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淺談甲類生產廠房應急照明和疏散指示系統的設計問題解析

文章更新時間：2023-04-24　點擊量：966

【摘要】：文章結合電氣設計項目實踐經驗，分析了甲類生產廠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、集中控制型系統類型的選擇、電壓等級的選擇中存在的問題，總結了相關經驗，可以為同類工程提供參考。

【關鍵詞】：甲類生產廠房；消防應急照明和疏散指示系統；防爆

引言

《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》（GB51309—2018）[1]（以下簡稱“《應急照明標準》"）實施至今已經有3年多的時間。在這期間，設計人員和審圖專家按照新標準，同時結合其他現行規范和標準，對實際項目中的消防應急照明和疏散指示系統（以下簡稱“消防照明指示系統"）進行設計和圖審，但仍然有存疑的地方。文章結合實際參與電氣設計的項目的經驗對相關問題展開研究。

一研究背景

1工藝流程

酒石酸/磷酸泰樂菌素提取車間(以下簡稱“提取車間")以酒石酸/磷酸泰樂菌素發酵液為原料，經酸化過濾、提取、反提取、精制中和、噴霧干燥，得到酒石酸/磷酸泰樂菌素產品。提取車間的溶劑介質是醋酸丁酯，屬于酯類，是甲乙類可燃液體。醋酸丁酯爆炸性混合物的分類和分組見《爆炸危險環境電力設備設計規范》(GB50058-2014)[2]附錄C表C。

2建筑概況

電氣設計于2019年10月進行。建筑面積為6027.45㎡，地面四層，總高度23.8m，整個建筑分為三個防火區，火災風險為甲類生產廠房。建筑環境為中等腐蝕性環境和爆炸性危險環境，醋酸丁酯是主要的爆炸風險介質。（ⅡA，提取車間是非人員密集生產場所。

二主要設計內容和存在的問題

設置照明燈和標志燈。

設計者和圖紙審查專家對消防照明指示系統照明和標志燈(出口、方向、樓層)在實際工程中的設置有自己的看法。一些設計師認為應該參考《建筑設計防火規范(2018版)》(GB50016-2014版)[3](以下簡稱《火災規范》)，并根據實際情況參考《應急照明標準》，原因如下:

(1)更新后者的修訂和實施時間。

(2)《火規》在照明燈和標志燈的設置上列出了一個大框架，但是范圍不清楚，讓設計師無法清楚地理解。

例如，火規第10.3.第一條規定：“疏散照明應設置在民用建筑、工廠、丙類倉庫的下列部位".五條規定“高層工廠(倉庫)"、甲、乙、丙單、多層廠房應設置燈光疏散標志"。這兩條規定的解釋提到，“設計師應根據實際情況考慮設置疏散照明，有利于人員安全疏散，對于本規范中沒有明確規定的場所或部位。"“具體設計也可根據實際情況在規范范圍內合理選擇安裝位置。緊急照明標準表3.2.5和第3.2.8～第10條照明燈和標志燈的設置比較詳細、清晰，設計者可以按照規范要求執行。不嚴格和不清楚的標準會給設計師、圖紙審查專家和業主帶來不必要的麻煩。設計師和圖紙專家根據“預防為主，消防結合"的消防工作方針，根據規范和規定的要求，從有利于人員安全疏散的疏散照明范圍出發，但可能超出規范要求，使業主誤以為設計師過度解釋規范和過度設計，因經濟成本問題提出異議。如果規范嚴格明確，三方可以就規范進行討論，可以在很大程度上避免上述問題。

疏散走道及疏散通道規劃

由于工藝流程的復雜性和連續性，提取車間內的設備數量和種類繁多，布局緊湊(提取車間西側有64個儲罐、38個泵和10個離心機；東側～四層的高度設置了兩個噴霧干燥塔，其中四個儲罐和兩個泵設置在二層。

根據《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。工業建筑生產場所很難規劃疏散走道和疏散通道。電氣設計師不僅要根據建筑和工藝條件，還要根據自己的主觀猜測來規劃，這并不嚴謹。電氣設計師需要與建筑、工藝和業主充分溝通，合理規劃疏散走道和疏散通道，并在適當的位置設置照明燈和標志燈

3集中控制系統類型的選擇

《火災自動報警系統設計規范》(GB5016-2013)[4].第一條規定:“消防控制室應設置在具有消防聯動功能的火災自動報警系統的保護對象中。"。提取車間是工廠內的一個單體，需要將整個工廠視為保護對象。因此，工廠內設置了消防控制室，不再設置在提取車間。自動火災報警系統設置在車間內，因為提取車間的火災風險是甲級生產車間。

緊急照明標準3.1.2.2條規定:“設置火災自動報警系統，但消防控制室未設置的，應當選擇集中控制系統"。國家建筑標準設計圖集《應急照明設計與安裝》(19D702-7)第五頁第二段提到:“消防控制室管轄范圍內設置火災自動報警系統的建筑應當采用集中控制系統"，提取車間應當選擇集中控制系統。國家建筑標準設計圖集《應急照明設計與安裝》(19D702-70)可參考國家建筑標準設計圖集《應急照明設計與安裝》(19D502-702)、19頁。

