大型住宅小區(qū)的應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

□ 鐘 易

根據(jù)第七次全國人口普查數(shù)據(jù)，2020年末，全國常住人口城鎮(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)輒十幾萬平方米甚至上百萬平方米，地面幾十層、地下室多層，停車場、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。

1 ??大型住宅小區(qū)的應(yīng)急照明系統(tǒng)分析

1.1 集中控制型集中電源A型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng)分析

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]。

1.2 集中控制型集中電源A型消防應(yīng)急燈具系統(tǒng)設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

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”三級配電系統(tǒng)配電。第一級為消防主電源總箱和備用電源總箱（以下簡稱“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，電源都來自配電房的低壓柜。第二級為應(yīng)急照明電源雙切換箱（下文簡稱“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)，其電源來自區(qū)域主電源總箱和備用電源總箱。即“b”的電源來自“a”。第三級為應(yīng)急照明集中電源（以下簡稱“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自雙電源切換箱。即“c”的電源來自“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)。

2 ??工程案例分析

2.1 程建筑概況

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、3～4號、6～8號樓為33層一類高層住宅，建筑高度99.7m，耐火等級為Ⅰ級；2號樓為28層一類高層住宅，耐火等級為Ⅰ級，建筑高度84.7m；5號樓為29層一類高層住宅，耐火等級為Ⅰ級，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，屬Ⅰ類汽車庫。地下室設(shè)物業(yè)專變、商業(yè)專變房及住宅公變房。

2.2 工程電氣供配電概況

該工程設(shè)有配電房4個(gè)，各變電房內(nèi)計(jì)算負(fù)荷及變壓器設(shè)置，具體如表1所示：

表1 各變電房內(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 大型住宅小區(qū)應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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；人員密集場所；疏散走道；圖中設(shè)計(jì)的其他場所。

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。火災(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回路，共5對回路分別引到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”三級配電箱放置的位置分析。地下室區(qū)域：“a”級為主電、備電總箱，每個(gè)防火分區(qū)各設(shè)置1個(gè)；“b”級配電的雙電源切換箱設(shè)在該防火分區(qū)內(nèi)；“c”級配電也設(shè)在該防火分區(qū)內(nèi)。

塔樓區(qū)域：“a”級配電總箱設(shè)在配電房內(nèi)或該配電區(qū)域的負(fù)荷中心的電井內(nèi)；“b”級配電的雙電源切換箱設(shè)在其供電的單元電井內(nèi)，“c”級配電也設(shè)在該單元的不同樓層區(qū)域的電井內(nèi)。

3 ??大型住宅小區(qū)應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總結(jié)

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)簡化，效率提高，利于施工和維護(hù)。

4 ??結(jié)語

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，對電氣設(shè)計(jì)者提出了更高的要求，清晰簡明的電氣系統(tǒng)顯得尤為重要和必要。為了適應(yīng)這種形勢，大型住宅小區(qū)的應(yīng)急照明系統(tǒng)采用“a、b、c”三級配電箱設(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。