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火灾应急照明设计常见问题浅析

时间:2015-12-22 浏览::
  应急照明是现代建筑物中安全保障体系的一个重要组成部分,而火灾应急照明是广义的应急照明中与广大人民群众生命安全关系最密切、实际应用最广泛、电气设计最常涉及的一个重要门类。相关专业规范中约有20条被纳入“强制性条文”中,其重要性显而易见。一个完善的火灾应急照明设计,应在电源设置、系统组织、灯具控制方式、导线选型及敷设方式、灯具选择及安装位置、诱导指向、安全保护措施等,每个环节都严格执行相关规范,才能保证其在火灾紧急状态下能发挥应有的作用。
火灾应急照明
结合近几年建筑消防设计审核和竣工验收的实际,笔者发现火灾应急照明设计还存在一些不容忽视的问题。本文就此作一浅析:
  一、火灾应急照明与非火灾应急照明的概念混淆:
  一提起应急照明,大部分人马上联想的是用于火灾状况,其实不然。1993年中国照明学会第1号技术文件《应急照明设计指南》出台,它对广义的应急照明的设计和实施起到一定的指导作用。《指南》对应急照明的定义是“在正常照明系统因电源发生故障熄灭的情况下,供人员疏散、保障安全或继续工作用的照明”,按功能分为疏散照明、安全照明、备用照明。火灾应急照明是其中的一个门类,但笔者认为火灾应急照明与广义的或非火灾应急照明,从概念上有以下差异:
  1、后者的前提均指在正常电源发生故障情况下,而火灾应急照明则是指特定的发生火灾情况下,与正常电源无必然联系,也就是说火灾时除了为避免电气造成二次火灾,保障扑救人员免于触电而要切掉火场中的非消防负荷的电源(下面简称“切非”)外,火灾应急照明电源仍以正常电源(或称市电)为主电源,只有市电失去电源才要转换由备用电源供电,也就是说火灾时市电不一定会停电或要停电,审查发现许多设计这个基本概念不清,如EPS的应用就常见提及“火灾时市电停电、转换由EPS供电,”从而忽略了市电并未停电状态下接通应急照明电源的措施。
  2、对备用照明定义的区别:火灾备用照明在相关防火规范中很明确是指、消防水泵房、配电室、自备柴油发电机房、防排烟机房、通讯总机房以及发生火灾时需坚持工作的房间的备用照明。而广义的备用照明,《指南》中是指“正常照明电源发生故障时,为确保正常活动继续进行而设的应急照明部分。”这个活动可以是生产、营业、比赛、演出、会议、办公等等。显然两个备用照明的概念有较大的差异,它们除了可以共用建筑物低配系统的备用电源外,是两个独立的配电体系,对线路、灯具、控制的要求等也不尽相同,例如非火灾的备用照明,应属于非消防负荷,而有的工程却将其纳入应急照明供电,必要时就无法实施“切非”,由于它无需在火灾时坚持点亮,对灯具保护罩及线路的连续供电可靠性,无特殊要求时,就不必视同火灾应急照明设计而提高标准等等,当然火灾疏散照明可作为正常备用照明的一部分(或过渡照明),设计常可这样处理。
  3、至于“安全照明”是指“正常照明电源发生故障时,为确保处于潜在危险中的人员的安全而设的应急照明部分。”如医院的手术室,危重患者抢救室、特别危险的作业场所等有特定需要的场所,“安全照明”的电源及控制应有别于火灾备用照明与正常备用照明系统,它应与装设场所的设备,使用同一备用电源,设计切忌将其纳入一般非消防电源,而不看时机予以切除,火灾时应视实际情况处理,以免造成严重后果。
  总之设计与审查都应注意不要混淆两种应急照明的概念,而执行不适合的标准或提出不适当的意见。
  二、火灾应急照明的供电可靠性标准降低
  火灾应急照明的负荷分类与建筑物内的消防设备同等,其供电可靠性要求也应是一样的,但在很多设计人员的潜意识中往往降低其供电可靠性的标准,下面略举几例:
  1.多层建筑内部的消防水泵房,
