地鐵車站疏散指示系統新規范標準的設計理念

安科瑞王璐月

   摘要:GB51309-2018《消防應急照明及疏散指示系統技術標準》于2018年3月開始實施,該標準是對消防應急照明系統的設計進行深入、細致規定的標準,對各類建筑物的應急照明設計都帶來了較大的變化。地鐵車站作為大客流、高強度的城市交通建筑,對應急照明的要求及做法與一般民用建筑有所不同,本文針對地鐵車站功能及形體特點,從該標準的主旨理念出發,分析其與舊規范的主要差異,然后對典型車站的消防應急照明系統進行了全新的照度核算、燈具選型及系統設計,嘗試在充分貫徹標準編制思想的基礎上設置合理、可用性高的消防應急照明系統。

   關鍵詞:地鐵車站;應急照明

引言

   隨著國家對消防設計重視程度的提高,2019年3月1日起實施的GB51309-2018《消防應急照明及疏散指示系統技術標準》(簡稱“《應急照明標準》")對消防應急照明系統的設計進行了深入、細致的標準規定,對各類建筑物的應急照明設計都帶來了較大的變化。如何充分貫徹編制思路,同時針對不同建筑物功能及形體特點合理確定應急照明方案,成為廣大電氣設計者關注的問題。為避免生搬硬套,本文嘗試從地鐵設計的角度,用新標準為地鐵車站量身定做一套相適應更好地實現標準編制者對系統配置合理、有效疏散、可靠性提高的初衷。

1規范差異

   了解新規范中應急照明系統的主要變化后,針對地鐵應急照明系統有主要影響的變化進行了歸納。由于具體變化內容較多,不便一一列舉,僅就主要變化進行對比。

2思路分析

2.1地鐵車站應急照明系統原方案

   典型車站一般分為站廳層、站臺層、區間隧道等三大區域,從圖1中可看出,全站正常照明由變電所饋出至各功能分區的分配電箱進行二級配電,而應急照明則由車站兩端設于應急照明電源室內的應急照明電源裝置(EPS)直接饋出至應急照明燈具。應急照明系統制式為交流220V,采用集中電源非集中控制型式。

2.2設計思路

   從以上對比可看出,新發布的《應急照明標準》對系統制式、控制方式、配電形式等方面都進行了較大變化。為適應新標準,消防應急照明系統的設置重新考慮,用新標準為地鐵車站量身定做一套相適應的方案,才能實現系統配置合理、有效疏散、可靠性提高的初衷,切不可隨意在原應急照明系統上稍作修改或直接套用某些廠家標準的系統形式,這樣都可能導致整個系統的不合理。應急照明分為消防應急照明(即疏散照明)及備用照明,由于備用照明相對變化不大,本文將就消防應急照明(即疏散照明)部分進行主要研究,主要研究思路分為以下幾個步驟。

(1)按消防應急照明照度要求進行照度模擬計算,結合地鐵車站建筑及功能特點確定燈具容量及布置。

(2)按《應急照明標準》要求,確定疏散指示牌布置原則。

(3)按地鐵車站功能及《應急照明標準》要求,確定系統構架及系統配置。

(4)按《應急照明標準》要求,確定回路設置要求。

(5)按《應急照明標準》要求,確定線路、敷設等選型及要求。

3地鐵車站應急照明系統新方案

3.1照度要求

   應急照明分為疏散照明及備用照明,其中疏散照明的照度要求,對于地鐵車站有多本現行規范均有相關要求,但又不盡相同,給設計帶來一定不穩定性。  

3.2照度計算及燈具選擇

   以南方城市某在建地鐵站為例,本站為標準島式二層車站,站廳層建筑面積為5648m2,站臺層建筑面積為2136m2。站廳、站臺中部區域為公共區,兩端為設備房區域。公共區裝修吊頂高度為3.2m,設備區無吊頂,燈具安裝高度為2.8m。

