淺談甲類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房應急照明和疏散指示系統的設計問(wèn)題解析

更新時(shí)間：2023-05-10瀏覽：610次

【摘要】：文章結合電氣設計項目實(shí)踐經(jīng)驗，分析了甲類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房消防應急照明和疏散指示系統設計中照明燈和標志燈的設置、疏散走道和疏散通道的規劃、集中控制型系統類(lèi)型的選擇、電壓等級的選擇中存在的問(wèn)題，總結了相關(guān)經(jīng)驗，可以為同類(lèi)工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】：甲類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房；消防應急照明和疏散指示系統；防爆

1?引言

《消防應急照明和疏散指示系統技術(shù)標準》（GB51309—2018）[1]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《應急照明標準》"）實(shí)施至今已經(jīng)有3年多的時(shí)間。在這期間，設計人員和審圖專(zhuān)家按照新標準，同時(shí)結合其他現行規范和標準，對實(shí)際項目中的消防應急照明和疏散指示系統（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“消防照明指示系統"）進(jìn)行設計和圖審，但仍然有存疑的地方。文章結合實(shí)際參與電氣設計的項目的經(jīng)驗對相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)研究。

1研究背景

1.1工藝流程

酒石酸/磷酸泰樂(lè )菌素提取車(chē)間（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“提取車(chē)間"）以酒石酸/磷酸泰樂(lè )菌素發(fā)酵液為原料，經(jīng)酸化過(guò)濾、萃取、反萃、精制中和、噴霧干燥得到酒石酸/磷酸泰樂(lè )菌素產(chǎn)品。提取車(chē)間溶媒介質(zhì)為醋酸丁酯，醋酸丁酯屬于酯類(lèi)且為甲B類(lèi)可燃液體，醋酸丁酯的爆炸性混合物分級和分組見(jiàn)《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規范》（GB50058—2014）[2]附錄C表C，

如表1所示。

1.2建筑概況

提取車(chē)間于2019年10月進(jìn)行電氣設計。建筑面積為6027.45㎡，地上4層，建筑總高度為23.8m，整個(gè)建筑物分為3個(gè)防火分區，火災危險性為甲類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房。建筑環(huán)境為中等腐蝕性環(huán)境和爆炸危險環(huán)境2區，主要爆炸危險介質(zhì)為醋酸丁酯（ⅡA，T2），提取車(chē)間為非人員密集生產(chǎn)場(chǎng)所。

2主要設計內容和存在的問(wèn)題

2.1照明燈和標志燈的設置

對于實(shí)際項目中消防照明指示系統的照明燈和標志燈（出口、方向、樓層）的設置，設計人員和審圖專(zhuān)家都有自己的見(jiàn)解。部分設計人員認為應該參考《建筑設計防火規范（2018年版）》（GB50016—2014）[3]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《火規》），而結合實(shí)際應該參考《應急照明標準》，理由如下：

（1）在修訂和實(shí)施時(shí)間上，后者較新。

（2）在照明燈和標志燈的設置上，《火規》中列出了大的框架但范圍不明晰，讓設計人員不能明確領(lǐng)會(huì )。

例如，《火規》第10.3.1條規定：“民用建筑、廠(chǎng)房和丙類(lèi)倉庫的下列部位應設置疏散照明"，第10.3.5條規定“高層廠(chǎng)房（庫房）和甲、乙、丙類(lèi)單、多層廠(chǎng)房，應設置燈光疏散指示標志"。此兩條的條文解釋提到“對于本規范未明確規定的場(chǎng)所或部位，設計師應根據實(shí)際情況，從有利于人員安全疏散需要出發(fā)考慮設置疏散照明"“具體設計還可結合實(shí)際情況，在規范規定的范圍內合理選定安裝位置"?！稇闭彰鳂藴省返谋?.2.5和第3.2.8～10條中關(guān)于照明燈和標志燈的設置相對詳細且明確，設計人員按規范要求執行即可。規范的不嚴謹、不明晰會(huì )讓設計人員、審圖專(zhuān)家和業(yè)主三方產(chǎn)生不必要的困擾。本著(zhù)“預防為主，防消結合"的消防工作方針，設計人員和審圖專(zhuān)家按照規范和條文解釋的要求，根據項目的實(shí)際情況，從有利于人員安全疏散需要出發(fā)設置的疏散照明的范圍，但這大概率會(huì )超出規范要求，這會(huì )讓業(yè)主誤認為設計人員過(guò)度解讀規范從而過(guò)度設計，更會(huì )因為經(jīng)濟造價(jià)的問(wèn)題提出異議。而當規范嚴謹且明晰時(shí)，三方可就規范論事，能很大程度上避免以上問(wèn)題。

