淺談消防應急照明和疏散指示系統在酸再生廠房的設計應用

【摘要】研究了消防疏散照明在酸再生廠房內的設計。以某酸再生廠房為例，結合國家相關規范要求，針對酸再生廠房的結構及設備特點，從疏散單元的劃分、系統組成、配電設計、燈具選擇及布置等方面詳細闡述了酸再生廠房消防疏散照明的設計要點以及注意事項。該設計能正確合理地布置廠房內消防疏散照明，在緊急情況下快速有效地進行人員疏散。

【關鍵詞】酸再生廠房；疏散系統組成；配電設計；應急燈具選擇

0.前言

消防應急照明和疏散指示系統能夠根據應急照明控制器或應急照明配電箱等設定的邏輯，在火災時點亮消防標志燈和消防應急照明燈，及時準確地給出疏散路徑，指引人員選擇逃生路線，來保障人員的生命。

酸再生廠房因環境結構復雜，各種轉彎、通道較多，個別場所疏散距離較長等因素，更突顯了消防應急照明的重要性。本文從疏散單元的劃分、系統組成、配電設計以及燈具的選擇布置等方面探討了此類廠房的設計原則和方法。

以某酸再生廠房為例，廠房建筑高為30.38 m，建筑面積為4752.69 ㎡，共5層。廠房主要包括酸罐區、鐵粉包裝間、酸再生間、化驗室、配電室、操作室等。

1.疏散單元劃分

根據建筑物結構、使用功能以及疏散路徑和方向的不同，將疏散區域劃分為水平疏散區域和豎向疏散區域。

按照 GB 50016-2014《建筑設計防火規范》可知，建筑物根據結構功能等特點將水平疏散區域劃分為不同的疏散單元。

本項目中，酸再生廠房除酸罐區外共有5層，每一層定義為一個水平疏散單元，酸罐區單獨定義為一個水平疏散單元；酸再生廠房每層設置2個帶有乙級防火門的封閉樓梯間，并單獨設置配電回路。配電室、化驗室及操作室平時有人工作，火災時不需要人員值守，無須單獨設置回路。

2.系統組成

按照消防應急燈具的控制方式分類，可分為集中控制系統和非集中控制系統。

因酸再生所在廠區設消防水泵站并設有需要消防聯動的水泵，按照 GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》第3.4.1條所述，在廠區設有消防控制室。為了及時有效地疏散人員和統一管理維護，酸再生廠房采用集中控制系統。應急照明控制器在消防控制室內通過 CAN總線與火災報警控制器通信，實現統一控制調配。

集中控制型系統由3部分組成：①應急照明控制器；②供配電設備；③消防應急燈具。應急照明控制系統如圖1所示。

圖1應急照明控制系統

為保證火災狀態下應急照明控制器主機的可靠工作，將消防電源作為主機的主電源，且主機蓄電池的穩定工作時間應符合GB 51309-2018《消防應急照明和疏散指示系統技術規范》( 以下簡稱《技術》) 第3.4.7條規定。

3.系統配電設計

消防應急照明和疏散指示系統燈具電源組成如圖2所示。

圖2消防應急照明和疏散指示系統燈具電源組成

集中電源與非集中電源的區別在于：集中電源是在電源內部將主電源和蓄電池電源進行轉化，后由一路配電回路給燈具供電；而非集中電源由應急照明配電箱直接為燈具的主電源供電，當主電源斷電后，起動燈具內部的蓄電池，點亮燈具。

考慮到酸再生車間內需設置應急疏散照明燈具的場所較為分散且燈具數量較多，如果采用自帶蓄電池的供電方式，后期燈具蓄電池的維護會非常不便，且不利于統一管理。因此選擇分散設置的集中電源進行供電。

酸再生廠房各建筑符合《技術》第3.2.4條第3款的“其他建筑"，故集中電源蓄電池的持續工作時間應為1.0 h。

集中控制系統中，分散設置的集中電源由同一防火分區的消防電源配電箱提供。為集中電源供電的配電箱需按照 GB 50016-2014《建筑設計防火規范》10.1.8條及其條文說明，設自動切換裝置。對于集中電源來說，末I級配電箱是消防電源配電箱，故該項目設置具有雙切功能的消防電源配電箱，進線電源由兩段獨立母排提供，出線電源負責給同一防火分區的各集中電源供電。消防應急照明部分集中電源供電系統如圖3所示。

圖3消防應急照明部分集中電源供電系統

對于集中控制系統而言，控制器需要根據火災的發展情況按照預設邏輯控制燈具的點亮和蓄電池的電源轉換。在火災狀態下，此類燈具的供電及通信線路應具有持續工作的能力，故而均選擇耐火線纜。

4.照明及燈具

疏散照明由疏散照明燈、疏散照明指示標志共同構成。疏散照明燈是給人員疏散的路徑提供必要的照度條件，在正常照明發生故障或被切斷時使用；疏散照明指示標志為疏散人員提供疏散方向、樓層信息、出口等疏散信息。兩種燈具共同配合，確保人員能夠快速且準確地找到出口。

消防應急燈具按照電源電壓等級分為A型燈具和B型燈具。按照工作方式分類分為持續型消防應急燈具和非持續型消防應急燈具。

A型燈具電源的額定工作電壓不大于DC36V；B型燈具電源的額定工作電壓大于DC 36V或AC36V。(上述電源指主電源和蓄電池電源統稱) 。持續型消防應急燈具無論在平時還是斷電后蓄電池工作時均處于點亮狀態，通常被用作消防應急標志燈，有利于人員熟悉疏散路徑；而非持續型消防應急燈具僅當蓄電池電源工作時處于點亮狀態，多用于只作為消防應急照明的燈具。

