煉鋼車間電氣室應急疏散照明設計

胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘 要:文章以GB51309—2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》為設計依據，結合某煉鋼車間轉爐項目的設計過程，在煉鋼車間電氣室的疏散照明和備用照明的設計思路、原則和方法等方面進行闡述。通過選擇合理的消防應急疏散照明控制系統及燈具供配電方案，為人員安全疏散提供必要的照度和準確的疏散信息，從而保障人員的安全疏散。

關鍵詞：疏散照明；應急集中電源；集中控制型系統

0引言

消防應急照明和疏散指示系統是指在突發事件尤其是發生火災時，為人員疏散和應急救援提供應急照明和疏散指示的建筑消防系統。應急照明和疏散指示系統按照用途可分為疏散照明和備用照明。本文將從煉鋼車間電氣室的疏散照明和備用照明的設計原則和方法等方面進行探討。

1.工程概況

某煉鋼車間新建一座180t轉爐，除在加料跨外側設置一座轉爐主控樓（與煉鋼車間10KV開關站合建）外，同時在車間內設置連鑄車間變電所、旋流井電氣室，車間外設置循環水泵房電氣室、上料電氣室及一次除塵電氣室等，其中轉爐主控樓為地上三層鋼筋混凝土框架結構的工業建筑，火災危險性為丙類，除變壓器室耐火等級為一級外，其他耐火等級均為二級，建筑面積為3954.95㎡，總高為16.3m。

2.應急疏散照明

2.1控制系統選擇

消防應急疏散照明控制系統分為集中控制型和非集中控制型。對于設置了消防控制室的場所應采用集中控制型系統；而對于設置了火災自動報警系統，但未設置消防控制室的場所則宜采用集中控制型系統。本工程中選用控制系統考慮如下因素：

(1)消防控制室雖然設置于公輔項目消防泵房內，但消防控制室與轉爐同期建設，轉爐車間及各建筑物均在消防控制室管轄范圍內；

(2)各電氣室均設置有火災自動報警系統；

(3)主控樓內人員密集；

(4)主控樓電纜夾層中設置了細水霧自動滅火系統；

(5)主控樓設置消火栓系統。綜上所述，轉爐煉鋼車間各電氣室應急疏散照明的控制系統采用集中控制型系統。集中控制型系統通常包括應急照明控制器、應急照明集中電源、消防應急照明燈具、消防應急標志燈具。

2.2應急燈具選擇

應急燈具根據工作電壓等級及供電方式可劃分為Ａ型應急燈具和Ｂ型應急燈具。“Ａ型應急燈具"為額定工作電壓不大于DC36V的應急燈具。“Ｂ型應急燈具"為額定工作電壓大于AC36V或DV36V的應急燈具。安裝于距地面8m及以下的燈具應選擇Ａ型燈具；未設置消防控制室的建筑物可選擇自帶電源Ｂ型燈具。

本工程中選用應急燈具考慮如下因素：

(1)電氣室應急疏散燈具多數安裝于2.5m以下，僅少部分燈具根據門高設計，低于3.5m安裝；

(2)電氣室內均設置火災自動報警系統；主控樓電纜夾層設置了細水霧自動滅火系統；

(3)主控樓設置消火栓系統。

為避免疏散過程中觸及外殼發生觸電事故，本工程采用安全電壓等級的Ａ型非持續型應急燈具。本工程所選應急照明燈具及標志燈具采用電子編碼方式，可通過編碼器以紅外遙控方式對應急照明燈具和標志燈具進行無線遙控編址。采用二總線、無極性接線方式，大大提高了工程的施工效率。

2.3應急系統配電

本工程中應急燈具采用集中電源供電方式。應急照明集中電源采用AC220V輸入，正常／應急均為DC36V輸出，自帶蓄電池。正常狀態時主電源（市電）為集中電源供電，集中電源為DC36V應急燈具供電，當為應急照明集中電源供電的主電源（市電）斷電后，集中電源自帶的蓄電池為DC36V應急燈具供電。

2.3.1主控樓應急系統配電

主控樓為地上三層鋼筋混凝土框架結構的工業建筑，一層設有高壓配電室、高壓控制室、低壓配電室（PCC室）、變壓器室等；二層設有電纜夾層、會議室；三層設有低壓配電室（MCC室）、PLC室、主控室、調度室、辦公室等。根據GB50016-2014《建筑設計防火規范》（2018版）中丙類廠房二級耐火等級多層廠房每個防火分區的*大允許建筑面積為4000ｍ２，本工程中主控樓建筑面積為3954.95㎡，所以主控樓上下三層為一個防火分區:

(1)燈具配電回路設計思路。主控樓疏散單元可分為水平疏散單元和豎直疏散單元。主控樓共三層，按樓層可分為三個水平疏散單元，左右端頭的封閉樓梯間為豎直疏散單元，根據疏散單元的劃分選取疏散路徑，布置燈具，配置回路，合理設置應急照明集中電源，并且按照*短路徑疏散原則確定疏散指示方案。水平疏散單元中的高壓配電室、PCC室、MCC室、主控室、調度室等發生火災時仍需要工作，值守的區域和相關疏散通道應單獨設置配電回路；豎直疏散單元的封閉樓梯間也應單獨設置配電回路。本工程各樓層均只有一種疏散指示方案，所有疏散標志燈均不能采用可變型標志燈。

