朱 軼 聰

[同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司, 上海 200092]

0 引 言

自GB 51309—2018《消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[1](簡(jiǎn)稱《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施以來(lái),對(duì)于按新規(guī)(同時(shí)還要結(jié)合其他現(xiàn)行規(guī)范)來(lái)設(shè)計(jì)應(yīng)急照明及疏散指示,至今仍是設(shè)計(jì)及圖審中重要且容易產(chǎn)生爭(zhēng)議的一環(huán)。

1 二線制與四線制供電系統(tǒng)優(yōu)劣以及選用

市面上做應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的廠家在配線上采用二線制與四線制的均有不少,其選擇會(huì)影響到設(shè)計(jì)選型、圖面標(biāo)注等,因此要合理選用,先要了解兩者的差別。

1.1 集中控制型應(yīng)急照明系統(tǒng)二線制和四線制的區(qū)別

四線制系統(tǒng)架構(gòu)是在通信二總線的基礎(chǔ)上增加獨(dú)立的直流電源線。由于受線路設(shè)備功率對(duì)線路壓降的影響,大功率設(shè)備的啟動(dòng)需要滿足其最低電壓要求,而通信二總線的輸出電流一般不大,因此需要獨(dú)立的電源線給設(shè)備供電,以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)需求,如火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聲光警報(bào)器、火災(zāi)顯示盤、輸出模塊以及消防應(yīng)急照明系統(tǒng)中的照明燈具。四線制模式如圖1所示。

圖1 四線制模式

二線制是將直流電流(DC 24/36 V)和通信信號(hào)合并在一組線纜上,同時(shí)進(jìn)行電能傳輸和通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N兩線通信方式,通過(guò)一組雙絞線纜即可實(shí)現(xiàn)線路設(shè)備的正常運(yùn)行及啟動(dòng)需求。二線制模式如圖2所示。

圖2 二線制模式

對(duì)于消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng),其二線制模式也是在消防二總線基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)。但其負(fù)載燈具的功率比火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)各模塊功率大很多,對(duì)于電源等設(shè)備的回路輸出電流要求更高,通過(guò)上位機(jī)通信芯片將傳輸?shù)男畔⒄{(diào)制后,以電流形式串行輸出到二總線上,下位機(jī)(燈具)的通信芯片將信號(hào)解調(diào),在獲得功率的同時(shí)接收信號(hào),實(shí)現(xiàn)大功率負(fù)載的啟動(dòng)和通信。

1.2 二總線相比四總線的優(yōu)勢(shì)

(1) 節(jié)省線纜管線成本。二線制集中控制型應(yīng)急照明系統(tǒng)僅需敷設(shè)2根線(一般為雙絞線),即可實(shí)現(xiàn)燈具的啟動(dòng)和通信,相比四線制系統(tǒng)節(jié)省一組線纜成本,并且管材可由φ20 mm金屬管改為φ15 mm金屬管(按四線制系統(tǒng)NH-BV-2×2.5 mm2+ NH-RVS-2×1.5 mm2參考)。

(2) 節(jié)省人工成本。二線制集中控制型應(yīng)急照明系統(tǒng)比四線制集中控制型應(yīng)急照明系統(tǒng)在接線環(huán)節(jié)少接2根線,并采用無(wú)極性接線模式,無(wú)論正接反接,均能正常工作。對(duì)施工人員要求也大大降低,可有效降低因線纜接錯(cuò)而引起的燈具無(wú)法正常通信及工作等不良影響。

1.3 二總線相比四總線的劣勢(shì)

(1) 《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.6.3條規(guī)定“集中電源或應(yīng)急照明配電箱與燈具的通信中斷時(shí),非持續(xù)型燈具的光源應(yīng)應(yīng)急點(diǎn)亮、持續(xù)型燈具的光源應(yīng)由節(jié)電點(diǎn)亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點(diǎn)亮模式”。一旦兩線制燈具的通信線斷線,供電也難以提供,該功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因而二線制可能無(wú)法完備地滿足《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

