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摘要:應急照明包括疏散照明、安全照明和備用照明,備用照明通常采用正常照明兼備用照明的做法而不足以引起電氣設計人員的重視。對GB51348—2019《民用建筑電氣設計標準》中有關備用照明的設置要求及供電系統進行探討,并闡述了民用建筑與地鐵備用照明不同要求的思考。
關鍵詞:備用照明;最低照度;切換時間;持續供電時間
0引言
應急照明包括疏散照明、安全照明和備用照明三類,確保正常工作或活動繼續進行的場所設置的照明為備用照明。GB50016—2014《建筑設計防火規范》[1](2018年版)第10.3.3條規定:消防控制室、消防水泵房、自備發電機房、配電室、防排煙機房以及發生火災時仍需正常工作的消防設備房應設置備用照明。GB51348—2019《民用建筑電氣設計標準》[2]第13.6.4條規定:在機房或消防控制中心等場所設置的備用照明,當電源滿足負荷分級要求時,不應采用蓄電池組供電。基于GB51348—2019的相關要求,消防控制室、消防水泵房、自備發電機房、配電室、防排煙機房以及發生火災時仍需正常工作的消防設備房均采用正常照明燈具作為備用照明,有設計師一律按取消燈具自帶180min蓄電池的做法。然而有項目在報送審圖中心進行圖紙審查時,因發生過被審圖中心提出上述機房的備用照明應帶蓄電池的情況,也有設計人員便不加區分所有項目均采用燈具自帶180min蓄電池的做法。什么情況下消防設備房的備用照明需設置蓄電池作為備用電源,設置蓄電池時蓄電池組的持續供電時間應為多少?本文就這兩個問題進行了分析討論。
1備用照明相關規范要求
消防控制室、消防水泵房、自備發電機房、配電室、防排煙機房以及發生火災時仍需正常工作的消防設備房的備用照明的最低照度值、正常電源斷電轉換為備用電源供電時的切換時間、備用照明持續供電時間相關規范規定,備用照明相關規范要求如表1所示。由表1可看出,軌道交通行業相關規范對備用照明的規定與民用建筑行有較大差別;民用建筑行業除金融建筑對備用照明的切換時間要求更高,其他均遵循現行國家標準。備用照明的照度可通過燈具數量控制,備用照明的備用電源切換時間和持續供電時間要如何實現,這就與備用照明的供電系統息息相關。
2備用照明的供電系統
根據電源情況,火災時仍需正常工作的消防設備房的備用照明為一級負荷的供電系統有以下兩種方式。方式一采用兩路雙重電源供電,供電系統方案(一)如圖1所示;對于一級、二級負荷較少或無兩路可靠市電地區,采用一路電源和自備0.4kV柴油發電機組供電,供電系統方案(二)如圖2所示;備用照明為二級負荷的供電系統,采用兩路雙回路電源供電,供電系統方案(三)如圖3所示。GB50052—2009《供配電系統設計規范》[3]規定,供配電系統設計除一級負荷中的特別重要負荷外,不應按一個電源系統檢修或故障的同時另一電源又發生故障進行設計。采用供電系統方案(一)時,按GB51348—2019第13.6.4條要求,備用照明不應設蓄電池。當一路電源檢修或故障時,另一路電源作為備用照明備用電源供電,備用電源的切換時間可按雙電源自動切換裝置ATSE的切換時間考慮,PC級ATSE的切換時間在100ms以內,備用照明不帶蓄電池的做法滿足表1中切換時間及持續供電時間的要求。當采用柴油發電機作為備用電源,市電中斷時,低壓發電機組應30s內供電。快速起動柴油發電機組做到15s內供電,以康明斯為例,選擇合適的機型時供電時間縮短至7~8s。采用供電系統方案(二)時,備用照明不設蓄電池,當電力電源檢修或故障時,柴油發電機作為備用照明備用電源供電,但備用照明不滿足表1中切換時間的要求。采用供電系統方案(三)時,仍符合國家標準GB51348—2019第13.6.4條電源與負荷分級的要求,備用照明不應設蓄電池。但一旦區域電源發生故障,備用照明將完全失效。通過3種供電系統方案對比分析可知,不能單一以電源能否滿足負荷分級這一要求來決定備用照明是否應采用蓄電池組供電,而應同時考慮備用電源的類型,確定備用電源的供電轉換時間能否滿足備用照明的切換時間要求。備用電源通常有獨立于工作電源的市電回路、柴油發電機、應急供電電源(EPS)3種。當采用柴油發電機作為備用電源時,備用照明應設蓄電池組以滿足其切換時間的要求,蓄電池可采用集中電源EPS,也可采用燈具自帶蓄電池的方式。此時蓄電池僅作為供電系統電源轉換時的過渡電源使用,蓄電池的供電時間建議按15min設置,不需要按180min或120min設置。通過上述分析可類推,除醫療建筑中要求切換時間不超過0.5s的場所,一些規范中要求的備用照明切換時間不超過15s時,當采用兩路市政電源供電時備用照明均不需要設置蓄電池;當采用一路市政電源和一路柴油發電機供電時,建議按不超過15min設置蓄電池;特殊情況只有一路市政電源時,如某多層住宅小區只有一個分控室用電是二級負荷時,機房備用照明需按120min設置蓄電池。
3對民用建筑與地鐵備用照明不同要求的思考
從表1可看出,民用建筑與地鐵對備用照明最大的區別主要體現在最低照度和供電持續時間上。民用建筑執行GB50016—2014(2018年版)對備用照明的最低照度和供電持續時間要求,明顯高于GB51298—2018中備用照明的要求,而地鐵的消防用電負荷明確規定為一級負荷,兩類建筑在消防負荷用電分級一致的情況下,對備用照明的設計是否有可互相借鑒統一的地方呢?這也是筆者一點疑惑。
4結語
備用照明作為應急照明的一種,特別是有人值守的機房備用照明,其重要性不言而喻。近幾年來由于幾個主要電氣設計標準及規范的更新,導致設計人員對規范的理解和掌握不準確,不同地區的審圖機構對規范實施的要求也有所不同,雖只是幾個小小的機房備用照明卻導致設計五花八門。本文探討了民用建筑備用照明設計,可為電氣設計人員理解規范條文提供參考。
參考文獻
[1]建筑設計防火規范:GB50016—2014(2018年版)[S].
[2]民用建筑電氣設計標準:GB51348—2019[S].[3]供配電系統設計規范:GB50052—2009[S].
作者:黃金梅 單位:中國建筑第八工程局有限公司