將酸再生車間分為6個水平疏散單元，分別為儲罐區以及酸再生區一至五層。儲罐區凈高14.65m，有人員定期巡檢，檢修走道距地面 +8.60 m。疏散標志燈安裝在距所在層地坪(儲罐區為檢修走道) + 0.5 m處，消防應急燈安裝在距所在層地坪(儲罐區為檢修走道) + 3. 0 m處。除儲罐區外，其他水平疏散單元燈具安裝高度均在8 m以下，為了后期方便管理及統一維護，酸再生車間均選擇A型燈具。儲罐區局部消防應急照明平面圖如圖4所示。酸再生區一層局部消防應急照明平面圖如圖5所示。酸再生區二層局部消防應急照明平面圖如圖6所示。

圖4儲罐區局部消防應急照明平面圖

圖5酸再生區一層局部消防應急照明平面圖

圖6酸再生區二層局部消防應急照明平面圖

酸再生車間內的操作室、配電室等均不用人員值守，故水平疏散單元無須設置消防應急照明。沿廠房側墻或廠房柱設置單向標志燈，盡量不設置雙向標志燈，以防疏散人員因判斷方向耽誤時間，方向標志燈的安裝距離符 合《技術》第 3.2.9 規定。在一層直通室外的大門上方設出口標志燈，通向疏散樓梯間的門口上方設疏散出口標志燈。

按豎向疏散區域劃分可將酸再生車間分為1#樓梯間和2#樓梯間兩個區域。以1#樓梯間為例，樓梯間均為封閉樓梯間，故1# 、2#樓梯間均采用單獨回路供電。樓梯間層高均在8 m以下，選擇A型燈具。根據《技術》中表3.2.5以及3.2.10條的要求，在每層封閉樓梯間內設置壁掛式疏散照明燈、樓層標志燈和方向標志燈，樓梯間內直通室外的疏散門上方設置出口標志燈，且地面水平低照度為5.0 lx。

樓梯間局部消防應急照明平面圖如圖 7 所示。樓梯間局部消防應急照明剖面圖如圖8所示。綜上所述，酸再生車間水平疏散單元需要6個配電回路，豎向疏散區域需要2個配電回路。每個集中電源可有1-8路輸出回路，考慮到集中電源需留有一定的備用回路，故在二層配電室和三層操作室設置集中電源，分別給儲罐區和一至三層酸再生區域、2個樓梯間和四至五層酸再生區域消防應急燈具供電。

圖7樓梯間局部消防應急照明平面圖 圖8樓梯間局部消防應急照明剖面圖

5.注意事項

值得注意的是，酸再生車間設備布置較為復雜，在合理地設置疏散路由的同時，應當注意方向標志燈是否被車間內各種設備擋住，以免影響方向標志燈發揮其應有的功能。

三層的酸再生區域燒嘴附近有可燃氣體（天燃氣）釋放源，按照GB 50058-2014《爆炸危險環境電力裝置設計規范》第3.2.3條規定為二級釋放源。爆炸性氣體環境危險區域劃分立面圖如圖9所示。根據爆炸性氣體環境危險區域范圍劃分，酸再生區域二至四層均屬于危險區域2區（如圖9中陰影部分所示）范圍內，故除封閉樓梯間、操作室和配電室外，酸再生區域二至四層的消防應急燈等設備均為防爆產品，防爆級別均為 Exd ⅡAT1 Gb，且管線均為明管敷設。

圖9爆炸性氣體環境危險區域劃分立面圖

6.安科瑞消防應急照明和疏散指示系統選型方案

6.1系統概述

消防應急照明和疏散指示系統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。該套系統為安科瑞公司自主研發，符合國家現行的行業規范，可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

該系統配合火災報警控制器使用時，在平時對系統內的設備進行實時的監視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統的穩定運行。基于此保證在火災發生時，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。

6.2應用場所

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

6.3系統結構

6.4系統硬件配置

綜上所述，酸再生廠房的應急照明和疏散指示系統的選擇上為集中電源集中控制型，控制器主機放置在消防控制室，集中電源放置在二層配電室和三層操作室，應急燈具選用壁掛型照明燈和標志燈，其中酸再生區域二至四層均屬于危險區域2區，需選擇防爆型的應急燈具，相應的產品選型如下圖表所示。

6.4.1控制器主機和集中電源的選擇：

7.結束語

消防應急照明和疏散指示系統是應急照明系統的重要組成部分，其重要性也愈發得到認可。正確合理地布置消防應急照明和疏散指示系統可以在緊急狀態下引導人員快速有效地疏 散到寬廣地帶，減少火災所帶來的危害，保障生命與財產。

參考文獻

[1] 建筑設計防火規范: GB 50016—2014(2018年版)［S］．北京: 中國計劃出 版社，2018．

[2] 火災自動報警系統設計規范: GB 50116—2013［S］．北京: 中國計劃出版社，2013．

[3] 消防應急照明和疏散指示系統技術規范: GB 51309—2018［S］北京: 中國計劃出版社，2018．

[4] 爆炸危險環境電力裝置設計規范: GB 50058—2014［S］．北京: 中國計劃出版社，2014．

[5] 段文佳.酸再生廠房消防應急照明和疏散指示系統設計[J].現代建筑電氣,2023.

[6] 安科瑞電氣股份有限公司產品選型手冊.2018.01