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应急照明设计误区及解决方案

时间:2017-02-10 12:48:10  来源:北京消防改造  

 应急照明应用广泛,意义重大,其正确设臵是指引人们脱离危险环境的保证,但也不能无限制的追求可靠性,必须同时兼顾经济性、环保等因素。很多设计人员在认识上仍有不少误区,一些指导性规范亦有不当之处(如蓄电池的强制使用等),混乱了应急照明设计。本文针对上述问题,首先指出误区所在,然后给出对策方案,提出了更合理的应急照明系统形式,在安全可靠的前提下,做到经济节能、绿色环保。

 

误区一:消防应急照明灯具必须采用蓄电池作为备用电源。此问题根源在国家规范GB17945《消防应急照明和疏散指示》。按其规定,消防应急照明灯具要么自带蓄电池,要么采用应急照明集中电源,同时又规定应急照明集中电源是以蓄电池为能源的电源,由此得出误区一描述的结论。蓄电池可以作为备用电源毋容臵疑,但必须采用蓄电池就是错误了,原因有:○1和GB50052《供配电设计规范》有冲突,《供配电设计规范》第3.0.4条明确规定,独立于正常电源的发电机组、供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路、蓄电池、干电池均可作为应急电源。可见,蓄电池仅是备用电源形式之一。据GB17945相关部门解释,因为消防应急照明为消防负荷,采用蓄电池是为确保可靠性。立论不能成立!很明显,消防水泵、防排烟风机同样是消防负荷,难道也必须采用蓄电池供电?○2投资加大。应急照明的备用时间均在30min以上,而变电所、水泵房、防排烟机房等更是达到180min,蓄电池用量巨大,投资相应增加。○3蓄电池使用寿命短,基本上在3~5年,期满后更新相当困难,而且维修保养工作量大。以目前现状,期满后蓄电池基本不会更新,形同虚设。○4蓄电池的生产、废弃过程都有相当重的污染,做不到绿色环保,除非迫不得已,应尽量减少蓄电池的使用。

误区一解决方案:

可以分为三种情况:○1有2路相互独立市政电源;○2有2路引自一个上级配电所的市政电源;○3只有1路市政电源。第1种情况很简单,两路电源满足一二级应急照明负荷供电要求,仅在特别重要负荷时才需要备用电源。第2种情况可满足二级应急照明负荷供电要求,对于一级应急照明负荷则需另设备用电源。第3种情况则必须设臵备用电源。根据我国现状,大多数城市和地区都不能满足2路相互独立电源的要求,需要设臵备用电源的可能性非常大,关键在于备用电源采用什么形式。前文提到,独立于正常电源的发电机组、独立于正常电源的专用馈电线路、蓄电池、干电池均可作为应急电源,其中独立于正常电源的专用馈电线路通常难以取得,而干电池为一次性电池,因此通常备用电源基本在发电机组和蓄电池两者之间选择。常用发电机组有有燃油、燃气、风力、水力、燃煤、余热等类型,民用建筑中最常用的是柴油发电机组(燃油)。蓄电池则分为分布式和集中式两大类。柴油发电机组和蓄电池对比如表3.1。

表3.1柴油发电机组和蓄电池对比

1柴油发电机组取决于油量,蓄电池组则取决于Ah。

2均为在正常维护保养条件下。

3在相同容量相同备用时间前提下。

从表3.1的对比可以看出,应优先选用柴油发电机组作为备用电源,但柴油发电机组的转换时间在15~30s,通常不满足应急照明要求。笔者给出的解决方案是采用柴油发电机组和蓄电池配合,在停电瞬间采用蓄电池作备用电源,柴油发电机组启动完成后切换柴油发电机组作为备用电源,既保证转了换时间,又不会过度使用蓄电池。蓄电池的备用时间1min即可满足要求,但出于蓄电池寿命考虑,可设定为3~5min。同时,蓄电池宜选用集中型,方便更换、维护、保养。

误区二:引入消防接点即能满足消防应急照明强制点亮要求。消防应急照明能否强制点亮,消防接点的引入只是必要条件,同时还必须有正确的接线方式。设计中却经常出线接线错误,常见的有以下几种(KMn为消防强制点亮接点):

