□ 鐘 易
根據(jù)第七次全國(guó)人口普查數(shù)據(jù),2020年末,全國(guó)常住人口城鎮(zhèn)化率為63.89%,預(yù)計(jì)2035年達(dá)到72%。隨著人口集中化,以高層為主的大型住宅小區(qū)如雨后春筍般涌現(xiàn)。小區(qū)的建筑不僅體量巨大,動(dòng)輒十幾萬(wàn)平方米甚至上百萬(wàn)平方米,地面幾十層、地下室多層,停車場(chǎng)、住宅、商業(yè)、辦公穿插其中,其業(yè)態(tài)多樣化,配備有培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、體驗(yàn)室、餐飲、賓館、展廳、寫字樓、影劇院、大型商場(chǎng)等,大型住宅小區(qū)的應(yīng)急照明系統(tǒng)的布置也因此而復(fù)雜。
2019年3月1日起實(shí)施的《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51309—2018,以下簡(jiǎn)稱“新消規(guī)”),該版規(guī)范與舊版規(guī)范相比,變動(dòng)很大,因此找出一套簡(jiǎn)便合理又符合新規(guī)范的消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,顯得十分重要。
新消規(guī)有4個(gè)分類,一是控制系統(tǒng)分類,分為集中控制型系統(tǒng)、非集中控制系統(tǒng);二是電源箱分類,分為應(yīng)急照明配電箱、應(yīng)急照明集中電源;三是應(yīng)急照明燈具電壓等級(jí)分類,分為A型、B型;四是燈具分類,分為帶蓄電池、不帶蓄電池型。
這4個(gè)分類可以組合成以下8種防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng):集中控制型集中電源A型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng);集中控制型自帶蓄電池A型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng);集中控制型自帶蓄電池B型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng);集中控制型集中電源B型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng);非集中控制型集中電源A型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng);非集中控制型自帶蓄電池A型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng);非集中控制型自帶蓄電池B型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng);非集中控制型應(yīng)急照明集中電源B型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng)。
現(xiàn)在設(shè)計(jì)中常用的是第一種系統(tǒng),即集中控制型集中電源A型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng)。大型住宅小區(qū)有眾多的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備,如噴淋泵、消火栓泵、排煙風(fēng)機(jī)等,所以必須設(shè)置消防控制室并采用集中控制型;由于小區(qū)范圍廣,應(yīng)急照明燈具數(shù)量多,采用應(yīng)急照明集中電源便于今后的物業(yè)的維護(hù)和管理;通常小區(qū)的應(yīng)急照明燈具安裝高度低于8m,所以采用A型燈具[1]。
現(xiàn)在的小區(qū)地下室大多連成一片區(qū)域,每個(gè)地下層有多個(gè)防火分區(qū),且一般多為兩層,部分小區(qū)甚至有三或四層地下室。地面的高層建筑少則五六棟,多則幾十棟。如何在寬廣的小區(qū)區(qū)域設(shè)計(jì)一套應(yīng)急照明系統(tǒng),筆者總結(jié)歸納出以下兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