(2) 目前行業(yè)內(nèi)兩線制是一種載波技術(shù),由于應(yīng)急照明末端電壓較低,長(zhǎng)距離電壓降較為明顯,又要復(fù)合通信載波功能,給通信穩(wěn)定性帶來(lái)一定隱患。同時(shí)載波技術(shù)從目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行情況看,各廠家技術(shù)暫時(shí)依然良莠不齊,從消防產(chǎn)品穩(wěn)定性角度出發(fā),目前重要項(xiàng)目采用四線制相對(duì)更可靠一些。

二線制主要優(yōu)勢(shì)在于節(jié)省成本,而四線制主要優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)上較為穩(wěn)定,且經(jīng)過(guò)市場(chǎng)充分驗(yàn)證了可靠性。因此,若能滿足規(guī)范中相關(guān)要求,以及在技術(shù)面上優(yōu)化二線制的穩(wěn)定性之后,二線制或?qū)⒊蔀槲磥?lái)行業(yè)主流應(yīng)用。

注意的是,二線制及四線制的做法是僅對(duì)于A型燈具配電,對(duì)于B型燈具,其配電線型僅有一種型式(電源線×2+通信線×2+接地線×1,即五線制)。

2 應(yīng)急照明蓄電池持續(xù)工作時(shí)間的確定

新規(guī)對(duì)于應(yīng)急照明持續(xù)工作時(shí)間的相關(guān)條文表述較為繁雜?！都夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.2.4條規(guī)定:系統(tǒng)應(yīng)急啟動(dòng)后,在蓄電池電源供電的持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)滿足下列要求。

(1) 建筑高度大于100 m的民用建筑,不應(yīng)小于1.5 h。

(2) 醫(yī)療建筑、老年人照料設(shè)施、總建筑面積大于100 000 m2的公共建筑和總建筑面積大于20 000 m2的地下、半地下建筑,不應(yīng)小于1.0 h。

(3) 其他建筑,不應(yīng)少于0.5 h。

(4) 城市交通隧道應(yīng)符合下列規(guī)定:

① 一、二類隧道不應(yīng)小于1.5 h,隧道端口外接的站房不應(yīng)小于2.0 h;

② 三、四類隧道不應(yīng)小于1.0 h,隧道端口外接的站房不應(yīng)小于1.5 h。

(5) 本條第1款～第4款規(guī)定場(chǎng)所中,當(dāng)按照本標(biāo)準(zhǔn)第3.6.6條的規(guī)定設(shè)計(jì)時(shí),持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)分別增加設(shè)計(jì)文件規(guī)定的燈具持續(xù)應(yīng)急點(diǎn)亮?xí)r間。

(6) 集中電源的蓄電池組和燈具自帶蓄電池達(dá)到使用壽命周期后標(biāo)稱的剩余容量應(yīng)保證放電時(shí)間滿足本條第1款～第5款規(guī)定的持續(xù)工作時(shí)間。

本條第1款～第4款所規(guī)定的屬于火災(zāi)發(fā)生時(shí)間條件下的持續(xù)工作時(shí)間,本文將其計(jì)為t1。本條第5款表述中,《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.6.6條為非火災(zāi)狀態(tài)下的設(shè)計(jì)要求。其中第3.6.6.1規(guī)定了非災(zāi)狀態(tài)下應(yīng)急點(diǎn)亮?xí)r間不應(yīng)超過(guò)0.5 h。本文將其記為t2。這樣本條第6款,即可表述為t=t1+t2。

由此推導(dǎo)出圖集19D702-7《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》[2]第82頁(yè)“蓄電池電源供電持續(xù)工作時(shí)間t=t1+t2”。

