李艷秋
（一八七0一七0六九一五）
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】本文通過對比GB51309-2018《消防應息照明及疏散指示系統技術標準》和以往應急照明系統標準的差異,提出了地鐵站應急照明系統架構改進成集中電源控制系統方案:并依據新標準,通過計算和各防火分區實際所接燈具情況。確定了集中電源系統配電回路容量選擇范圍:每套電源連接的應急照明負荷容量選擇范圍等相應配電回路約束條件:結合地鐵站建筑平面規劃和新標準對集中電源控制系統配電回路要求,合理規劃了防火區給出集中電源系統配電回路配置方案,力爭實現系統配置合理。事故災害來臨時有效疏散的目標。
【關鍵詞】緊急疏散:應急服明:集中電源
0.引言
將GB51309-2018(以下簡稱“新標準”)和以往任何相應規范對比,可以發現就消防應急照明系統的設計而言,新標準更全面、深人和細致叫。此技術標準與原地鐵站應急照明系統建設標準相比較在一些技術指標上有較大的細化和改變,不能簡單地在傳統地鐵站應急照明系統基礎上設計森加。需綜合考忠變化因素,使系統配置更加合理、事故發生時疏散更為順暢快捷,提高整個系統的運行可靠性。
針對新標準在系統制式上強調的應急照明要采取集中控制型系統，本文就系統架構、電源系統容量計算和回路設置三個方面進行應急疏散照明系統的改進嘗試。
1.系統架構改進
1.1傳統地鐵站應急照明系統方案
傳統地鐵站應急照明系統一般設置2套或4套,給相應端區域的應急照明提供電源。由于地鐵站應急照明系統設計比較成熟，幾乎所有的地鐵站接線方案均采用了經典的雙電源切換加蓄電池逆變交流220/380V的配電方式.以南方某地鐵站為例,此地鐵站是一個標準島式二層車站,此站設置A11和A21兩套應急照明供電系統為區間、公共區、設備區提供應急照明、疏散指示和導向照明用電。除此之外還預留出備用線。
系統運行方式為應急電源由變壓器輸人電壓為交流220/380V,采用雙回路供電，正常供電時應急電源柜中蓄電池通過整流充電,輸入主電源供電，主電源發生異常無法工作時,交流雙電源切換裝置自動切換到輸人備用電源,此時蓄電池仍處于充電狀態。當主備用電源都無法供電時,靜態轉換開關動作,電路由蓄電池通過整流器供電。柜內預留十組無源觸電作為備用。圖1為傳統應急照明系統部分截圖。
1.2新舊標準系統制式和配電形式對比
通過對新標準的研讀,總結了新舊標準在系統制式和配電形式上的差異如表1。
表1應急電源部分新舊標準系統制式對比表
1.3系統架構改進思路
根據新標準要求,集中電源集中控制系統要對每一個參與應急照明和疏散的模塊均要進行24小時不間斷的工作狀態監控,并在接收到火災等自然災害信號時自動制定緊急應急照明和疏散預案,啟動應急照明控制器,綜合分配相應災害區城的備用照明和疏散標志燈具用電。即將傳統應急照明系統智能化。
1.4系統設計
應急照明集中電源控制系統由控制器、集中電源、配電箱、消防應急標志燈具組成。應急照明控制器設置在消防控制室內或有人值守場所。其工作原理圖如圖2所示。
當消防控制中心接到火災報警控制器發出的火災信號或消防聯動控制器發出的停電信號時,應急照明控制器啟動,從而啟動集中控制型消防應急照明和疏散指示系統。系統特點是所有消防應急燈具均內置有帶地址的監視和控制模塊,其工作狀態由應急照明控制器控制。在正常工作狀態時,消防供電回路向應急照明集中電源供電。應急照明集中電源通過各防火分區或樓層設置的應急照明分配電裝置,向消防應急燈具供電。
2.系統的容量計算
消防指揮中心通過應急照明控制器對應急照明集中電源、分配電裝置和消防應急燈具的工作狀態進行實時監控,實現系統的集中監測和管理2應急照明集中電源系統容量計算2.1新舊標準對系統客量的要求對比表2給出了新舊標準對系統容量的相關要求。按此要求可確定每套集中電源系統大容量,從而確定每套集中電源應急照明負荷的容量、負荷數量和系統集中電源的總套數。
2.1集中電源系統容量計算
根據表2中設計規范可得關系式如圖所示：
可知應急照明負荷Sn選擇范圍為0.7<S<1.38kW。
2.2集中電源系統容量分配
集中電源系統容量分配方法是:
(1)應急照明和疏散燈具按防火分區設置配電回路;
(2)選擇燈具類型。本設計全部選用高效節能、綠色環保、使用壽命長、可頻繁啟停、高效顯色無頻閃、啟動無延遲、無振動,無噪聲且智能化程度高的LED光源燈具。
(3)按照不同防火區備用照明和疏散照明照度和光通量計算公式分別計算燈具套數;按照新標準中3.3.3-3.3.6規定[4計算本防火區集中電源和配電回路套數，具體計算不再贅述(實例地鐵站應急照明及疏散照明系統全部采用LED應急照明燈具,已經過計算)。
3.配電回路設計
3.1地鐵站應急照明功能區域的劃分
典型地鐵站功能區域按站廳、站臺兩端為設備房區域,中部為公共區區域來劃分,在站廳A端增設消防控制中心,放置自動監控大屏幕，自動監測系統另設USP工作電源。圖3為站廳層和站臺層平面示意圖。
