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浅谈甲类生产厂房应急照明和疏散指示系统的设计问题解析

文章更新时间:2023-04-24 点击量:406

【摘要】:文章结合电气设计项目实践经验,分析了甲类生产厂房消防应急照明和疏散指示系统设计中照明灯和标志灯的设置、疏散走道和疏散通道的规划、集中控制型系统类型的选择、电压等级的选择中存在的问题,总结了相关经验,可以为同类工程提供参考。


【关键词】:甲类生产厂房;消防应急照明和疏散指示系统;防爆

引言

《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》(GB51309—2018)[1](以下简称“《应急照明标准》")实施至今已经有3年多的时间。在这期间,设计人员和审图专家按照新标准,同时结合其他现行规范和标准,对实际项目中的消防应急照明和疏散指示系统(以下简称“消防照明指示系统")进行设计和图审,但仍然有存疑的地方。文章结合实际参与电气设计的项目的经验对相关问题展开研究。

一研究背景

1工艺流程

酒石酸/磷酸泰乐菌素提取车间(以下简称“提取车间")以酒石酸/磷酸泰乐菌素发酵液为原料,经酸化过滤、提取、反提取、精制中和、喷雾干燥,得到酒石酸/磷酸泰乐菌素产品。提取车间的溶剂介质是醋酸丁酯,属于酯类,是甲乙类可燃液体。醋酸丁酯爆炸性混合物的分类和分组见《爆炸危险环境电力设备设计规范》(GB50058-2014)[2]附录C表C。

2建筑概况

电气设计于2019年10月进行。建筑面积为6027.45㎡,地面四层,总高度23.8m,整个建筑分为三个防火区,火灾风险为甲类生产厂房。建筑环境为中等腐蚀性环境和爆炸性危险环境,醋酸丁酯是主要的爆炸风险介质。(ⅡA,提取车间是非人员密集生产场所。

二主要设计内容和存在的问题

设置照明灯和标志灯。

设计者和图纸审查专家对消防照明指示系统照明和标志灯(出口、方向、楼层)在实际工程中的设置有自己的看法。一些设计师认为应该参考《建筑设计防火规范(2018版)》(GB50016-2014版)[3](以下简称《火灾规范》),并根据实际情况参考《应急照明标准》,原因如下:

(1)更新后者的修订和实施时间。

(2)《火规》在照明灯和标志灯的设置上列出了一个大框架,但是范围不清楚,让设计师无法清楚地理解。

例如,火规第10.3.第一条规定:“疏散照明应设置在民用建筑、工厂、丙类仓库的下列部位".五条规定“高层工厂(仓库)"、甲、乙、丙单、多层厂房应设置灯光疏散标志"。这两条规定的解释提到,“设计师应根据实际情况考虑设置疏散照明,有利于人员安全疏散,对于本规范中没有明确规定的场所或部位。"“具体设计也可根据实际情况在规范范围内合理选择安装位置。紧急照明标准表3.2.5和第3.2.8~第10条照明灯和标志灯的设置比较详细、清晰,设计者可以按照规范要求执行。不严格和不清楚的标准会给设计师、图纸审查专家和业主带来不必要的麻烦。设计师和图纸专家根据“预防为主,消防结合"的消防工作方针,根据规范和规定的要求,从有利于人员安全疏散的疏散照明范围出发,但可能超出规范要求,使业主误以为设计师过度解释规范和过度设计,因经济成本问题提出异议。如果规范严格明确,三方可以就规范进行讨论,可以在很大程度上避免上述问题。

疏散走道及疏散通道规划

由于工艺流程的复杂性和连续性,提取车间内的设备数量和种类繁多,布局紧凑(提取车间西侧有64个储罐、38个泵和10个离心机;东侧~四层的高度设置了两个喷雾干燥塔,其中四个储罐和两个泵设置在二层。

根据《应急照明标准》的要求,需要在疏散走道和疏散通道设置照明灯和标志灯。工业建筑生产场所很难规划疏散走道和疏散通道。电气设计师不仅要根据建筑和工艺条件,还要根据自己的主观猜测来规划,这并不严谨。电气设计师需要与建筑、工艺和业主充分沟通,合理规划疏散走道和疏散通道,并在适当的位置设置照明灯和标志灯

3集中控制系统类型的选择

《火灾自动报警系统设计规范》(GB5016-2013)[4].第一条规定:“消防控制室应设置在具有消防联动功能的火灾自动报警系统的保护对象中。"。提取车间是工厂内的一个单体,需要将整个工厂视为保护对象。因此,工厂内设置了消防控制室,不再设置在提取车间。自动火灾报警系统设置在车间内,因为提取车间的火灾风险是甲级生产车间。

紧急照明标准3.1.2.2条规定:“设置火灾自动报警系统,但消防控制室未设置的,应当选择集中控制系统"。国家建筑标准设计图集《应急照明设计与安装》(19D702-7)第五页第二段提到:“消防控制室管辖范围内设置火灾自动报警系统的建筑应当采用集中控制系统",提取车间应当选择集中控制系统。国家建筑标准设计图集《应急照明设计与安装》(19D702-70)可参考国家建筑标准设计图集《应急照明设计与安装》(19D502-702)、19页。