提取車(chē)間為非人員密集生產(chǎn)場(chǎng)所，依據《應急照明標準》表3.2.5中Ⅱ-1、Ⅳ-1、Ⅳ-6和第3.2.8～10條，需要在車(chē)間內相應位置設置照明燈、出口標志燈、方向標志燈、樓層標志燈；車(chē)間內疏散走道照度設計值不低于1lx，疏散樓梯間照度設計值不低于5lx。

2.2疏散走道和疏散通道的規劃

因工藝流程的復雜性、連貫性，提取車(chē)間內設備的數量和種類(lèi)繁多、布置緊湊（提取車(chē)間西側一層布置64個(gè)儲罐、38臺機泵、10臺離心機；東側一～四層通高布置2臺噴霧干燥塔，其中二層布置4個(gè)儲罐、2臺機泵）。

按照《應急照明標準》的要求，需要在疏散走道和疏散通道設置照明燈和標志燈。工業(yè)建筑生產(chǎn)場(chǎng)所內的疏散走道和疏散通道的規劃是一個(gè)難點(diǎn)，電氣設計人員不能僅憑建筑、工藝條件，結合自己的主觀(guān)猜想進(jìn)行規劃，這是不嚴謹的。電氣設計人員需要和建筑專(zhuān)業(yè)、工藝專(zhuān)業(yè)、業(yè)主充分溝通，合理規劃疏散走道和疏散通道，在合適的位置設置照明燈和標志燈。

2.3集中控制型系統類(lèi)型的選擇

《火災自動(dòng)報警系統設計規范》（GB50116—2013）[4]第3.4.1條規定：“具有消防聯(lián)動(dòng)功能的火災自動(dòng)報警系統的保護對象中應設置消防控制室"。提取車(chē)間是廠(chǎng)區中的一個(gè)單體，需要將整個(gè)廠(chǎng)區視為一個(gè)保護對象，故在廠(chǎng)區中設置消防控制室，在提取車(chē)間內不再設置。又因提取車(chē)間火災危險性為甲類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房，故在車(chē)間內設置火災自動(dòng)報警系統。

《應急照明標準》第3.1.2.2條規定：“設置火災自動(dòng)報警系統，但未設置消防控制室的場(chǎng)所宜選擇集中控制型系統"，國家建筑標準設計圖集《應急照明設計與安裝》（19D702-7）第5頁(yè)第2段提及：“消防控制室所管轄范圍內且設置火災自動(dòng)報警系統的建筑均應采用集中控制型系統"，故提取車(chē)間選擇集中控制型系統。集中電源集中控制型系統、分區集中電源集中控制型系統和自帶電源集中控制型系統的系統框圖可參考國家建筑標準設計圖集《應急照明設計與安裝》（19D702-7）第15、16、19頁(yè)。

2.3.1集中電源集中控制型系統

（1）將集中電源設置于配電室或消防控制室，因廠(chǎng)區占地面積大、車(chē)間多、配電線(xiàn)路的供電距離較長(cháng)、壓降損耗大，為保證配電線(xiàn)路末端燈具電壓正常，需增大配電線(xiàn)路線(xiàn)徑，這會(huì )導致工程中部分耗材增加，造價(jià)增高。

（2）《應急照明標準》第3.3.8條規定：“集中電源額定輸出功率不應大于5kW"“輸出回路不應超過(guò)8路"。廠(chǎng)區車(chē)間不僅數量多，而且每個(gè)車(chē)間的使用功能、工藝流程和建筑概況均有不同，各車(chē)間內設置的應急照明燈和標志燈的數量也不相同，因此各個(gè)車(chē)間需要由配電室或消防控制室引入的配電線(xiàn)路回路數不同。但可以肯定的是，配電線(xiàn)路回路數肯定不少，這意味著(zhù)配電室或消防控制室內設置的集中電源數量較多，配電室或消防控制室的面積需要加大，這會(huì )引發(fā)一個(gè)新的問(wèn)題：集中電源的自備電源大部分是鋰電池或鉛酸蓄電池，需要確定配電室或消防控制室是否同時(shí)也為蓄電池室。如果同時(shí)也為蓄電池室，該功能房間電氣專(zhuān)業(yè)需按照《電力工程直流電源系統設計技術(shù)規程》（DL/T5044—2014）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《直流電源規程》"）設計?！吨绷麟娫匆幊獭返?.1.4條規定：“蓄電池室內的照明燈具應為防爆型，且應布置在通道的上方，室內不應裝設開(kāi)關(guān)和插座。蓄電池室內的地面照度和照明線(xiàn)路敷設應符合現行行業(yè)標準《發(fā)電廠(chǎng)和變電站照明設計技術(shù)規定》DL/T5390的有關(guān)規定"，這無(wú)疑提高了該功能房間的設計標準。