3.2系統配電回路設計按照新標準,系統配電回路按以下原則設計。
(1)疏散燈具的配電回路設置以防火分區、隧道區間、站廳和站臺等為基本單元;
(2)同一配電回路只有同一防火分區、站廳、站臺和隧道區間能共用:
(3)前室所在樓層的配電回路負責給合用前室內設置的燈具和防煙樓梯間前室供電;
(4)避難走道的配電回路單獨設置;
(5)發生火災時仍需工作的區域單獨配電。如配電室、自備發電機房、消防水泵房、消防控制室和相關疏散通道。
按以上原則“可分區為站廳公共區及出入口通道、站廳公共區、設備區、隧道區間等設置配電回路:隧道區間因環境惡劣,離集中電源遠,線路長用非集中控制型系統,疏散照明燈及標志燈自帶蓄電池型,饋出線纜選用電壓等級不低于300/500V的低煙無鹵型耐火電線。
根據原車站計算燈具數量和新標準配電要求得到配電回路為:公共區及出人口通道配置2套集中電源;站臺公共區配置集中電源2套;設備區配置5套:隧道區間配置應急照明切換開關14個。
4.安科瑞消防應急照明和疏散指示系統選型方案
4.1系統概述
消防應急照明和疏散指示系統主要由應急照明控制器、消防應急照明集中電源或應急照明配電箱、消防應急燈具等幾部分組成。該套系統為安科瑞公司完全自主研發，符合國家現行的行業規范，可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。
該系統配合火災報警控制器使用時，在平時對系統內的設備進行實時的監視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統的穩定運行。基于此保證在火災發生時，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點亮消防應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類用戶擔心的安全問題解決了后顧之憂。
4.2應用場所
適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業的消防應急照明和疏散指示系統。
4.3系統結構
4.4系統功能
4.4.1系統運行主界面
包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態欄，可以直觀的查看監控設備的運行狀態，并根據狀態欄的現實內容直接切換至故障具體位置。
4.4.2燈具配置界面
可以查看所有燈具狀態與數量。
4.4.3信息界面
可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進行查詢。
4.4.4權限管理界面
主要由應急啟動、應急停止與手動火警組成，應急啟動與停止用來測試設備應急功能是否正常，手動火警測試再具體著火點下系統的啟動情況。
4.5系統硬件配置
4.5.1應急照明控制器選型
4.5.2應急照明集中電源
4.5.3防爆應急照明集中電源
4.5.4A型集中電源集中控制燈具選型
5.結束語
應急照明集中電源系統的優勢在于其智能化程度高,當火災發生時,消防火災報警器聯動準確定位火災點并啟動應急照明系統,同時計算機自動生成疏散方案,控制消防應急標志燈點亮“安全疏散”線路,避免了傳統的“就近疏散”的不安全因素;消防應急燈具供電為直流24V電壓,在人體安全電壓范圍內,保證了人身安全;事故風險低,維護成本低:可視化24小時實時巡檢系統各設備及燈具狀態、故障信息。方便對故障燈具或線路進行檢修,系統維護方便快捷。
本文對比新舊標準差異,提出了集中電源集中控制系統方案，方案對鐵站應急照明系統架構作了較大的改進,將應急照明和疏散照明系統智能化提高了極端災難時人身安全性:針對新標準配電回路容量要求,通過計算和各防火分區實際所接燈具情況,提出每套電源容量選擇范圍為1.8kW>S電zlkw、每套電源鏈接的應急照明負荷Sun選擇范圍為0.7kW<Sn<1.38kW的配電回路總約束條件;結合地鐵站建筑平面規劃和新標準對集中電源集中控制系統配電回路要求,合理規劃防火區及相應的集中電源套數和配電回路，力爭實現系統配置合理、事故災害來臨時有效疏散的目標。
參考文獻
[1]劉麗萍,趙美君.地鐵車站設計如何合理執行新規范一《消防應急照明及疏散指示系統技術標準》的探討[]].智能建筑電氣技術,2019,13(6):104-109.
[2]劉麗萍,李齪鵬,黃強.地鐵車站應急照明供電系統的設計[J].機械制造與自動化,2004.(03):78-81.
[3]張振宇.地鐵應急照明配電系統的改進[J].建筑電氣,2018,37(11):58-62.
[4]中華人民共和國公安部.消防應急照明及疏散指示系統技術標準:GB51309-2018[S].北京:中國計劃出版社2019.
[5]魏誠.新消防標準下地鐵站應急照明系統改進探討[J].
[6]安科瑞企業微電網設計與應用手冊2022.05版.
一八七0一七0六九一五