另需注意,應(yīng)急照明集中電源的額定配接功率和系統(tǒng)持續(xù)應(yīng)急時(shí)間的關(guān)系。

應(yīng)急照明集中電源蓄電池(組)的容量是一定的,配接不同額定功率的燈具時(shí)系統(tǒng)持續(xù)應(yīng)急時(shí)間如表1所示。

表1 配接不同額定功率的燈具時(shí)系統(tǒng)持續(xù)應(yīng)急時(shí)間

如配接功率為P1時(shí),持續(xù)應(yīng)急時(shí)間為30 min;配接功率為P4時(shí),持續(xù)應(yīng)急時(shí)間為120 min。該配接功率由廠家提供。電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)及選型時(shí)需要注意,如果應(yīng)急電源后面接的燈具功率過(guò)多,可能會(huì)達(dá)不到規(guī)范要求[3-4]。

應(yīng)急照明電源其蓄電池持續(xù)工作時(shí)間,根據(jù)建筑性質(zhì)不同取不同的時(shí)長(zhǎng)范圍,其總時(shí)長(zhǎng)應(yīng)依據(jù)表1確定并進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 集中控制型系統(tǒng)是否選用可智能調(diào)向的疏散指示標(biāo)志

規(guī)范相關(guān)條目規(guī)定了哪些場(chǎng)合需要使用可以轉(zhuǎn)換箭頭方向的疏散指示標(biāo)志?！都夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.1.4條第(2)中表述“具有兩種及以上疏散指示方案的區(qū)域應(yīng)符合下列規(guī)定:

(1) 需要借用相鄰防火分區(qū)疏散的防火分區(qū),應(yīng)根據(jù)火災(zāi)時(shí)相鄰防火分區(qū)可借用和不可借用的兩種情況,分別按最短路徑疏散原則和避險(xiǎn)原則確定相應(yīng)的疏散指示方案;

(2) 需要采用不同疏散預(yù)案的交通隧道、地鐵隧道、地鐵站臺(tái)和站廳等場(chǎng)所,應(yīng)分別按照最短路徑疏散原則和避險(xiǎn)疏散原則確定相應(yīng)疏散指示方案;其中,按最短路徑疏散原則確定的疏散指示方案應(yīng)為該場(chǎng)所默認(rèn)的疏散指示方案?！?/p>

依據(jù)條文可解讀出“當(dāng)出現(xiàn)防火分區(qū)借用的情況,需做調(diào)向預(yù)案”。

① 被借用防火分區(qū)未發(fā)生火災(zāi),按照最短路徑疏散原則執(zhí)行。

② 被借用防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),啟用調(diào)向功能,按照避險(xiǎn)原則此時(shí)應(yīng)重新為相關(guān)區(qū)域分配疏散出口,并根據(jù)疏散出口的調(diào)整情況,重新調(diào)整相關(guān)區(qū)域疏散路徑的流向,該防火分區(qū)其他未重新分配安全出口或疏散出口的區(qū)域中疏散路徑的流向應(yīng)保持不變。

公安部于2018年印發(fā)的《建筑高度大于250米民用建筑防火設(shè)計(jì)加強(qiáng)性技術(shù)要求(試行)》要求中規(guī)定:“建筑內(nèi)不應(yīng)采用可變換方向的疏散指示標(biāo)志”,與本標(biāo)準(zhǔn)基本一致。帶調(diào)向功能雙向標(biāo)志燈任何時(shí)候均不允許雙向同時(shí)亮。

因此,一般只有出現(xiàn)防火分區(qū)被借用的情況下才需做調(diào)向預(yù)案。當(dāng)被借用防火分區(qū)發(fā)生火情,疏散方向燈反向,安全出口指示燈熄滅,標(biāo)志燈上的“禁止入內(nèi)”燈點(diǎn)亮。

4 備用照明相關(guān)要點(diǎn)