  其属火灾备用照明,其连续供电时间应满足消防水泵在火灾时需坚持工作的时间,“强条”GBJ16-87第10.2.7条要求消防设备房的照明支线,应接在消防配电线路上,就是强调了其电源的可靠性与消防设备是同等的。审查中常发现消防泵房照明接自一般照明回路,只是灯具采用自带蓄电池的应急灯,还注明“连续供电30分钟”。问题是消火栓泵的工作时间大多数工程要求不少于2小时,而应急灯具的标准一半规定连续供电为90分钟,不能满足要求,仍违反了“强条”。有的设计不愿做较大的改动,就将应急灯改为连续工作120分钟,这并不是一个好的解决方法。灯具是标准产品,增加供电时间,就要增大体积与重量,而做成非标,不切实际,只能应付审查,是不可取的。建议在没有设应急照明箱的工程中可在消防泵动箱内增设一小空开供电即可。应注意,应急灯具(自带电池)一般只适用于火灾疏散照明,而不适用作备用照明。
  2.某多层建筑,消防用电为三级负荷,楼内设有小容量的消防泵,设计从楼配电总箱引单独的回路供电给消防泵房动力及其照明,似乎可以满足“低规”10.1.3条专线供电的要求,但火灾时仍存在总开关因“切非”而被拉闸的可能性,这样泵房的动力与照明将失去电源,所以最可靠的办法,仍应从小区配电室引专线供电。
  3.柴油发电机房的设计,很多工程将柴电机房照明电源引自市电与柴电切换供电的应急照明箱,灯具全部用一般工厂灯,认为已十分可靠,其实不然。试想,一旦晚上发生火灾,市电又突然故障停电,急需柴电启动投入。而此时由于柴电电源尚未建立起来,双电源箱没有电源,柴电机房失去启动操作的最基本照明。即使是自启动的机组,也有可能自启动失败,而需要人工辅助操作,也就是说柴电机房的备用照明是为建立备用电源的特殊要求而设置,所以一定要设置自带电源的灯具,作为过渡照明,按“民规”6.1.9.5条规定,应满足连续供电时间不小于1小时,照度不低于35Lx的要求,这一点应引起足够的重视。
  三、火灾应急照明导线的选择与敷设防火保护措施难以落实
  火灾的配电线路必须满足火灾时连续供电的需要,由于“高规”、“低规”在线缆的选型与敷设方式的配合上没有具体规定,比较强调“防火保护措施”。笔者认为穿管暗敷确实是一种既经济又可靠的敷设方式,有可能的情况下应尽量采用。但是由于火灾应急照明的灯具布置常随装修而变动,暗敷的方式往往难以适应,所以穿管或穿线槽的敷设还是较常用的方式。要保证线路的供电可靠性,靠金属管或封闭金属线槽的防火保护措施(即外刷防火涂料)在现实中很难凑效,主要是涂刷工艺复杂,需反复多道进行,又受管线场地以及天气、人为因素等影响,质量很难保证,而且二、三年后还需重刷,根本无法落实,所以大多流于形式,自欺欺人,根本达不到耐火的效果,应尽量避免这种方式。所以笔者以为应侧重解决线缆本身的耐火及阻燃性能,穿金属管明敷时应采用耐火电线,穿金属线槽、金属桥架明敷时,应采用阻燃耐火线缆。
  对于自带蓄电池灯具,是否可以不考虑线路的供电可靠性?从理论上讲灯具自身带了备用电源,似乎与外部供电线路无关,但是应考虑到火灾时若外部电源可靠,仍应以外电源为主,因为内部蓄电池电源的可靠性与平时管理水平密切相关,若平时没有经常检查、维护、一旦失去外电源,就难保能点亮或亮度不足,所以外电源线路的可靠性仍不能忽视。对于仅由EPS做为应急电源的工程中,由于没有设置自带蓄电池的灯具,EPS的引入及配出线路,如同应急照明的生命线,其选型及敷设方式更应万无一失。
  四、关于火灾应急照明灯具的选择随意性过大
  1、特别是疏散照明的光源必须具备瞬时点启的特性,如白炽灯,快速启动的荧光灯、高频荧光灯、小功率卤钨灯等,审查中发现一些高大空间的场所如体育场馆、仓储超市等为了将疏散应急照明灯作为备用照明的一部分,与正常灯具求得一致,而选择金属卤化物灯为光源,是错误的。因为金卤灯属高强气体放电灯,其灯丝从冷态到全辉度需要4-8分钟,而突然停电则需4-5分钟冷却后才能再次起动,所以不能满足瞬时点亮的要求,切勿选用。
  2、疏散标志灯一般应选用专用灯具,但设计往往设有正确选用光源的容量以及外型尺寸,有的甚至只在图例中写上“出口灯”、“诱导灯”字样了事。要知道在火灾状态下,为保证标志灯在烟雾下的可见度、清晰度,与灯具选型密切相关。我们在公共场所常见到若大的商场,却配置了很小尺寸的诱导灯、出口灯,这必然会影响诱导的效果。“民规”附录c.3.11及c.3.13表提供了方便选择的方案,应结合工程予以采用。