(1)應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)自成系統(tǒng),且根據(jù)不同的使用區(qū)域或業(yè)態(tài)各自以干線回路出線的方式供電,一般地下室為一個(gè)大區(qū)域系統(tǒng),地面塔樓為一個(gè)大區(qū)域系統(tǒng)。
(2)消防應(yīng)急照明按“a、b、c”三級(jí)配電系統(tǒng)配電。第一級(jí)為消防主電源總箱和備用電源總箱(以下簡(jiǎn)稱“a”)的設(shè)置:一是在地下室的每個(gè)防火分區(qū)各設(shè)置一個(gè)主電源總箱和備用電源總箱,負(fù)責(zé)該防火分區(qū)的消防設(shè)備用電,當(dāng)然也包括消防應(yīng)急照明的用電;二是在地面上,附近的幾個(gè)塔樓為一個(gè)區(qū)域,設(shè)置一個(gè)區(qū)域主電源總箱和備用電源總箱,只負(fù)責(zé)消防應(yīng)急照明用電,電源都來(lái)自配電房的低壓柜。第二級(jí)為應(yīng)急照明電源雙切換箱(下文簡(jiǎn)稱“b”)的設(shè)置:一是在地下室每個(gè)防火分區(qū)設(shè)置一個(gè),其主電源和備用電源分別來(lái)自該防火分區(qū)的消防負(fù)荷主電源和備用電源總箱;二是在地面上,每棟的每個(gè)單元設(shè)置一個(gè),其電源來(lái)自區(qū)域主電源總箱和備用電源總箱。即“b”的電源來(lái)自“a”。第三級(jí)為應(yīng)急照明集中電源(以下簡(jiǎn)稱“c”)的設(shè)置:一是在地下室的每個(gè)防火分區(qū)至少設(shè)置一個(gè)應(yīng)急照明集中電源,如果防火分區(qū)面積大可設(shè)置多個(gè);二是在地面上,同一個(gè)單元根據(jù)樓層劃分區(qū)域,每個(gè)區(qū)域設(shè)置一個(gè)。應(yīng)急照明集中電源箱的電源來(lái)自雙電源切換箱。即“c”的電源來(lái)自“b”。
下面以貴港市大唐世家項(xiàng)目工程為例,結(jié)合這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),分析大型住宅小區(qū)的應(yīng)急照的設(shè)計(jì)。
大唐世家項(xiàng)目工程由8棟樓和2層地下室組成。地上建筑面積150509m2,地下建筑面積48809m2??偨ㄖ娣e約198318m2。其中1號(hào)、3~4號(hào)、6~8號(hào)樓為33層一類高層住宅,建筑高度99.7m,耐火等級(jí)為Ⅰ級(jí);2號(hào)樓為28層一類高層住宅,耐火等級(jí)為Ⅰ級(jí),建筑高度84.7m;5號(hào)樓為29層一類高層住宅,耐火等級(jí)為Ⅰ級(jí),建筑高度87.7m。地下一層面積為30892m2,分為9個(gè)防火分區(qū);地下二層面積為9918m2,分為3個(gè)防火分區(qū)。消控室位于4#樓一層、地下室局部設(shè)有泵房、弱電機(jī)房等設(shè)備用房,其余作為車庫(kù),屬Ⅰ類汽車庫(kù)。地下室設(shè)物業(yè)專變、商業(yè)專變房及住宅公變房。
該工程設(shè)有配電房4個(gè),各變電房?jī)?nèi)計(jì)算負(fù)荷及變壓器設(shè)置,具體如表1所示:
表1 各變電房?jī)?nèi)計(jì)算負(fù)荷及變壓器設(shè)置一覽
該工程為保證消防負(fù)荷及其他一級(jí)負(fù)荷供電的可靠性,在地下一層還設(shè)置1臺(tái)800kW自啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組。
2.3.1 應(yīng)急照明系統(tǒng)選擇
該工程設(shè)有消防控制室,且有眾多的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備,設(shè)計(jì)采用集中控制型;應(yīng)急照明燈具安裝的高度均不高于8m,設(shè)計(jì)采用36V燈具;考慮到分散型蓄電池使用一段時(shí)間后蓄電能力衰減嚴(yán)重,物業(yè)更換的工作量大,設(shè)計(jì)采用應(yīng)急照明集中電源。綜合上述,該工程應(yīng)急照明系統(tǒng)采用“集中控制型集中電源A型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng)”。
