【應用案例】消防應急疏散照明在煉鋼車間的設計與應用

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

0.引言

   隨著我國經濟、社會的發(fā)展，在經濟活動過程中占主體地位的“人”的成本也日趨提高，所以在生產過程中保證人員安全成為保證經濟穩(wěn)步增長的重要支撐點。伴隨著對消防應急照明的理解《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》新規(guī)范在2018年頒布，2019 年開始實施，而對于冶金行業(yè)的防火規(guī)范《鋼鐵治金企業(yè)設計防火規(guī)范》-GB50414-2018也于 2019 開始實施，對兩本不同規(guī)范，在規(guī)范的標準及要求上存在某些差異，經規(guī)范的解讀及相關規(guī)范編制機構的確認，兩本規(guī)范需按房所設置及配罵情況來選用不同的設計標準。目的是*大限度的來避免發(fā)生火災對人員造成的傷害。發(fā)生火災時，應急照明和疏散指示有可能成為照明及指示光源，因而異常重要，所以對應急照明和疏散指示設備的可靠性、安全性要求較高。以往受制于社會、經濟的發(fā)展，應急照明和疏散指示可靠性、安全性雖然較一般照明要高，但仍未達到較高要求，偶爾還會發(fā)生燈具不亮、人員觸電等悲劇。如今，社會、經濟的發(fā)展不但對消防設備可靠性、安全性提出了更高的要求，還對應急照明和疏散指示提出了系統(tǒng)性、智能性等新的要求。煉鋼企業(yè)由于其生產過程中，物料一般具有粉塵大、高溫及可燃氣體等特性，所以一旦發(fā)生火災危險性更高，應急照明和疏散指示系統(tǒng)的合理、有效、可靠、安全是在事故發(fā)生時保障人員安全的可靠手段。

1.應急照明系統(tǒng)結構

  根據新規(guī)《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》，消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)按照應急燈具的控制方式分為集中控制型系統(tǒng)和非集中控制型系統(tǒng)，按照應急燈具按照應急燈具的控制方式分為集中控制開系統(tǒng)和非集中控制型系統(tǒng)，按照應急燈具蓄電池供電方式分為集中電源型系統(tǒng)和非集中電源型系統(tǒng)，不同型式的系統(tǒng)進行組合，可將系統(tǒng)劃分為如圖 1 所示四種系統(tǒng)。

圖1 系統(tǒng)劃分四種系統(tǒng)

  另外，新規(guī)對消防應急照明燈具的使用做了進一步的要求，消防照明燈具有A型消防應急燈具和B類消防燈具，主電源和落電池電源額定工作電壓均不人于36V的消防應急燈具為A類消防燈具，除A類消防燈具以外的燈具為B類燈具。新規(guī)增加了標注燈具及標志燈具間距設置的細化問題，明確了消防應急的配電方式。

2.煉鋼主控樓應急照明和疏散指示系統(tǒng)設計

  本文以晉鋼某項目(簡稱“A 項目”) 作為實際設計案例，從實際工程出發(fā)介紹了整個應急照明設計的流程及注意事項。

2.1 煉鋼轉爐主控樓特點

  煉鋼轉爐主控樓是煉鋼單元的主要供配電建筑,其中既含有電氣系統(tǒng)的各供配電設施、控制系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)設備，也含有煉鋼調度及消防控制單元，還包括工藝及廠領導車間辦公場所，在設計消防應急照明時，除需要滿足鋼鐵治金企業(yè)設計防火規(guī)范外，還而滿足消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準，在煉鋼車間起到了中*作用，協(xié)調調動了整個全廣運行的節(jié)奏，主控樓一般設計有疏散走廊，消防控制室，根據新規(guī)要求，設計有消防控制室時，應采用集中控制型系統(tǒng)，設置火災自動報警系統(tǒng)，但未設置消防控制室的場所宜選擇集中控制型系統(tǒng)。轉爐主控樓具有以下特點：

