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淺談消防應急照明和疏散指示系統在變電站的設計與應用

文章更新時間：2023-07-10　點擊量：276

摘要：隨著對消防安全關注的不斷提高，對消防設計的要求越來越嚴格。根據變電站的應用場景，民用和工業建筑設計的消防應急照明和疏散指示系統不應直接應用。本文從變電站實際應用的角度對現行設計規范進行了梳理和比較，以拓撲清晰、系統設計簡單、工程成本節約為設計目標，對變電站消防應急照明和疏散指示系統提出了設計建議。

關鍵詞：應急照明；變電站；疏散指示；照明設計

前言

隨著國家和社會對消防安全要求的不斷提高，變電站的消防設計也提出了更高的要求。《消防應急照明疏散指示系統技術標準》（GB-51309-2018）（以下簡稱“新規定"）對建筑消防應急照明和疏散指示系統的設計提出了更高的要求，但該規范是民用和工業建筑的技術要求，對于變電站，特別是建筑小型化、分散的戶外變電站，其控制模式和供電系統有一定的差異，不應直接應用。考慮到現行變電站、建筑、專項照明設計規范數量多，實施標準不同，給設計人員帶來麻煩，有必要研究一套適合變電站的消防應急照明和疏散指示系統的設計方案。

過去，在變電站照明設計中，消防應急照明和疏散指示系統一般采用220V交流電源，燈具或無電池，通過火災報警控制器實現火災情況下燈具的應急照明功能。新規定對不同建筑方案下的控制供電系統、燈具選擇、消防認證等提出了詳細要求。根據上述要求，本文以調整消防應急照明和疏散指示系統為契機，通過現行照明設計標準的梳理比較，結合變電站實際應用需求，從系統功能和經濟，提出了適合變電站的消防照明設計方案，為行業設計人員提供系統全面的設計理念和參考。

1變電站照明概述

結合變電站設計經驗和消防照明規范，變電站照明類型可分為正常照明、應急照明、警衛照明和障礙照明。由于正常照明、警衛照明和障礙照明的設計原則沒有改變，本文僅介紹了應急照明。

2變電站應急照明及疏散指示系統的設計要求

在石化企業發展過程中，變電站應急照明主要執行《火力發電廠與變電站設計防火標準》（GB50229-2019）、《建筑設計防火規范(2018版)》(GB50016-2014)、《消防應急照明及疏散指示系統技術標準》(GB51309-2018)、《發電廠、變電站照明設計技術規定》（DL(T5390-2014)規定，應急照明包括備用照明和疏散照明。

2.1備用照明

備用照明是用來確保正常活動繼續進行的照明。變電站備用照明照明設置通常參照《發電廠和變電站照明設計技術規定》（DL/T5390-2014)，取正常照明照度要求值的10%～15%。隨著對消防安全的重視和工程消防審查要求的不斷提高，變電站工程逐步落實了建筑防火照明設計規范的相關要求。

根據《消防應急照明疏散指示系統技術標準》(GB51309-2018)和《建筑設計防火規范(2018版)》(GB50016-2014)，對于火災期間仍需維持正常工作、滿足消防人員應急操作需要的工作場所，備用照明在火災期間應保持正常照度，正常照明電源和消防電源專用應急電路應相互投放后供電，進一步提高供電可靠性。此外，上述兩項規范都提到，配電室的備用照明照度需要達到100%的正常照度。在民用建筑和常規工業建筑中，配電室通常是指配電變壓器和配電屏所在的低壓用戶配電的地方，房間面積和數量有限。對于以電氣設備為主要組成部分的變電站，其主要功能房為配電裝置室。如果配電裝置室等同于配電室，將提高備用照明容量和供電可靠性要求，對變電站供電系統設計產生dian覆性影響。