2.3.2 設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急照明
設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急照明的區(qū)域有:樓梯間、防煙樓梯間及前室,消防電梯間及其前室、合用前室;變配電室、消控室、消防水泵房、防排煙機(jī)房、自備發(fā)電機(jī)房等;人員密集場(chǎng)所;疏散走道;圖中設(shè)計(jì)的其他場(chǎng)所。
2.3.3 應(yīng)急照明照度要求
樓梯間應(yīng)急照明地面最低水平照度不低于5lx,疏散走道不低于1lx。當(dāng)變配電室、消控室、消防泵房、防排煙機(jī)房等區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)需要堅(jiān)持工作場(chǎng)所應(yīng)保持正常照明的照度值[2]。所有疏散走道及各安全出口、人員密集場(chǎng)所的疏散門的正上方均設(shè)置燈光疏散指示標(biāo)志。地下室與地上層共用樓梯間的首層與地下室出口處,均設(shè)有明顯疏導(dǎo)標(biāo)志,以防發(fā)生火災(zāi)時(shí)人們誤入地下室。安全出口標(biāo)志、疏散指示燈均為常亮?;馂?zāi)事故照明燈和疏散指示標(biāo)志,應(yīng)設(shè)置其他非燃燒材料制作的保護(hù)罩,并應(yīng)符合《消防安全標(biāo)志》(GB 13495.1—2015)和《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》(GB 17945—2010)的有關(guān)規(guī)定,安全出口和疏散門的燈光疏散指示標(biāo)志統(tǒng)一標(biāo)識(shí)為“安全出口”。
2.3.4 應(yīng)急照明配電系統(tǒng)回路分析
地下室和地面塔樓的應(yīng)急照明系統(tǒng)各獨(dú)立為兩個(gè)大區(qū)域。
(1)地下室應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析。該工程有地下室有12個(gè)防火分區(qū),地下室一層為9個(gè),地下室二層為3個(gè)。每個(gè)防火分區(qū)應(yīng)設(shè)置1個(gè)消防負(fù)荷主電總箱、1個(gè)消防負(fù)荷備電總箱,電源都從地下室的物業(yè)專變房1配出。如圖1所示。例如:地下一層第一防火分區(qū)的主電總箱是-1WAP-1a,備電總箱是-1AEP-1b,即為上面提及的“a”級(jí)配電。-1WAP-1a箱與-1AEP-1b箱,各引出的一條回路組成了應(yīng)急照明電源雙切換箱-1ATE1的主電進(jìn)線和備電進(jìn)線。-1ATE1即為上面提及的“b”級(jí)配電。由-1ATE1的出線作為應(yīng)急集中電源-1ALE1箱的電源,-1ALE1即為上面提及的“c”級(jí)配電,由-1ALE1分回路供電給該區(qū)域的應(yīng)急燈具。其他防火分區(qū)的設(shè)計(jì)模式一樣,分析以此類推。(注:圖中的配電箱標(biāo)注文字“-1WAP-1a”,第一個(gè)“1”表示負(fù)一層,第二個(gè)“1”第一個(gè)防火分區(qū),a表示主電,若為“b”則表示備電,其余以此類據(jù)推)
(2)地面塔樓應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析。1~3棟的高層塔樓相互鄰近劃分為第一個(gè)區(qū)域,共用1個(gè)主電總箱(-1AEP-yj1a)和1個(gè)備電總箱(-1AEP-yj1b);4~8棟的高層塔樓劃分為第二個(gè)區(qū)域,共用1個(gè)主電總箱(-1AEP-yj2a)和1個(gè)備電總箱(-1AEP-yj2b),即為上面提及的“a”級(jí)配電。如圖1中物業(yè)專業(yè)變房1所示。
圖1 地下室動(dòng)力干線圖