（3）集中電源集中控制型系統可靠性差，若配電室或消防控制室內集中電源因故障不能工作，整個(gè)廠(chǎng)區的集中控制型系統會(huì )隨之故障?？梢詫⒓须娫丛O置在消防控制室內或有人值班的場(chǎng)所，在日常管理和維護檢修上比較便利。

綜上，集中電源集中控制型系統不適合提取車(chē)間，提取車(chē)間并未采用此系統。

2.3.2分區集中電源集中控制型系統

相較于集中電源集中控制型系統，分區集中電源集中控制型系統除了日常管理和維護檢修上不能集中在一個(gè)場(chǎng)所，操作有不便之處外，當用于正常環(huán)境的車(chē)間時(shí)沒(méi)有其他明顯缺點(diǎn)。然而，提取車(chē)間于2019年10月進(jìn)行電氣設計時(shí)，《應急照明標準》剛剛實(shí)施不久，市場(chǎng)上還沒(méi)有成熟的用于爆炸環(huán)境的防爆A型應急照明集中電源，雖然有一些廠(chǎng)家生產(chǎn)了防爆A型應急照明集中電源，但大多數沒(méi)有經(jīng)過(guò)3C認證，只是過(guò)渡型產(chǎn)品，出于安全考慮，提取車(chē)間沒(méi)有采用此系統。

2.3.3自帶電源集中控制型系統

相較于集中電源和分區集中電源型兩種系統，自帶電源集中控制型系統除了日常管理和維護檢修上不能集中在一個(gè)場(chǎng)所，操作有不便之處外，沒(méi)有其他明顯缺點(diǎn)。

通過(guò)以上對比，提取車(chē)間選擇自帶電源集中控制型系統，按照《應急照明標準》第3.3.7條規定，提取車(chē)間共設置7個(gè)A型應急照明配電箱（隔爆型），3個(gè)防火分區及4個(gè)封閉樓梯間各設置1個(gè)；依據《應急照明標準》表3.2.5中相應條款，在提取車(chē)間對應的位置設置自帶蓄電池照明燈（隔爆型）和自帶蓄電池標志燈（隔爆型）。

目前，市場(chǎng)上已經(jīng)有成熟的用于爆炸環(huán)境的防爆A型應急照明集中電源，提取車(chē)間及其他甲類(lèi)生產(chǎn)廠(chǎng)房可選擇分區集中電源集中控制型系統。分區集中電源集中控制型系統和自帶電源集中控制型系統不管從使用成本還是使用功能上并沒(méi)有明顯的優(yōu)劣勢之分，電氣設計人員可任選其一，也可根據業(yè)主的需要選擇相對應的方案。

2.4電壓等級的選擇

依據《應急照明標準》相關(guān)規定，A型應急燈具的額定工作電壓不應大于DC36V。常見(jiàn)的A型應急燈具工作電壓以DC24V和DC36V為主。電壓等級的選取，需從實(shí)際項目出發(fā)，計算相關(guān)出線(xiàn)回路的電壓損失是否滿(mǎn)足規范要求。提取車(chē)間中，*不利電壓損失的應急照明回路長(cháng)度為95m，負載功率為77W，線(xiàn)路統一采用2.5m㎡耐火型BV銅導線(xiàn)。依據國家建筑標準設計圖集《應急照明設計與安裝》（19D702-7）第21頁(yè)相關(guān)計算公式，當選擇DC36V的工作電壓偏差9.32%<20%, 選擇24V時(shí)偏差為20.97%>20%.電壓損失為根據以上計算，當選擇DC24V的工作電壓時(shí)，無(wú)法滿(mǎn)足規范規定的電壓損失允許值（±20%）；當選擇DC36V工作電壓時(shí)，可滿(mǎn)足規范要求。

對于小型廠(chǎng)房而言，消防照明指示系統的電壓等級選擇DC24V或DC36V的區別不大，但對于中大型廠(chǎng)房，其出線(xiàn)線(xiàn)路越長(cháng)，線(xiàn)路負載越大，不同電壓等級引起的電壓損失會(huì )越明顯。如果選擇較低的系統電壓等級（DC24V），為了保證電壓損失滿(mǎn)足規范要求，需要將線(xiàn)纜截面放大一級甚至兩級，這顯然不符合經(jīng)濟合理原則。事實(shí)上，目前市面上的隔爆型A型應急燈具和集中電源的額定電壓以DC36V為主。不同電壓等級的產(chǎn)品在生產(chǎn)成本上無(wú)較大差別，但在適用范圍上，DC36V有更大優(yōu)勢。

3 安科瑞選型產(chǎn)品

綜合以上設計與要求，我司產(chǎn)品選型如下：

應急照明控制器