论高层民用建筑火灾应急照明的控制.doc

论高层民用建筑火灾应急照明的控制建筑电气案.福建建设科技2012.No.159论高层民用建筑火灾应急照明的控制黄剑雄(福建省建筑设计研究院福建福州350001)摘要根据现行的相关规范,就高层民用建筑火灾应急照明的控制要求进行讨论,对应急照明的控制方式提出几种方关键词火灾应急照明消防控制室控制方式双控开关接触器塑壳断路器电动操作机构ControlofFireEmergencyLightinginTallBuildingsAbstract=Accordingtothecurrentstandards,thispaperdiscussesthecontrollingrequirementsoffireemergencylightingintallbuldings,proposesseveralsolutionsforcontrollingmodeoffireemergencylighting.Keywords:fireemergencylighting;firecontrolcenter;controlmode;onoffswitch;contactor;MCCB;electricaloperatingmechanism在高层民用建筑电气设计中,应急照明是一个非常重要的组成部分.建筑照明设计标准3GB50034-2004中对应急照明作了解释:应急照明是因正常照明的电源失效而启用的照明.正常照明的电源失效一般是指非正常状态下(如火灾,地震,故障等)的电源失效,此时应启动提供给人们进行疏散逃生的指示标志和安全照明以及包括消防配电等重要设施设备的备用照明.应急照明包括疏散照明,安全照明,备用照明.疏散照明是用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明,安全照明是用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明,备用照明是用于确保正常活动继续进行的照明.在现实生活中,应急照明是一项十分重要的安全设置,如何实现应急照明的控制对保障建筑物内人员的安全疏散和救援工作的有效进行具有重要的意义.因此探讨一下高层民用建筑中平时应用最多的火灾应急照明的控制方式是非常必须的.1应急照明的供电民用建筑电气设计规范)JGJ162008(以下简称民规)规定,在一类高层建筑中,火灾应急照明按一级负荷供电,在二类高层建筑中,火灾应急照明按二级负荷供电,应急照明的电源可采取下列方式:(1)接自电力网有效地独立于正常照明的线路;(2)蓄电池组,包括灯内自带蓄电池,集中设置或分区集中设置的蓄电池装置;(3)应急柴油发电机组;(4)以上任意两种方式的组合.因此现有高层建筑的火灾应急照明一般采用双路电源,并设有双电源自动投入装置,备用电源采用独立电网供电或柴油发电机组.民规第3.3.4条规定快速自动启动的应急发电机组,适用于允许中断供电时间为1530s,第13.8.5条又规定应急照明在正常供电电源停止供电后,其应急电源供电转换时间应满足下列要求:,2)疏散照明不应大于5s.,因此通常应急照明灯具应设置集中蓄电池组或灯具自带蓄电池,以保证火灾应急照明的转换时间.2应急照明回路的控制方式在高层民用建筑中,多数火灾应急照明平时兼做正常照明,用户在使用时,很难将其与正常照明分开,当发生火灾或紧急情时况,正常照明电源被切断,部分应急照明灯具可能正处于熄灭状态,人们在惊慌,混乱的情况下,在黑暗的环境中找到并打开为数不多的应急照明实际不太可能,这就存在着安全隐患.因此火灾自动报警系统设计规范)GB5011698第6.3.1.8条规定消防控制室在确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源,并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散指示灯;.在实际工程设计中可以采用就地双控开关以及在应急照明配电箱中加接触器来实现火灾应急照明的控制,下面就应急照明的多种控制方式加以讨论.如图1,图2所示,在应急照明配电箱照明回路加装交流接触器KM,增设一根相线至应急照明灯就地双控开关,配电箱内增设一中间继电器,继电器可接受消防控制室的控制信号.