4.1 備用照明的設(shè)置區(qū)域

各審圖機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)于備用照明設(shè)置區(qū)域,以及設(shè)置備用照明所在區(qū)域是否同時(shí)設(shè)置應(yīng)急照明與疏散指示等在說(shuō)法和理解上均有不同。

《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.8.1條中僅籠統(tǒng)地規(guī)定了“避難間(層)及配電室、消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機(jī)房等發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需工作、值守的區(qū)域應(yīng)同時(shí)設(shè)置備用照明、疏散照明和疏散指示標(biāo)志”,并沒(méi)有對(duì)工作主體定義。因而標(biāo)準(zhǔn)編制組在2020年4月15日出具了一份《關(guān)于GB 51309中備用照明設(shè)計(jì)的說(shuō)明》(簡(jiǎn)稱《說(shuō)明》),其中提到:“火災(zāi)時(shí)仍需工作、值守的區(qū)域“一般指設(shè)在建筑首層或有直通室外地面樓梯的地下一層,且火災(zāi)時(shí)必須有人工作或值守的場(chǎng)所”。

《說(shuō)明》中重點(diǎn)關(guān)注的是“火災(zāi)時(shí)必須有人工作或值守的場(chǎng)所”。如強(qiáng)弱電間、消防風(fēng)機(jī)房等類型的房間雖然火災(zāi)時(shí)仍繼續(xù)工作,但并不需要人員在內(nèi)工作或值守。因而并不需要同時(shí)設(shè)置備用照明、疏散照明及疏散指示標(biāo)志。按目前通用做法,這些區(qū)域僅設(shè)置備用照明即可。

從原理上理解,備用照明與疏散照明是工作于不同時(shí)段的。備用照明工作時(shí),人員仍可以繼續(xù)工作/出入;當(dāng)疏散照明點(diǎn)亮?xí)r,警示人員撤離。在設(shè)計(jì)人員遇到規(guī)范上并沒(méi)有明確提及的房間或業(yè)態(tài)時(shí),可按照該思路去考量哪些房間需要設(shè)置備用照明或疏散照明。

4.2 備用照明的燈具與電源要求

《說(shuō)明》中對(duì)備用照明的補(bǔ)充說(shuō)明:“備用照明可采用正常照明燈具并由正常照明電源和消防電源專用應(yīng)急回路互投后供電,不需要采用A型消防應(yīng)急燈具,也不能用蓄電池(組)供電?！?/p>

因此,按《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)的備用照明與按舊規(guī)范設(shè)計(jì)應(yīng)急照明共同點(diǎn)在于均由普通與消防電源雙切后供電,即由應(yīng)急照明配電箱供電。而不同點(diǎn)在于備用照明燈具不由EPS供電、不自帶背包,也不是消防燈具(更不需要CCCF認(rèn)證)。

GB 51348—2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》[5]中第13.6.4新增了對(duì)于備用照明蓄電池的表述:“在機(jī)房或消防控制中心等場(chǎng)所設(shè)置的備用照明,當(dāng)電源滿足負(fù)荷分級(jí)要求時(shí),不應(yīng)采用蓄電池組供電”。該條可與《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》互為補(bǔ)充印證。

4.3 備用照明持續(xù)供電時(shí)間要求

規(guī)范已經(jīng)明確備用照明不應(yīng)由蓄電池供電,然而在GB 51348—2019《民標(biāo)》表13.6.6中,規(guī)定了消防工作區(qū)域(消控室、變電所、消防風(fēng)機(jī)房等)內(nèi),備用照明的持續(xù)工作時(shí)間要求(≥180 min,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間2 h≥120 min)。如果備用照明已不能用蓄電池等應(yīng)急電源供電,無(wú)法保證持續(xù)供電時(shí)間大于180 min2。

因此,備用照明設(shè)置于配電間,消防風(fēng)機(jī)房、消控室等各消防工作區(qū)域內(nèi),然而只有火災(zāi)時(shí)必須有人工作或值守的場(chǎng)所需要在設(shè)置備用照明的基礎(chǔ)上,另行設(shè)置應(yīng)急照明及疏散指示。備用照明采用正常照明燈具,且不應(yīng)由蓄電池供電。