错误一如图2.1。


图2.1应急照明强制点亮错误接线一

图2.1接线是应急照明就地控制的情况。这种方式可以实现强制点亮,但影响了照明跷板开关的正常使用。从图中可以看出,强制点亮线并联了全部灯具,只要其中任意一个跷板开关接通,该回路全部灯具都将点亮,跷板开关失去了应有作用。这种接线显然不合理,也不符合节能要求。

错误二如图2.2。

图2.2应急照明强制点亮错误接线二

图2.2接线是应急照明利用该回路出线微型断路器集中控制的情况,此接线的错误在于消防接点无意义,不能保证强制点亮。在微断接通的情况下,该回路灯具全亮,不需要强制点亮,而在微断断开的情况下,消防接点接通灯具也不亮,强制点亮无法实现。

错误三如图2.3。

图2.3应急照明强制点亮错误接线三

图2.3接线是集中控制且灯具自带蓄电池的情况。其强制点亮接线修正了图2.2所犯的错误,却不能保证蓄电池的充电,分两种情况:○1未设充电线(虚线部分),不能满足蓄电池充电要求;○2开关选用1P+N或者2P开关,此时切断回路会同时断开N线,导致充电线路无法形成回路,导致正常关灯时蓄电池也会放电。

错误四如图2.4。

图2.4应急照明强制点亮错误接线四

图2.4接线是一种奢侈且达不到应急照明效果的严重错误做法。灯具选用双头灯,同时双电源供电,利用消防接点将两路电源都切除来实现强制点亮,其错误有二:○1引入双回路电源却仅作充电用,强制点亮时还必须切除;○2切除电源后双头灯只有蓄电池一路电源供电。

误区二解决方案:

针对接线错误给出了正确的接线方式。如图3.1所示

7

(a)


(b)

(c)

图3.1应急照明正确接线图

图3.1中,a利用双控开关代替了单联开关,同时满足了平时控制和强制点亮要求;b相当于把接触器单独设臵回路;c补充了充电线,并把出线开关改为1P(否则充电线需另设N线)。图2.4则只要把灯具从双头灯改为应急壁灯就可以了,但KMn的作用有变化,它从原来的断开电源变成了接通回路,达到强制点亮的效果。

误区三:双头灯是万能应急照明灯具。不少设计师很喜欢用双头灯,原因是接线简单。实际上双头灯却达不到消防应急照明的要求。对双头灯而言,市政电源仅为充电使用,其点亮方式只能依靠断开充电电源,意味着该灯具工作情况下仅有蓄电池这一路电源,没有其它备用电源,不能满足一二级负荷双回路电源的要求。因此,双头灯可作为停电时的备用照明使用,但不能作为消防应急照明。

误区三解决方案:

用应急壁灯代替双头灯。应急壁灯和双头的区别在于可以强制点亮,而不必断电才亮,它平时不工作,蓄电池处于充电状态;火灾时强制点亮接触器接通,灯具点亮,停电则蓄电池放电点亮灯具,改正了双头灯只有蓄电池一个电源的缺点。

误区四:两路电源供电即可满足消防应急照明要求。此问题源于仅仅着眼于负荷等级要求,忽视了灯具本体的防火要求和机械性能要求。消防应急照明灯具在火灾初期必须能正常工作,以保证人员疏散,因此必须具备一定的防火性能,通常采取带不燃防护罩的措施,同时防护等级应达到IP30。如果消防疏散灯具安装在地面,则防护等级不应小于IP54(有一定的防水性能),同时能耐受机械冲击和研磨(人、车重量)。

误区四解决方案:

选用带不燃防护罩灯具,并根据使用环境来选用相适应的灯具,如防护等级、机械强度、防撞保护等等。

 

通过以上分析,可以得出以下结论:

1电源满足要求时,可不设备用电源。

2必须设臵备用电源时,宜采用柴油发电机组和蓄电池组相结合的方式,减少蓄电池用量。

3要有正确的接线方式,确保火灾情况下应急照明能够点亮。

4双头灯不能满足消防要求,仅适用与普通照明的备用照明。

希望此文能够给设计师们以启示,相关部门可以调整相关规定,实现应急照明的同时,保证节能环保。

 

 

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