(1)設置有消防控制室和火災自動報警系統(tǒng)。

(2)主控樓內設置有中控室、消防控制室、調度室、辦公室等生產人員場所，及部分巡檢人員，人員相對比較集中。

(3)建筑結構在煉鋼車間偏跨，屬于車間外建筑。

(4)辦公樓樓層高度均低于8M的建筑類型。

2.2 系統(tǒng)設計及應用

  針對轉爐主控樓的特點，A項目系統(tǒng)設計首先確定應急照明方案：

(1)選用集中電源集中控制型系統(tǒng)，應急照明控制器設置于消防控制室。

(2)燈具選用A型DC36V。

(3)設置點型集中電源配電箱，配電箱內設集中電源、通信模塊、輸出模塊等。

(4)建筑物應急照明、疏故指示由各建筑物內集中電源配電箱提供電源，并由應總照明控制柜集中控·

(5)樓層標志燈在樓梯間每層都應該設置。由原來的未做強制要求變?yōu)榱爽F在的“應”，在設計過程中需要增加標志燈。

(6)設置消防配電室相關的高、低壓配電室設置100%照度的備用照明。

(7)按新規(guī)3.3.8.4條，集中應急電源輸出回路不應超過8路。

(8)新規(guī) 3.3.5條和 3.3.6條：任一配電回路配節(jié)燈具的數量不宜超過60只，配接燈具的額定功率綜合不應大于配電回路額定功率0.8，A 型燈具配電回路的額定電流不應大于6；B 型燈具配電回路的額定電流不應大于 10A。根據《民用建筑電氣設計規(guī)范》照明照明系統(tǒng)中-單相分支回路電流不宜超過16A，此處單相回路一般指220V，因此采用B型燈具時，單個配電回路數量不宜超過25個。規(guī)范對燈具數量有不同的規(guī)定，宜參照JGJ16-2008 條文從嚴執(zhí)行。常用集中電源型A型應急燈具工作電壓為DC24V或DC36V，額定功率3W或6W。以DC24V、3W燈具為例，回野配接燈具的數量不大于38只，以DC24V、1W標志燈具為例，回路配接燈具的數量不大于 60 只。

3.線路壓降計算

3.1 DC24V電壓損失下直流線路負荷矩

  根據工業(yè)與民用供配電設計手冊（第 4 版，簡私設計手冊）的計算公式()或采用查表發(fā)，詳見國標19DX101-1《建筑電氣常用數據》相關表格等公式，推算直流線路電壓降及直流線改導線的安全世面。表1位對應不同世面的負荷矩，詳見表 2不同截面對對應的電流柜。

S：導線截面，mm2；

C1： 需要推導的計算常數，與電樂及道題電阻率相關。

  根據查表2，當AU%=1%,導體被面S=2.5mm2時，對應的電流知Lx = 15.04 Am，根據此可以得出計算系統(tǒng)：

  根據以上可以求得電壓損失百分數計算公式

  由于現有第 3 條款規(guī)定，應急照明和用安全特低電樂(SELV) 供電的照明不宜低于其額定 電樂的 90%，因此應急照明系統(tǒng)電壓瞬時允許值為 10%因此導線截面選擇公式可

3.2 實際項目中的校驗

  煉鋼轉爐主控樓內應急照明燈具的配置為非標準系統(tǒng)，一人回路所帶燈具數量及長度也不統(tǒng)一，在計算一個回復負荷時，一般采用平局負荷距離法，即將個回路上的敷設折算到改回路總長的一半為負荷中*點。通過該方法來驗算回路壓降。

  例：某應急照明回路總共帶有應急照明燈具10個(DC24，5w)，應急照明疏故指示 5(DC24V，1W).線路總長 200 米，對應線路供電電纜截面：

即供電線路導線截面需選用 S=4mm2。

4.安科瑞消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)選型方案

4.1系統(tǒng)概述

  消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)主要由應急照明控制器、消防應急照明集中電源或應急照明配電箱、消防應急燈具等幾部分組成。該套系統(tǒng)可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數據交換和共享。

  該系統(tǒng)配合火災報警控制器使用時，在平時對系統(tǒng)內的設備進行實時的監(jiān)視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。基于此保證在火災發(fā)生時，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點亮消防應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類用戶擔心的安全問題解決了后顧之憂。

4.2應用場所

  適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫(yī)院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業(yè)的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。

4.3系統(tǒng)結構

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1系統(tǒng)運行主界面

  包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態(tài)欄，可以直觀的查看監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，并根據狀態(tài)欄的現實內容直接切換至故障具體位置。

4.4.2燈具配置界面

可以查看所有燈具狀態(tài)與數量。

4.4.3信息界面

可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進行查詢。

4.4.4權限管理界面

主要由應急啟動、應急停止與手動火警組成，應急啟動與停止用來測試設備應急功能是否正常，手動火警測試再具體著火點下系統(tǒng)的啟動情況。

4.5系統(tǒng)硬件配置

4.5.1應急照明控制器選型

4.5.4 A型集中電源集中控制燈具選型

4.5.5 A型自帶電池非集中電源集中控制型消防應急照明及疏散指示設備選型

5.結論

  本文首先介紹了關于應急照明和疏散指示系統(tǒng)的重要性，并對新規(guī)《消防應急照明和疏故指示系統(tǒng)技術標準》 應急照明和疏散指示系統(tǒng)的形式做了簡單的介紹。根據具體項目對消防應急照明和疏散指示的系統(tǒng)配置做了基本概述，*后介紹了線路壓降計算方法及簡便折算方法，*終在具體項目中得到應用。

參考文獻

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[4] 安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊2022.05版.