規范中有關規定的目的是保證正常的工作照度，使消防人員在火災情況下操作建筑物的低壓供電系統。變電站除400V配電室外，高壓配電裝置室在火災影響下無消防人員操作或人工操作需求。因此，從備用照明的功能出發，備用照明進一步細分為失電繼續工作備用照明和消防繼續工作備用照明，后者對照度和供電可靠性的標準更為嚴格。結合變電站工作場所的類型和規范要求，備用照明設備場所和照明要求值如表1所示。其中，照明要求值以正常工作照度的百分比表示，正常工作照度參照《發電廠和變電站照明設計技術規定》（DL/T5390-2014)設置，文章不再贅述。

表1備用照明設備場所及照度要求值

表1.png

2.2疏散照明

疏散照明用于確保疏散通道的識別和應用。變電站獨立繼電器室、衛生間、生活/污水/雨水泵房除防火等級較低（不超過丙類）外，不得設置疏散照明，其余場所應設置疏散照明。疏散照明安裝場所及照明要求值如表2所示。

表2疏散照明設計場所及照度要求值

表2.png

3變電站消防應急照明及疏散指示系統設計方

消防應急照明和疏散指示系統的組成包括控制系統、控制器、照明燈具和配電系統。消防應急照明和疏散指示系統拓撲結構如圖1所示。

圖1消防應急照明及疏散指示系統拓撲結構圖

3.1疏散照明

控制系統的主要功能是根據火災報警控制器提供的信號或交流電源實現消防應急照明和疏散指示系統的智能調節。根據燈具控制方式的不同，系統可分為集中控制系統和非集中控制系統。這兩個系統的主要區別在于，集中控制系統配備了應急照明控制器，控制器集中控制和顯示系統中所有消防應急燈的工作狀態；分散的當地應急照明配電箱實現了非集中控制系統中燈具的控制和顯示。由于變電站配備了火災自動報警系統，因此選擇了集中控制系統。

變電站疏散照明設備應接入控制系統，接入控制系統的燈具、配電箱、控制器應為消防專用設備，并經“3C"認證。接入控制系統的燈具狀態由控制系統自動控制，控制模式分為正常運行狀態控制、故障狀態控制和火災狀態控制。在正常狀態下，除標志燈（安全出口、樓層指示燈、方向指示燈等）外。常亮，其他為常閉狀態，只能通過控制系統手動打開；在故障和火災狀態下，所有燈都被強制打開。接入控制系統的燈不能同時用作正常照明燈，因此備用照明通常不接入控制系統，也不需要使用特殊的消防設備。

3.2燈具選型

對于接入控制系統實現智能控制的疏散照明，根據新規定，安裝高度小于8m的工作場所應選擇A型燈，即額定工作電壓＜DC36V消防應急燈。燈具電源由主電源和電池電源組成，其中電池電源可集中布置，或分散在燈具中，即燈具可分為自帶電池和無電池。帶電池的燈具單價高，更適合疏散照明數量少、總功率低的場合。

3.3配電系統

配電系統應根據系統類型、燈具布置位置、燈具供電方式等進行設計。應急照明應采用雙電源供電。根據建筑防火規范的要求，消防配電箱應獨立設置，為防火分區及相鄰防火分區的照明燈供電。

4應用實例

根據布局形式，變電站可分為全室內、半室內、全室外類型，整體電壓等級越高，站址越大，建筑布局越分散。

（1）全戶內或半戶內變電站。

全部或大部分配電裝置布置在室內，變電站主要為大型建筑，整體布局相對緊湊，建議采用電池集中布置的照明方案。

（2）全戶外變電站。

配電裝置全戶外布置。除綜合樓外，變電站主要采用小型分散式建筑。建議大型綜合樓采用電池集中布置，場地分散式建筑采用自帶電池燈的照明方案。

5應急疏散產品選型

綜上所述，變電站消防應急疏散系統的系統類型應為集中控制系統，需要選擇相應的控制器主機。應急燈的應急電源可根據變電站的規模、變電站的類型(室內型、室外型)選擇集中電源型(集中電源箱+應急燈)/非集中電源型(配電箱+自帶電池應急燈)。相應產品選擇安科瑞的型號選擇如下表所示。