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淺談甲類生產(chǎn)廠房應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計問題解析

文章更新時間：2023-04-24　點擊量：576

【摘要】：文章結(jié)合電氣設(shè)計項目實踐經(jīng)驗，分析了甲類生產(chǎn)廠房消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)計中照明燈和標(biāo)志燈的設(shè)置、疏散走道和疏散通道的規(guī)劃、集中控制型系統(tǒng)類型的選擇、電壓等級的選擇中存在的問題，總結(jié)了相關(guān)經(jīng)驗，可以為同類工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】：甲類生產(chǎn)廠房；消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)；防爆

引言

《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51309—2018）[1]（以下簡稱“《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》"）實施至今已經(jīng)有3年多的時間。在這期間，設(shè)計人員和審圖專家按照新標(biāo)準(zhǔn)，同時結(jié)合其他現(xiàn)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對實際項目中的消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)（以下簡稱“消防照明指示系統(tǒng)"）進(jìn)行設(shè)計和圖審，但仍然有存疑的地方。文章結(jié)合實際參與電氣設(shè)計的項目的經(jīng)驗對相關(guān)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(fā)酵液為原料，經(jīng)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(chǎn)品。提取車間的溶劑介質(zhì)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(huán)境電力設(shè)備設(shè)計規(guī)范》(GB50058-2014)[2]附錄C表C。

2建筑概況

電氣設(shè)計于2019年10月進(jìn)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(qū)，火災(zāi)風(fēng)險為甲類生產(chǎn)廠房。建筑環(huán)境為中等腐蝕性環(huán)境和爆炸性危險環(huán)境，醋酸丁酯是主要的爆炸風(fēng)險介質(zhì)。（ⅡA，提取車間是非人員密集生產(chǎn)場所。

二主要設(shè)計內(nèi)容和存在的問題

設(shè)置照明燈和標(biāo)志燈。

設(shè)計者和圖紙審查專家對消防照明指示系統(tǒng)照明和標(biāo)志燈(出口、方向、樓層)在實際工程中的設(shè)置有自己的看法。一些設(shè)計師認(rèn)為應(yīng)該參考《建筑設(shè)計防火規(guī)范(2018版)》(GB50016-2014版)[3](以下簡稱《火災(zāi)規(guī)范》)，并根據(jù)實際情況參考《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》，原因如下:

(1)更新后者的修訂和實施時間。

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

例如，火規(guī)第10.3.第一條規(guī)定：“疏散照明應(yīng)設(shè)置在民用建筑、工廠、丙類倉庫的下列部位".五條規(guī)定“高層工廠(倉庫)"、甲、乙、丙單、多層廠房應(yīng)設(shè)置燈光疏散標(biāo)志"。這兩條規(guī)定的解釋提到，“設(shè)計師應(yīng)根據(jù)實際情況考慮設(shè)置疏散照明，有利于人員安全疏散，對于本規(guī)范中沒有明確規(guī)定的場所或部位。"“具體設(shè)計也可根據(jù)實際情況在規(guī)范范圍內(nèi)合理選擇安裝位置。緊急照明標(biāo)準(zhǔn)表3.2.5和第3.2.8～第10條照明燈和標(biāo)志燈的設(shè)置比較詳細(xì)、清晰，設(shè)計者可以按照規(guī)范要求執(zhí)行。不嚴(yán)格和不清楚的標(biāo)準(zhǔn)會給設(shè)計師、圖紙審查專家和業(yè)主帶來不必要的麻煩。設(shè)計師和圖紙專家根據(jù)“預(yù)防為主，消防結(jié)合"的消防工作方針，根據(jù)規(guī)范和規(guī)定的要求，從有利于人員安全疏散的疏散照明范圍出發(fā)，但可能超出規(guī)范要求，使業(yè)主誤以為設(shè)計師過度解釋規(guī)范和過度設(shè)計，因經(jīng)濟(jì)成本問題提出異議。如果規(guī)范嚴(yán)格明確，三方可以就規(guī)范進(jìn)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(guī)劃

由于工藝流程的復(fù)雜性和連續(xù)性，提取車間內(nèi)的設(shè)備數(shù)量和種類繁多，布局緊湊(提取車間西側(cè)有64個儲罐、38個泵和10個離心機(jī)；東側(cè)～四層的高度設(shè)置了兩個噴霧干燥塔，其中四個儲罐和兩個泵設(shè)置在二層。

根據(jù)《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》的要求，需要在疏散走道和疏散通道設(shè)置照明燈和標(biāo)志燈。工業(yè)建筑生產(chǎn)場所很難規(guī)劃疏散走道和疏散通道。電氣設(shè)計師不僅要根據(jù)建筑和工藝條件，還要根據(jù)自己的主觀猜測來規(guī)劃，這并不嚴(yán)謹(jǐn)。電氣設(shè)計師需要與建筑、工藝和業(yè)主充分溝通，合理規(guī)劃疏散走道和疏散通道，并在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置照明燈和標(biāo)志燈

3集中控制系統(tǒng)類型的選擇

《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB5016-2013)[4].第一條規(guī)定:“消防控制室應(yīng)設(shè)置在具有消防聯(lián)動功能的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的保護(hù)對象中。"。提取車間是工廠內(nèi)的一個單體，需要將整個工廠視為保護(hù)對象。因此，工廠內(nèi)設(shè)置了消防控制室，不再設(shè)置在提取車間。自動火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)置在車間內(nèi)，因為提取車間的火災(zāi)風(fēng)險是甲級生產(chǎn)車間。