集中電源集中控制系統

(1)在配電室或消防控制室設置集中電源。由于工廠占地面積大，車間多，配電線路供電距離長，壓降損耗大。為了保證配電線路末端燈具的正常電壓，需要增加配電線路，導致工程中部分耗材增加，成本增加。

(2)應急照明標準第3.3.第8條規定：“集中電源額定輸出功率不得超過5kW"，“輸出電路不得超過8路"。不僅工廠車間數量眾多，而且每一個車間的使用功能、工藝流程和建筑概況也各不相同。緊急照明燈和標志燈的數量因車間而異。所以，每一個車間都需要從配電室或消防控制室引入不同數量的配電線路。但可以肯定的是，配電線路的數量肯定很大，這意味著配電室或消防控制室設置了大量的集中電源，需要增加配電室或消防控制室的面積，這將導致一個新的問題:集中電源的自備電源大多是鋰電池或鉛酸電池，需要確定配電室或消防控制室是否也是電池室。若也是電池室，電氣專業應遵循《DC電源系統設計技術規程》(DL設計/T5044-2014)(以下簡稱《DC電源規程》)。DC電源規則第8.1.第四條規定：“電池室內照明燈具應防爆，并布置在通道上方，室內不得安裝開關和插座。電池室內地面照明及照明線路敷設應符合《發電廠及變電站照明設計技術規定》現行行業標準DL/T5390有關規定，這無疑提高了功能性房間的設計標準。

(3)集中電源集中控制系統可靠性差。如果配電室或消防控制室的集中電源因故障無法工作，整個工廠的集中控制系統就會出現故障。集中電源可設置在消防控制室或值班場所，便于日常管理、維護和維護。

綜上所述，集中電源集中控制系統不適用于提取車間，提取車間不采用該系統。

集中電源集中控制系統分區

與集中電源集中控制系統相比，分區集中電源集中控制系統無法集中在一個地方進行日常管理、維護和維護，操作不便，車間在正常環境下沒有其他明顯缺點。但2019年10月電氣設計提取車間，應急照明標準剛剛實施。防爆A應急照明集中電源市場不成熟。雖然有些廠家生產防爆A應急照明集中電源，但大部分都沒有通過3C認證，只是為了安全起見，提取車間沒有使用系統。

自帶電源集中控制系統

與集中電源和分區集中電源系統相比，自帶電源集中控制系統在日常管理、維護和維護中不能集中在一個地方，操作不方便，沒有其他明顯的缺點。

根據《應急照明標準》第3.3，通過上述對比，提取車間選擇自己的電源集中控制系統。.根據7條規定，提取車間設置7個A型應急照明配電箱(防爆)、3個防火分區和4個封閉樓梯間；根據《應急照明標準》表3.2.在5中的相應條款中，將自己的電池照明燈(隔爆型)和自己的電池標志燈(隔爆型)設置在提取車間的相應位置。

目前市場上有成熟的A型防爆應急照明集中電源，A型生產廠房如提取車間可選擇分區集中電源集中控制系統。分區集中電源集中控制系統和自帶電源集中控制系統在使用成本和功能上沒有明顯的優缺點。電氣設計師可以根據業主的需求選擇其中一個或相應的方案。

選擇4個電壓等級

根據《應急照明標準》的相關規定，A型應急燈的額定工作電壓不得超過DC36V。DC24V和DC36V是A型應急燈的常見工作電壓。電壓等級的選擇應從實際項目入手，計算相關出線電路的電壓損失是否符合規范要求。*不利電壓損失的應急照明電路長度為95m，負載功率為77W，線路統一為2.5。m㎡耐火性BV銅線。在選擇DC36V工作電壓偏差為9.32%時，根據國家建筑標準設計圖集《應急照明設計與安裝》(19D702-7)第21頁的相關計算公式，選擇24V偏差為20.97%>20%.按上述計算，在選擇DC24V工作電壓時，不能滿足規范規定的電壓損失允許值。（±20%）；在選用DC36V工作電壓時，可以滿足標準要求。

對于小型工廠來說，DC24V或DC36V在消防照明指示系統的電壓等級上沒有太大區別，但對于中大型工廠來說，出線線路越長，線路負荷越大，不同電壓等級造成的電壓損失越明顯。如果選擇較低的系統電壓等級(DC24V)，為了保證電壓損失符合規范要求，需要放大一級甚至兩級電纜截面，這顯然不符合經濟合理的原則。事實上，DC36V是目前市場上防爆A型應急燈和集中電源的額定電壓。不同電壓等級的產品在生產成本上沒有很大，但是

三安科瑞選型產品

根據上述設計和要求，我公司的產品選擇如下：

應急照明控制器