5 疏散指示標(biāo)志燈表面亮度要求

設(shè)計(jì)標(biāo)志燈時(shí),往往考慮的是標(biāo)志燈設(shè)置位置、高度、種類、大小尺寸等,容易忽略對(duì)表面亮度的設(shè)計(jì)要求。GB 17945—2010《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》[6]第6.3.1.3條對(duì)標(biāo)志燈表面亮度有明確的規(guī)定:

(1) 僅用綠色或紅色圖形構(gòu)成標(biāo)志的標(biāo)志燈具,光源處于節(jié)電點(diǎn)亮模式時(shí),其標(biāo)志表面最小亮度不應(yīng)小于15 cd/m2;光源處于應(yīng)急點(diǎn)亮模式時(shí),其標(biāo)志表面最小亮度不應(yīng)小于50 cd/m2,最大亮度不應(yīng)大于500 cd/m2。

(2) 用白色與綠色組合或白色與紅色組合構(gòu)成的圖形作為標(biāo)志的燈具,光源處于應(yīng)急點(diǎn)亮模式時(shí),其標(biāo)志表面最小亮度不應(yīng)小于15 cd/m2,最大亮度不應(yīng)大于500 cd/m2。

(3) 標(biāo)志燈具在光源處于節(jié)電點(diǎn)亮模式時(shí),燈具的最小表面亮度和最大表面亮度應(yīng)分別低于光源處于應(yīng)急點(diǎn)亮模式時(shí)燈具的最小表面亮度和最大表面亮度。

標(biāo)志燈在不同表面亮度下可見(jiàn)時(shí)間對(duì)比如表2所示。

表2 標(biāo)志燈在不同表面亮度下可見(jiàn)時(shí)間對(duì)比

由表2可見(jiàn),規(guī)范中對(duì)于標(biāo)志燈應(yīng)急點(diǎn)亮?xí)r不小于50 cd/m2的表面亮度要求,在保證人員有足夠逃生時(shí)間方面是很有必要的。電氣設(shè)計(jì)人員在應(yīng)急照明設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意,并區(qū)分節(jié)電點(diǎn)亮與應(yīng)急點(diǎn)亮。

另外,GB 17945—2010也對(duì)應(yīng)急照明燈具的光通量要求作出了規(guī)定(不小于100 lm)。由于GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》已經(jīng)對(duì)于建筑內(nèi)應(yīng)急照明的最低水平照度作出規(guī)定,一般情況下能滿足GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中條款的應(yīng)急照明燈具布置,往往也可滿足GB 17945—2010對(duì)于光通量的要求。

因此,在設(shè)計(jì)選型標(biāo)志燈時(shí)不應(yīng)忽略表面亮度的要求,在后期招標(biāo)采購(gòu)時(shí)也需關(guān)注,同時(shí)注意區(qū)分節(jié)電點(diǎn)亮與應(yīng)急點(diǎn)亮。相關(guān)規(guī)范條文參見(jiàn)GB 17945—2010中第6.3.1.3條。

6 結(jié) 語(yǔ)

GB 51309—2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》雖然實(shí)施兩年有余,但一些細(xì)節(jié)問(wèn)題仍沒(méi)有闡述明確,也未引起重視,同時(shí)在結(jié)合了最新實(shí)施的規(guī)范后又產(chǎn)生了一些新的問(wèn)題,因而仍是設(shè)計(jì)中困惑與矛盾的焦點(diǎn)之一。消防應(yīng)急照明是關(guān)乎人身安全的重要一環(huán),電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中應(yīng)及時(shí)與各專業(yè)分工溝通并查詢相關(guān)資料,以確保設(shè)計(jì)措施合理、合規(guī)。