(1)公共區燈具選型 

   如選擇容量過小,燈具數量過多則維護困難,5W、10W、15W均為常規采用的燈具規格,一般民用建筑疏散通道為窄長型,層高約為2.8m,多采用5W或以下燈具作為消防應急照明,但對于地鐵車站這種大空間采用哪種規格更合適?需結合集中電源數量、燈具成本、照度均勻性等綜合考慮選與裝修風格難以搭配,還可能導致集中電源數量增多(因每回路所帶燈數有限制);如選擇容量過大,為保證均勻性可能導致燈具總容量即系統總容量過大,增加一次造價及日后維護成本。所以,本文對5W、10W、15W三種燈具規格分別進行了模擬計算,對比研究后確定方案,計算結果參見表3。5W燈具、10W燈具、15W燈具的照度模擬數據詳見圖4～6。

   不同廠家燈具參數略有不同,所以結果也有所差異。

   當采用不同容量燈具時,受規范對饋出回路及饋出回路電流等限制,集中電源套數相同。但由于地鐵車站公共區為大空間,高度又較高,為保證照度效果,5W時燈具數量將比10W、15W約多40%～90%,燈具成本大大增加。同時考慮10W燈具均勻性較15W更好,推薦車站公共區疏散照明燈具功率采用10W。

(2)設備區燈具選型

   設備房應急照明分為備用照明及消防應急照明(即疏散照明),新《應急照明標準》主要對疏散照明進行新的規定。

  由于設備房空間較小,安裝高度較公共區低,所以單燈功率越小,房間總容量越小,疏散照度更均勻,采用功率較小的燈具較為合理。5W燈具能在不增加集中電源套數情況,均勻度更好,前后布置降低柜體對光線遮擋,推薦車站設備區疏散照明燈具功率采用5W。

3.3疏散指示設置方案

   由于地鐵車站疏散指示的設置受多本規范約束,須同時滿足GB51298-2018《地鐵設計防火標準》5.6.2、5.6.4;GB50016-2014《建筑設計防火規范》10.3.5條;GB/T33668-2017《地鐵安全疏散規范》8.17等規范的要求,確定方案主要如下。

(1)站廳、站臺公共區1m以下疏散標志間隔≤10m,吊頂下增設的疏散指示標志間隔≤20m。

(2)疏散通道(出入口通道)1m以下疏散標志間隔≤10m,吊頂下增設的疏散指示標志間隔≤20m。

(3)站廳、站臺主要疏散路徑、疏散通道(出入口通道)在地面設置燈光疏散指示標志,間距≤3m。

(4)設備管理區疏散走道1m以下疏散標志間隔≤10m,走道轉彎處按規范要求加密。

(5)區間每隔15m設帶米標、可變方向的燈光疏散指示標志燈。

3.4系統方案

(1)系統形式

   消防應急照明和疏散指示系統采用集中控制型。由于車站內應急照明及疏散指示數量較多,為便于運營檢修維護,采用集中電源型燈具;由于區間隧道較長、環境相對惡劣,集中電源難以放置,故疏散照明燈及標志燈采用自帶蓄電池型燈具。

   車站內的集中電源放置在照明配電室、應急照明電源室或環控電控室等處,按防火分區設置;區間應急照明配電箱放置在站臺端頭房間及區間聯絡通道。

   各防火分區的集中電源電源、應急照明配電箱均引自每端的應急照明切換總箱;應急照明控制器放置在車控室,應急照明控制器電源引自車控室切換箱。

(2)配電回路要求

   疏散燈具應按防火分區、站廳、站臺、隧道區間等為基本單位設置配電回路。2)疏散照明燈和疏散標志燈不應在同一回路上出線。3)防煙樓梯間前室及合用前室內疏散燈具應由前室所在的防火分區或樓層配電。4)系統設備房及疏散通道的疏配接燈具不宜超過60套。

(3)線路選型及敷設要求

1)系統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。地面標志燈配電線路和通信線路選擇耐腐蝕橡膠線纜。