下面分析1~3棟的區(qū)域,主電總箱-1AEP-yj1a引出5條回路:1-1WPE1、1-2WPE1、2-1WPE1、2-2WPE1、3-WPE1。備電總箱-1AEP-yj1b也引出5條回路:1-1WPE2、1-2WPE2、2-1WPE2、2-2WPE2、3-WPE2,一主一備組成一對(duì)回路,共5對(duì)回路分別引到1#的1、2單元,2#樓的1、2單元,3#樓,如圖2所示。例如:1-1WPE1、1-1WPE2是1對(duì)回路,是1#的1單元的雙電源切換箱1-1Ate的主電和備電。其余單元同理,以此類推。1-1Ate即為上面提及的“b”級(jí)配電。
圖2 地下一層防火分區(qū)、2 上部塔樓應(yīng)急照明總箱系統(tǒng)圖
該單元根據(jù)樓層的高低不同,在6個(gè)樓層設(shè)有應(yīng)急照明集中電源,它們分別是2、7、14、17、20、28ALE-1,由1-1Ate放射出6條回路We1~We6,分別作為2、7、14、17、20、28ALE-1的電源進(jìn)線,如圖3 所示。2ALE-1、7ALE-1、14ALE-1、20ALE-1、28ALE-1即為上面提及的“c”級(jí)配電,最后由各區(qū)域的應(yīng)急照明集中電源分回路供電給該區(qū)域的應(yīng)急照明燈具。
圖3 雙電源切換箱1-1Ate系統(tǒng)圖
4~8棟的高層塔樓劃分為第二個(gè)區(qū)域,其應(yīng)急照明配電系統(tǒng)與1~3棟的設(shè)計(jì)同一模式。
(3)“a、b、c”三級(jí)配電箱放置的位置分析。地下室區(qū)域:“a”級(jí)為主電、備電總箱,每個(gè)防火分區(qū)各設(shè)置1個(gè);“b”級(jí)配電的雙電源切換箱設(shè)在該防火分區(qū)內(nèi);“c”級(jí)配電也設(shè)在該防火分區(qū)內(nèi)。
塔樓區(qū)域:“a”級(jí)配電總箱設(shè)在配電房?jī)?nèi)或該配電區(qū)域的負(fù)荷中心的電井內(nèi);“b”級(jí)配電的雙電源切換箱設(shè)在其供電的單元電井內(nèi),“c”級(jí)配電也設(shè)在該單元的不同樓層區(qū)域的電井內(nèi)。
由以上分析可以看出,急照明系統(tǒng)分為地下室和地面塔樓2個(gè)區(qū)域設(shè)置,可以有效減少事故發(fā)生時(shí)的牽涉面;且地下室和塔樓的應(yīng)急照明都按統(tǒng)一的設(shè)計(jì)模式,即使工程再大,也可按這個(gè)模式疊加迅速拓展,提高了設(shè)計(jì)效率。整個(gè)工程采用“a、b、c”三級(jí)配電模式,符合《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51309—2018)規(guī)范要求。低壓配電柜出線只引出應(yīng)急照明的主電源和備用電源的干線,干線引至主電和備電總箱“a”,由 “a”放射式配電至各防火分區(qū)雙電源切換箱“b”,再由“b”放射式引到各自區(qū)域應(yīng)急照明集中電源箱“c”,最后由“c”連接該區(qū)域的應(yīng)急照明燈具。應(yīng)急照明的主電和備電以主干的方式引出,可以有效減少配電柜的出線回路數(shù),減少配電柜的數(shù)量,節(jié)約了設(shè)備房用地面積;同時(shí)避免從低壓配電柜引出過(guò)小的線纜,從而有利于系統(tǒng)正常運(yùn)行。
這樣構(gòu)成的電氣系統(tǒng)脈絡(luò)清晰,且相同區(qū)域的應(yīng)急照明集中供電配電,不易遺漏,使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化,效率提高,利于施工和維護(hù)。
大型的民用住宅多樣化和復(fù)雜化,以及電氣產(chǎn)品數(shù)量和種類的增多,對(duì)電氣設(shè)計(jì)者提出了更高的要求,清晰簡(jiǎn)明的電氣系統(tǒng)顯得尤為重要和必要。為了適應(yīng)這種形勢(shì),大型住宅小區(qū)的應(yīng)急照明系統(tǒng)采用“a、b、c”三級(jí)配電箱設(shè)計(jì)的方式,可以有效減少配電柜房的低壓出線回路數(shù)和配電柜的面數(shù),節(jié)約了設(shè)備房用地面積;并且構(gòu)成的電氣系統(tǒng)脈絡(luò)清晰,使設(shè)計(jì)效率提高,方便今后的施工、使用和物業(yè)管理。