集中电源集中控制系统

(1)在配电室或消防控制室设置集中电源。由于工厂占地面积大,车间多,配电线路供电距离长,压降损耗大。为了保证配电线路末端灯具的正常电压,需要增加配电线路,导致工程中部分耗材增加,成本增加。

(2)应急照明标准第3.3.第8条规定:“集中电源额定输出功率不得超过5kW",“输出电路不得超过8路"。不仅工厂车间数量众多,而且每一个车间的使用功能、工艺流程和建筑概况也各不相同。紧急照明灯和标志灯的数量因车间而异。所以,每一个车间都需要从配电室或消防控制室引入不同数量的配电线路。但可以肯定的是,配电线路的数量肯定很大,这意味着配电室或消防控制室设置了大量的集中电源,需要增加配电室或消防控制室的面积,这将导致一个新的问题:集中电源的自备电源大多是锂电池或铅酸电池,需要确定配电室或消防控制室是否也是电池室。若也是电池室,电气专业应遵循《DC电源系统设计技术规程》(DL设计/T5044-2014)(以下简称《DC电源规程》)。DC电源规则第8.1.第四条规定:“电池室内照明灯具应防爆,并布置在通道上方,室内不得安装开关和插座。电池室内地面照明及照明线路敷设应符合《发电厂及变电站照明设计技术规定》现行行业标准DL/T5390有关规定,这无疑提高了功能性房间的设计标准。

(3)集中电源集中控制系统可靠性差。如果配电室或消防控制室的集中电源因故障无法工作,整个工厂的集中控制系统就会出现故障。集中电源可设置在消防控制室或值班场所,便于日常管理、维护和维护。

综上所述,集中电源集中控制系统不适用于提取车间,提取车间不采用该系统。

集中电源集中控制系统分区

与集中电源集中控制系统相比,分区集中电源集中控制系统无法集中在一个地方进行日常管理、维护和维护,操作不便,车间在正常环境下没有其他明显缺点。但2019年10月电气设计提取车间,应急照明标准刚刚实施。防爆A应急照明集中电源市场不成熟。虽然有些厂家生产防爆A应急照明集中电源,但大部分都没有通过3C认证,只是为了安全起见,提取车间没有使用系统。

自带电源集中控制系统

与集中电源和分区集中电源系统相比,自带电源集中控制系统在日常管理、维护和维护中不能集中在一个地方,操作不方便,没有其他明显的缺点。

根据《应急照明标准》第3.3,通过上述对比,提取车间选择自己的电源集中控制系统。.根据7条规定,提取车间设置7个A型应急照明配电箱(防爆)、3个防火分区和4个封闭楼梯间;根据《应急照明标准》表3.2.在5中的相应条款中,将自己的电池照明灯(隔爆型)和自己的电池标志灯(隔爆型)设置在提取车间的相应位置。

目前市场上有成熟的A型防爆应急照明集中电源,A型生产厂房如提取车间可选择分区集中电源集中控制系统。分区集中电源集中控制系统和自带电源集中控制系统在使用成本和功能上没有明显的优缺点。电气设计师可以根据业主的需求选择其中一个或相应的方案。

选择4个电压等级

根据《应急照明标准》的相关规定,A型应急灯的额定工作电压不得超过DC36V。DC24V和DC36V是A型应急灯的常见工作电压。电压等级的选择应从实际项目入手,计算相关出线电路的电压损失是否符合规范要求。*不利电压损失的应急照明电路长度为95m,负载功率为77W,线路统一为2.5。m㎡耐火性BV铜线。在选择DC36V工作电压偏差为9.32%时,根据国家建筑标准设计图集《应急照明设计与安装》(19D702-7)第21页的相关计算公式,选择24V偏差为20.97%>20%.按上述计算,在选择DC24V工作电压时,不能满足规范规定的电压损失允许值。(±20%);在选用DC36V工作电压时,可以满足标准要求。

对于小型工厂来说,DC24V或DC36V在消防照明指示系统的电压等级上没有太大区别,但对于中大型工厂来说,出线线路越长,线路负荷越大,不同电压等级造成的电压损失越明显。如果选择较低的系统电压等级(DC24V),为了保证电压损失符合规范要求,需要放大一级甚至两级电缆截面,这显然不符合经济合理的原则。事实上,DC36V是目前市场上防爆A型应急灯和集中电源的额定电压。不同电压等级的产品在生产成本上没有很大,但是

三安科瑞选型产品

根据上述设计和要求,我公司的产品选择如下:

应急照明控制器

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注意:安装在本项目消防控制室内

紧急照明配电箱

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应急灯具

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注意:本项目提取车间采用非集中电源方案

应急照明集中电源

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应急灯具

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注意:本项目其它防爆区域采用集中电源方案

四结束语

工厂工艺复杂多样,需要从安全的角度了解消防照明指示系统的重要性。作为一名设计师,我们不仅要按照规范设计项目,还要思考和总结设计中遇到的问题,力求设计更加准确、全面、完善。



参考文献

[1].GB50016-2014建筑设计防火规范[S].

[2].GB17945-2010《消防应急照明和疏散指示系统》[S].

[3].GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》[S].

[4].GB51348-2019《民用建筑电气设计标准》[S].

[5].《甲类生产厂房消防应急照明和疏散指示系统的设计问题分析》 付佳楠

[6].安科瑞电气股份有限公司产品选型手册

[7].安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版