其原理是:正常情况下,接触器KM断开,双控开关位于位置1时灯具点亮,位于位置2时灯具熄灭;当发生火灾时,由消防控制室通过消防输入/输出模块接通中间继电器KA,则二次回路接通,交流接触KM线圈得电,交流接触器常开主触点闭合,这样无论双控开关是处于位置1还是位置2,照明灯具均能从配电箱内获取电源,以便作为火灾应急照明的灯具在规定时间内点亮,同时1KA线圈得电,常开触点1KA闭合,反馈信号通过消防输入/输出模块传递给消防控制室,表明火灾应急照明接通正常.对于不带开关的常亮应急灯具如疏散指示灯和安全出口灯,则仍采用自带蓄电池灯具,直接从断路器回路取得电源.若应急照明采用配电箱集中控制的方式,可在照明回路增设一断路器QF2作为灯具的控制开关,断路器QF1正常情况下处于合闸状态,当发生火灾时,KM接触器常开触点闭合,这样无论断路器QF2处于为断开还是闭合状态,均能使应急照明回路点亮,其接线如图1和图3.3应急照明电源的控制火灾自动报警系统设计规范GB5011698第6.3.1.8条规定消防控制室在确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源,并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散指示灯.笔者认为接通的火灾应急照明灯和疏散指示灯是人员疏散的必备照明,切断有关部位的非消防电源是为了防止火灾扩大和蔓延,减少救火人员触电的可能性,但在实际救灾工作中,也有必要切断有关部位的应急照明电源.消防控制室通用技术要求GA7672008第5.3.13.1条规定:消防控制室应能手动控制自带电源型消防应急照明和疏散指示系统的主电工作状态和应急工作状态的转换,第5.3.13.2条规定:消防控制室应能分别通过手动和自动控制集中电源型消防应急照明和疏散指示系统及集中控制型消防应急照明和疏散福建建设科技2012.No.1LNPE火灾应惫照明火灾应惫照明(就地开关控翻)(鬈电箱集中控嘲)图1应急照明强制接通接线原理图应急照明灯具应急照明灯具(常亮)(就地开关控制)图2就地控制应急照明灯具接线图应急熙嘲灯具应急照明灯具(常亮)(配电箱集中控制)图3集中控制应急照明灯具接线图指示系统从主电工作状态切换到应急工作状态.消防应急照明和疏散指示系统GB179452010规范中定义了消防应急照明和疏散指示系统是为人员疏散,消防作业提供照明和疏散指示的系统,由各类消防应急灯具和相关装置组成.因此规范条文规范明确要求消防控制室应能手动或自动控制火灾应急照明和疏散指示灯电源的接通和切断.当某场所发生火灾时,消防控制室接通或保持应急照明灯,指示人员疏散,同时切断有关部位的非消防电源,防止电气短路产生新的火灾隐患,但当人们已经疏散撤离结束,消防控制室也应将该场所的应急照明电源切断,只保留带蓄电池的应急照明灯以维持必要持续时间照明便可,这样可以完全避免救火人员触电,建筑电气更利于扑灭火灾.应急照明电源的切断可以通过在配电箱电源回路加接触器的方法来实现.如图4所示,在应急照明电源配电箱电源回路装设交流接触器KM,二次回路设置中间继电器,手动控制按钮等.平时消控中心通过消防输入/输出模块接通中间继电器KA1(点动),二次回路接通,KM线圈得电,KM交流接触器主触头闭合,电源回路处于接通状态,当需要切断电源时,消控中心通过消防输入/输出模块断开中间继电器KA2(点动),KM线圈失电,KM交流接触器主触头打开,电源回路处于断开状态,KM常开辅助触头闭合作为工作状态反馈信号.同时设置手动控制按钮SB1和SB2,可在配电箱处手动闭合和断开接触器KM来控制电源回路.火灾应急照明火灾应急照明图4接触器控制应急照明接线原理图上述方式虽然可以实现应急照明配电箱电源回路的通断控制,但二次回路接触器需长期处于通电状态,即耗电又影响接触器的使用寿命,接触器故障也会导致整个应急照明电源断电,因此下述另一种方式来实现应急照明电源回路的通断控制更为理想,即应急照明电源回路的接触器可改用带有电动操作机构的塑壳断路器.如图5,以国产常熟开关制造厂生产的CM2系列塑料外壳式断路器为例,虚框内为塑壳断路器的电动操作机构,消防控制室通过消防输入/输出模块控制中间继电器KA1和KA2的闭合和断开(点动),接通KA1时QF断路器闭合,接通KA2时QF断路器断开,同时QF常开辅助触头闭合作为工作状态反馈信号.此种控制方式断路器电动操作机构不用长期处于通电状态,节约了能源,提高了使用寿命和供电的可靠性.