用自带蓄电池非集中控制型系统，系统包括应急照明配电箱、自带蓄电池A型灯具，应急照明配电箱电源由同一防火分区的正常照明配电箱供电。设备的防爆、防护/防腐等级为EXdIIAT2Gb级，IP65/F1。系统中的应急照明配电箱和灯具应选择A型配电箱和A型灯具，如下做具体分析系统的选择。

2.1系统型式的选择

        电气设计人员通常在工业建筑中很难找到一个明显的疏散通道,此种情况在严谨的设计程序中，应需建筑与工艺专业为电气专业提供一条明确的疏散通道，不能凭空想象的去做设计。如上实例还比较好,有一个公共无遮挡的通廊可供人员疏散。依据建规10.3.1-1条规定，本车间应设置消防应急照明和疏散指示系统。系统的具体设置要求，我们设计师应遵从《技术标准》的相关设计要求。

        技术标准第3.1.2条规定了系统的选择原则：系统类型的选择应根据建、构筑物的规模、使用性质及日常管理、维护难易程度等因素确定，并应符合下列规定：设置消防控制室的场所应选择集中控制型系统；设置火灾自动报警系统，但未设置消防控制室的场所宜选择集中控制型系统；其他场所可选择非集中控制型系统。

        技术标准2.0.11-12条条文说明中明确给出了系统的控制型式：集中电源集中控制型系统、自带蓄电池集中控制型系统、集中电源非集中控制型系统、自带蓄电池非集中控制型系统。设计师可根据技术标准第3.1.2条规定及灯具蓄电池电源供电方式的不同选择本车间的系统类型。本车间虽然设置有火灾自动报警系统，但设计师在选择系统型式的问题上对技术标准规第3.1.2-2条规定往往比较纠结，到底本车间是选择集中控制型系统还是非集中控制型系统呢？对于规范中的“宜"字条文，标准用词说明中是这解释的“表示允许稍有选择，在条件应这样做"。

        设计人员应具体情况具体分析，在实际项目中依据工业建筑火灾危险性、工业建筑的规模、人员密度、疏散难易程度等方面评估后，选择合适的系统型式。对于本案例来说，规模为中小型，无人员密集场所，疏散较容易，可选用非集中控制系统;从供电电源的角度来考虑，为保证系统灯具在火灾等紧急状态下供电及应急启动的可靠性，集中系统中的集中电源或应急照明控制箱应釆用消防电源回路供电，由于工业建筑的限制条件，采用非集中控制系统更能有效保障系统在火灾紧急况下可靠动作。

2.2灯具蓄电池电源供电方式的选择

        按照灯具蓄电池电源供电方式的不同分为集中电源型消防应急灯具和A带电源型消防应急灯具，对于甲类工业项目来说，车间内的所有用电设备均应采用相应防爆、防护、防腐等级的设备，而对于新型产品集中电源来说，防爆设备目前尚没有有关市场准入制度的产品，但对于自带蓄电池的应急灯具及疏散指示标志来说，防爆产品在市场上已经比较成熟，亦有消防认证,在设计中有据可依。笔者认为，对于甲类生产厂房选用自带电源型消防应急灯具更能适用行业需求，对于采购及施工来说也方便很多。

2.3灯具的设计

        灯具的设计主要包括灯具设置部位的确定、灯具的选型和灯具的布置。工业行业需求的不同，带来生产活动的差异,对建筑的形式、体量、性能要求也会千差万别，功能决定了工业建筑不同于民用建筑的多样性。工业建筑大都采用单层建筑，为满足生产需求，往往层高较高，一般也会超过8m。由技术标准第3.2.1-4条规定：设置在据地8m及以下的灯具应选择A型灯具；设置在8m以上场所时，当工业建筑不大或者应急灯具总功率不大,A型应急照明配电箱可以满足供电要求时，可优先采用A型灯具。本车间层高5.5m，非人员密集场所，灯具设置在疏散通道、楼梯间、前室。设置部位的水平照度，依据技术标准表3.2.5内容，疏散通道地面水平照度不应低于1LX,封闭楼梯间不应低于5LX,灯具选用自带蓄电池型A型灯具，其次灯具及其连接器件的防护等级应能满足其设置场所的环境条件要求。另外出口标志灯的设置与民用建筑相同，此部分可参考民用建筑,再次笔者不在叙述。

2.4系统配电设计

        技术标准3.3条规定,当灯具采用自带蓄电池供电时，灯具的主电源应通过应急照明配电箱一级分配电后为灯具供电，应急照明配电箱的主电源输出断开后，灯具应自动转入自带蓄电池供电。A型应急照明配电箱的输出回路不应超过8路，配电回路的额定电流不应大于6A。技术规定中的应急照明配电箱和集中电源是供电设备，内部元器件是由厂家配套提供的，对技术标准3.3.条的规定，笔者理解是对设备内部电源转换的一个强制规定,也就是对生产厂家提供的一个要求；而对于设备（应急照明配电箱和集中电源）的供电，集中控制型系统中集中电源或应急照明配电箱应有所在防火分区的消防专用电源供电，且设备应布置在值班室、消控室、配电间或电气竖井内。例如设置在消控室的应急照明控制器及集中电源或应急照明配电箱应有消控室内双电源切换箱输出冋路供电。非集中控制型系统技术规定则由所在防火分区的正常电源提供即可。如上实例，甲类车间内应急照明配电箱由相应防火分区的照明配电箱提供供电电源即可满足规范要求。

3安科瑞应急疏散对应选型

综合以上设计与要求，我司对应产品选型如下：

4结语

        综上所述，工业建筑因车间内工艺上的设备及管道布置的特殊性，设计师可根据具体实例具体分析消防疏散方案的设计。对于丁戊类车间库房，灯具供电方式尚不受限制，但对于甲类车间，集中电源的设置尚应存在缺陷，还希望国内厂家能够尽早研发出能够满足环境要求的防爆产品，应用于工业建筑消防应急照明系统。

参考文献:

[1]GB50016-2014 建筑设计防火规范[S].

[2]GB17945-2010《消防应急照明和疏散指示系统》[S].

[3]GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》[S].

[4]李伟.《工业建筑应急照明设计探析》   

[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.