緊急照明標(biāo)準(zhǔn)3.1.2.2條規(guī)定:“設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，但消防控制室未設(shè)置的，應(yīng)當(dāng)選擇集中控制系統(tǒng)"。國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》(19D702-7)第五頁第二段提到:“消防控制室管轄范圍內(nèi)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的建筑應(yīng)當(dāng)采用集中控制系統(tǒng)"，提取車間應(yīng)當(dāng)選擇集中控制系統(tǒng)。國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》(19D702-70)可參考國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》(19D502-702)、19頁。

集中電源集中控制系統(tǒng)

(1)在配電室或消防控制室設(shè)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(dǎo)致工程中部分耗材增加，成本增加。

(2)應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)第3.3.第8條規(guī)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(shù)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(biāo)志燈的數(shù)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(shù)量的配電線路。但可以肯定的是，配電線路的數(shù)量肯定很大，這意味著配電室或消防控制室設(shè)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(dǎo)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(yè)應(yīng)遵循《DC電源系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL設(shè)計/T5044-2014)(以下簡稱《DC電源規(guī)程》)。DC電源規(guī)則第8.1.第四條規(guī)定：“電池室內(nèi)照明燈具應(yīng)防爆，并布置在通道上方，室內(nèi)不得安裝開關(guān)和插座。電池室內(nèi)地面照明及照明線路敷設(shè)應(yīng)符合《發(fā)電廠及變電站照明設(shè)計技術(shù)規(guī)定》現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T5390有關(guān)規(guī)定，這無疑提高了功能性房間的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

(3)集中電源集中控制系統(tǒng)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(tǒng)就會出現(xiàn)故障。集中電源可設(shè)置在消防控制室或值班場所，便于日常管理、維護(hù)和維護(hù)。

綜上所述，集中電源集中控制系統(tǒng)不適用于提取車間，提取車間不采用該系統(tǒng)。

集中電源集中控制系統(tǒng)分區(qū)

與集中電源集中控制系統(tǒng)相比，分區(qū)集中電源集中控制系統(tǒng)無法集中在一個地方進(jìn)行日常管理、維護(hù)和維護(hù)，操作不便，車間在正常環(huán)境下沒有其他明顯缺點。但2019年10月電氣設(shè)計提取車間，應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)剛剛實施。防爆A應(yīng)急照明集中電源市場不成熟。雖然有些廠家生產(chǎn)防爆A應(yīng)急照明集中電源，但大部分都沒有通過3C認(rèn)證，只是為了安全起見，提取車間沒有使用系統(tǒng)。

自帶電源集中控制系統(tǒng)

與集中電源和分區(qū)集中電源系統(tǒng)相比，自帶電源集中控制系統(tǒng)在日常管理、維護(hù)和維護(hù)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(jù)《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》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(tǒng)。.根據(jù)7條規(guī)定，提取車間設(shè)置7個A型應(yīng)急照明配電箱(防爆)、3個防火分區(qū)和4個封閉樓梯間；根據(jù)《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》表3.2.在5中的相應(yīng)條款中，將自己的電池照明燈(隔爆型)和自己的電池標(biāo)志燈(隔爆型)設(shè)置在提取車間的相應(yīng)位置。

目前市場上有成熟的A型防爆應(yīng)急照明集中電源，A型生產(chǎn)廠房如提取車間可選擇分區(qū)集中電源集中控制系統(tǒng)。分區(qū)集中電源集中控制系統(tǒng)和自帶電源集中控制系統(tǒng)在使用成本和功能上沒有明顯的優(yōu)缺點。電氣設(shè)計師可以根據(jù)業(yè)主的需求選擇其中一個或相應(yīng)的方案。

選擇4個電壓等級

根據(jù)《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定，A型應(yīng)急燈的額定工作電壓不得超過DC36V。DC24V和DC36V是A型應(yīng)急燈的常見工作電壓。電壓等級的選擇應(yīng)從實際項目入手，計算相關(guān)出線電路的電壓損失是否符合規(guī)范要求。*不利電壓損失的應(yīng)急照明電路長度為95m，負(fù)載功率為77W，線路統(tǒng)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(jù)國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》(19D702-7)第21頁的相關(guān)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(guī)范規(guī)定的電壓損失允許值。（±20%）；在選用DC36V工作電壓時，可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

對于小型工廠來說，DC24V或DC36V在消防照明指示系統(tǒng)的電壓等級上沒有太大區(qū)別，但對于中大型工廠來說，出線線路越長，線路負(fù)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(tǒng)電壓等級(DC24V)，為了保證電壓損失符合規(guī)范要求，需要放大一級甚至兩級電纜截面，這顯然不符合經(jīng)濟(jì)合理的原則。事實上，DC36V是目前市場上防爆A型應(yīng)急燈和集中電源的額定電壓。不同電壓等級的產(chǎn)品在生產(chǎn)成本上沒有很大，但是

三安科瑞選型產(chǎn)品

根據(jù)上述設(shè)計和要求，我公司的產(chǎn)品選擇如下：

應(yīng)急照明控制器