  3、“和灯光疏散指示标志,应设玻璃或其他不燃烧的材料制作的保护罩”是“强条”的规定。疏散标志灯选用专用灯具,其制造标准已满足要求。但当疏散照明灯作为正常照明的一部分时,为了达到装修效果,常选用与正常照明一样的灯型,如筒灯、吸顶灯、格栅荧光灯、线槽灯等,这些灯具的保护罩材质往往不是不燃材料,设计未加说明,图面图形与正常灯具没有区别,就造成违反“强条”了。
  4、灯具的容量选择不当,也常造成违反“强条”,如消防水泵房、配电房、柴电机房等火灾时仍需坚持工作的房间,“高规”要求“应保证正常的照度,”其“解释”是要与该部位平时工作面上正常工作照明最低照度一样,主要参照《工业企业照明设计规范》规定。经查泵房为20Lx,配电室30Lx,控制室75Lx,柴电机房参照“民规”6.1.9.5条为35-40Lx,连续1小时。“低规”本无规定,即将出台的“新低规”已规定为“不应比正常照明照度低10%。”这就要求设计不能随意挂上1-2盏双头应急灯,或布置几盏工厂灯,而至少应查表选择,如高度为3-4米,面积30-50┫的机房,若选择配照型工厂灯,其单位面积标准为10-12W/┫,带反射罩的荧光灯为3W/┫左右,节能灯另当别论。
  五、火灾应急照明灯具的布置不到位
  火灾应急照明灯具设置的场所、位置、装高,在“高规”及各相关建筑的规范中都有较明确的规定,但审查中仍发现有些不当的做法:
  1、封闭楼梯间、防烟楼梯间或疏散走道常常只设诱导灯、出口灯,而未设置疏散照明灯,虽然可以利用诱导灯、出口标志灯作为疏散照明的一部分,但往往照度达不到要求。疏散照明灯一般设于墙上或顶棚下,位置比较高,主要在火灾初期,疏散人员多的情况下起作用,当火灾发展后,烟气上升弥漫,往往先被遮档,这时靠低位的诱导灯,两者作用时间、效果不完全一样,不能替代,更不能只取其一。《人民防空工程设计防火规范》的条文“说明”对此有很好的分析。
  2、自动扶梯不能作为疏散出口,其出口标志灯及相关诱导灯或商场中引导购物的标志灯,机场、车站等各种功能标志灯都不能纳入疏散照明系统,但可作为正常的备用照明供电对象。
  3、疏散通道或前室内的火灾报警按钮、消火栓按钮、消防电话插孔以及其它消防设施的附近,应设置,这一点常被忽视。
  4、即将出台的“低规”还规定建筑层数超过四层的疏散楼梯均应在每层楼梯平台处的明显位置标明所在楼层层数,且当门开关时均不应被遮挡。“民规”JGJ/T16-92附录C.3.6条中也规定“楼梯间内的疏散标志灯宜安装在休息板上方的墙角处或壁装,并应用箭头及阿拉伯数字清楚标明上、下层层号”笔者理解这些规定的用意,就是在发生火灾时,让人们(含消防人员)知道自己所处的位置,以便作出行动的决定,所以将层号指示与疏散标志灯结合,确实是很有必要,设计大都未注意做到。
  5、大型的公共建筑面积大、平面复杂、防火分区多、出口多、防火卷帘多,有的设计人员没有先弄清防火分区的区界线以及每个安全出口所属的防火分区,布置火灾疏散诱导灯比较随意,甚至将人员误导至另一个防火分区的出口,一旦防火卷帘降落,逃生者将不知所措,另外有的场所如商场的诱导灯低位安装比较困难,因为周围都是柜台,只好悬吊,此时高度也不能太随意,应控制在2.20-2.50m,若安装过高,易受火灾烟雾的遮挡而影响可见度。
  综上所述,可见火灾应急照明设计是一项“功夫活”、“细活”,必须认真思考,细致作图。虽然有些差错不一定违反“强条”,但一个小小的疏忽,在火灾时也可能酿成严重后果。“火场如战场,时间就是生命”,一个完善的应急照明,可能为逃生者赢得宝贵的时间,相反也可能失去获救的机会,这绝不是危言耸听之说,无数惨痛的事实和教训警示我们要以高度的责任感去面对每个工程设计。
 

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