应急照明的强制点亮,非消防电源的的切除,应急照明电源的通断控制都是通过火灾自动报警输入/输出模块和报警总线与消防控制室联系的,消防控制室可通过编程实现上述功能的自动控制,也可在控制面板上设置控制按钮实现手动控制.消防控制室切断消防应急照明电源的时机,一般选择在救火人员进入建筑物扑救前,建筑物内部人员已基本疏散结束,应急照明作为人员疏散指示的功能已经完成的时候,由于大部分应急照明灯具都自带蓄电池,应急照明箱断电后,灯具尚能维持一段时间的照明,且消防救灾人员都随身携带照明设备,应急照明箱电源断电不会影响救灾工作.在实际工程设计中,会遇到应急照明电源箱同时又供电建筑电气福建建设科技2012.No.161*目瓤髓盘目火囊扈曩舅图5电动断路器控制应急照明接线原理图给防火卷帘,消防电梯机房照明等的情况,此时这些用电回路应引接自电动塑壳断路器的前端,如图5所示,塑壳断路器断开不会影响上述设备的供电.在各个分区应急照明电源箱设置电动塑壳断路器可实现每个防火分区或每层的电源控制,但现代高层建筑层数高,防火分区众多,每个分区应急照明配电箱设置电动断路器势必增加了工程造价,增加了电气故障点,且消防控制室的控制也更为繁琐.由于规范并未要求应急照明电源的通断控制是按防火分区设置或是在层配电箱设置,因此应急照明电源的通断控制也可以设置在应急照明的总配电箱或总干线断路器上,如图6,应急照明采用树干式配电,在断路器QF1和QF2设置电动操作单元(电动操作单元配置详图5),消防控制室通过对QF1和QF2的控制就能实现应急照明电源的通断控制.这样既满足规范的要求,也可以节省工程造价,同时又大大提高供电的可靠性.不过应急照明干线不得供电给其他消防用电设备,如排烟风机,防火卷帘等,在一定程度上降低了配电设计的灵活性.L一JL一J应蠢明配电糖虚鲁黑明配电籍图6树干式应急照明配电干线图4总结笔者认为,在高层民用建筑的应急照明设计中,设计人员应根据工程的实际情况,采用合理的配电方案,选择适当的应急照明控制方式,在满足规范要求的前提下,做到性能可靠,操作方便,低耗节能.新版国家标准GB17945-2010消防应急照明和疏散指示系统于2011年5月1日起正式实施,因此,作为火灾应急照明和疏散指示照明的灯具,配电箱性能,控制器性能等均应满足该规范要求.参考文献1中国建筑东北设计研究院.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范Es.北京:中国建筑工业出版社,2008.2公安部沈阳消防科学研究所,北京市消防局,中国建筑西南设计研究院.GB50116-98火灾自动报警系统设计规范s.北京:中国建筑工业出版社,1998.33中国建筑科学研究院.GB50034-2004建筑照明设计标准S.中国建筑工业出版社,2004.4中华人民共和国公安部消防局.GB50045-95高层民用建筑设计防火规范(2005年版)s1.中国建筑工业出版社,2005.5公安部沈阳消防研究所.GB17945-2010消防应急照明和疏散指示系统S.中国建筑工业出版社,2011.(上接第13页)在桩顶砍桩(去除浮浆等)后,在桩顶中间位置用环氧砂浆找平并粘帖厚20mm的千斤顶承载板.待环氧砂浆强度符合要求时,将千斤顶倒置安放于承载板正中间.桩与承台先不连接,进入承台的桩主筋用钢套管隔离(预压后再管内注胶),套管底,顶部必须封闭,防止浆液及杂物进入钢管内.新桩基和承台的砼强度达到设计要求后,开始抬桩试验.抬桩试验采用慢速维持荷载法进行抬桩,本次试验共做4组墩,每组墩分1O级.采用慢速维持荷载法进行加载.加压载完成后,对桩顶与承台间的外表缝隙采用结构胶进行封闭,预埋透明管设置两到三个排气孔.封闭桩顶与承台间的外表缝隙的结构胶固化后,对钢管进行灌胶.由先流出胶的排气孔那侧向另一侧方向推进灌胶,且要隔孔灌胶,以便更好的把缝隙内空气排出.各排气孔有胶流出后,进行封闭,各钢管继续灌胶,管满为止.注胶过程中,要密切观察是否有漏胶部位,要及时进行封闭.若其他孔有浆溢出,要让其流出一会儿再进行封闭(防止孔内还有空气),以便提高注浆效果.孔内浆液注满后,要及时封闭注浆管,避免浆液倒流.经过近一年的监测,大桥运行良好,达到预期的效果.图2为抬桩设计预压恒载桩基沉降曲线图.5结论桥墩桩基础抬桩预压加固技术能很好的解决了通常抬桩加固新旧桩基础无法有效应力转换的问题,本文提供的计算方法简洁方便.采用在新桩桩顶与承台之间预留套管插筋以及预留顶升空间,设置特制千斤顶预压