(2)集中電源系統。本工程應急照明集中電源選用A-D-0.5KVA-A200L。根據疏散單元的劃分和各房間的使用功能的不同，主控樓共設置兩個應急照明集中電源，一個設置于三層MCC室，主要為三層MCC室、主控室、調度室及辦公室等的應急照明和疏散照明燈具供電；另一個設置于一層PCC室，主要為一層各高、低壓配電室和二層電纜夾層等的應急照明和疏散照明燈具供電。A-D-0.5KVA-A200L具有市電監測功能，及時采集相應供電樓層的照明箱進線電源的工作狀態。保證系統在非火災狀態照明停電時，集中電源可以迅速轉為蓄電池工作，應急燈具進入應急點亮模式。當照明電源恢復供電后，集中電源及燈具均恢復到原態。火災狀態下，集中電源接收到火災報警控制器或消防聯動控制器的啟動信號，自動轉入蓄電池電源輸出，同時點亮相應的應急照明疏散燈具。集中控制型系統中，集中電源由消防電源的專用應急回路供電。

集中電源拓撲圖如圖1：

圖1

2.3.2電氣室應急系統配電

其他電氣室均為單層建筑，應急照明集中電源A-D-0.5KVA-A200L設置于各自的電氣室內。集中電源采集電氣室內照明箱的進線電源狀態，當非火災狀態下照明停電時，集中電源轉為蓄電池工作，應急燈具進入應急點亮模式；當照明電源恢復供電后，集中電源及燈具均恢復到原態。火災狀態下，集中電源接收到火災報警控制器或消防聯動控制器的啟動信號，自動轉入蓄電池電源輸出，同時點亮相應的應急照明疏散燈具。

2.4集中控制型系統的控制

2.4.1應急照明控制器

本工程僅設置一套應急照明控制器，控制器安裝于主控樓調度室內，與轉爐煉鋼車間火災報警控制器處于同一調度室內。應急照明控制器電源取自消防電源，同時控制器自帶蓄電池，能保證斷電后工作3h。本工程選用的A-C-A100應急照明控制器，具有實時對燈具進行巡檢的功能，同時可將燈具的狀態傳送給控制器，且當燈具出現故障時，可通過聲、光報警形式通知值班人員。

應急照明控制器與火災報警控制器或消防聯動控制器通過RS485進行網絡通訊。當火災發生時，應急照明控制器接收到火災報警控制器或消防聯動控制器的啟動信號，同時點亮相應的應急照明疏散燈具,以保障疏散人群能夠按照*佳逃生路線疏散、逃生。

2.4.2通信線路

應急照明控制器與集中電源與應急燈具間均采用總線通信方式連接，應急照明控制器與集中電源間采用樹形通信總線通信，現場的多臺集中電源通信總線采用手拉連接方式連接。應急疏散照明燈具與集中電源通信發生故障后，發生火災時，應急疏散燈具應急點亮；照明控制器與集中電源通信發生故障時，集中電源應連鎖控制應急疏散照明燈具應急點亮。

本工程中應急照明控制器至消防應急照明集中電源間采用CAN通訊線WDZN-RYJSP-2X1.5mm2；消防應急照明集中電源至消防應急照明及疏散指示燈具間采用二總線WDZN-RYJSP-2X2.5mm2.

系統拓撲圖如圖2：

圖2

3.備用照明

高壓配電室、PCC室、MCC室、主控室、調度室等發生火災時仍需要工作，值守的區域均應設置備用照明，并且要求備用照明照度與正常照明照度相同。備用照明分為消防備用照明和重要場所非消防備用照明。電氣室（配電室）備用照明應為消防備用照明。本工程各電氣室的消防用電為二級負荷的供電系統，采用兩回路供電。

(1)主控樓備用照明。主控樓為長度95M、寬度16M的地上三層建筑，一層設有高壓配電室、高壓控制室、PCC室、變壓器室等；二層設有電纜夾層、會議室；三層設有MCC室、PLC室、主控室、調度室、辦公室等。根據主控樓的規模及各房間的功能，一層、三層各設置四個照明配電箱，二層設置兩個照明配電箱。二層電纜夾層、會議室不考慮設置備用照明；一層除變壓器室外，其他所有房間均要求設置備用照明；三層除辦公室外，其他所有房間均要求設置備用照明。一層、三層照明配電箱進線采用雙電源投切裝置，雙電源投切裝置的兩回路電源分別引自上級電源的不同母線段。正常照明兼做備用照明，從而保證火災時100%正常照明的照度除備用照明的回路外，其他回路（如插座等回路）前面斷路器設置分勵脫扣單元，當火災發生時，火災報警控制器發出信號與分勵脫扣器觸點連鎖，切除非消防負荷。

(2)電氣室備用照明。其他電氣室均設置一個照明配電箱，照明配電箱進線采用雙電源投切裝置，雙電源投切裝置的兩回路電源分別引自上級電源的不同母線段。正常照明兼做備用照明，從而保證火災時100%正常照明的照度。４結束語消防應急疏散和疏散指示系統選擇和燈具供配電的合理設計，能夠在突發事件尤其是火災發生時為人員安全疏散提供必要的照明和準確的疏散引導信息，在應急救援疏散安全方面具有十分重要的作用和意義。

4.安科瑞選疏散產品選型

5.結束語

消防應急疏散和疏散指示系統選擇和燈具供配電的合理設計，能夠在突發事件尤其是火災發生時為人員安全疏散提供必要的照明和準確的疏散引導信息，在應急救援疏散安全方面具有十分重要的作用和意義。

參考文獻

[1].GB50016-2014（2018 年版）《建筑設計防火規范》(2018年版)[S].

[2].GB17945-2010《消防應急照明和疏散指示系統》[S].

[3].GB51309-2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》[S].

[4].GB51348-2019《民用建筑電氣設計標準》[S].

[5].GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》[S].

[6].任權鳳.《煉鋼車間電氣室應急疏散照明設計》

[7]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版