2)應急照明系統饋出線纜暗敷時,采用穿鋼管敷設,并暗敷在不燃燒體結構內,保護層厚度應≥30mm;當線纜明敷時,穿鋼管或封閉式金屬線槽敷設,并涂刷防火涂料。

3)集中控制型系統中線路選用耐火線纜、耐火光纖。4)具有IP防護等級要求的系統部件,其線路中接線盒、管線接頭等均應達到與系統部件相同的IP防護等級要求。

4安科瑞消防應急照明和疏散指示系統選型

4.1系統組成

(1)應急照明控制器

   控制器是消防應急照明和疏散指示系統的系統主機。控制器與FAS(火災自動報警系統)主機聯動,在火災發生時,智能地控制指示燈的開關。控制器通過總線網絡實時監控各個終端,在險情發生時,自動將信息指令發布到每個終端,終端收到指令之后自動開始工作,如頻閃、變向、開、滅燈等工作,引導人員安全撤離。

(2)應急照明集中電源

   應急照明集中電源是安裝在建筑物內的備用集中式集中電源裝置。集中電源可以為消防標志燈、照明燈供電,保證消防應急照明和疏散指示系統正常工作。

(3)消防應急燈具

   為人員疏散、消防作業提供照明和標志的各類燈具,包括消防應急照明燈具和消防應急標志燈具。

4.2安裝場所

(1)應急照明控制器

消防控制室或者有人值班的場所。

(2)應急照明集中電源

消防控制室、低壓配電室、防火分區內的配電間或豎井內,設置環境應符合相關規范要求。

4.3安裝要求:

出口標標志燈的安裝應符合下列規定:

a.應安裝在安全出口或疏散門內側上方居中的位置;受安裝條件限制標志燈無法安裝在門框上側時,可安裝在門的兩側,但門開啟時不能被遮擋。

b.室內高度不大于3.5m的場所,標志燈底邊離門框距離不應大于200mm;室內高度大于3.5m的場所,特大型、大型、中型標志燈底邊距地面高度不宜小于3m,且不宜大于6m。

c.采用吸頂或吊頂式安裝時,標志燈距安全出口或疏散門所在墻面的距離不宜大于50mm。

方向標志燈的安裝應符合下列規定:

a.應保證標志燈的箭頭指示方向與疏散指示方案一致。

b.安裝在疏散走道、通道兩側的墻面或柱面上時,標志燈底邊距地面的高度應小于1m。

c.安裝在疏散走道、通道上方時:

(1)室內高度不大于3.5m,標志燈底邊距地面的高度宜為2.3m~2.5m;

(2)室內高度大于3.5m的場所,特大型、大型、中型標志燈底邊距地面高度不宜小于3m,且不宜大于6m。

d.當安裝在疏散走道、通道轉角處的上方或兩側時,標志燈與轉角處邊墻的距離不應大于1m;

e.當安裝出口或疏散門在疏散走道側邊時,在疏散走道增設的方向標志燈應安裝在疏散走道的頂部,且標志燈的標志面應與疏散方向垂直、箭頭應指向安全出口或疏散門;

f.當安裝在疏散走道、通道的地面上時,應符合下列規定:

(1)標志燈應安裝在疏散走道、通道的中心位置;

(2)標志燈的所有金屬構件應采用耐腐蝕構件或做防腐處理,標志燈配電、通信線路的連接應采用密封膠密封;

(3)標志燈表面應與地面平行,高于地面距離不應大于3mm,標志燈邊緣與地面垂直距離高度不應大于1mm。

(4)樓層標志燈應安裝在樓梯間內朝向樓梯的正面墻上,標志燈底邊距地面的高度宜為2.2m~2.5m。

4.4消防應急照明燈具

a.照明燈宜安裝在頂棚上。

b.當條件可安裝在走道側面墻上,并應符合下列規定:

(1)安裝高度不應在距地面1m~2m之間;

(2)在距地面1m以下側面墻上安裝時,應保證光線照射在燈具的水平線以下。

c.照明燈不應安裝在地面上。

4.5設備選型

5結束語

   新《應急照明標準》從安全性出發,系統分散化、結構簡化、著重自我監控功能,提高系統可靠性。經研究,建議地鐵車站消防應急照明(即疏散照明)與備用照明系統分設,消防應急照明系統采用集中控制型,按照不同區域特點可考慮采用集中電源或分散電源形式,燈具容量建議按照不同區域功能要求分別采用5W及10W實現技術經濟平衡,每套集中電源容量建議在1～1.79kW之間選擇。由于新《應急照明標準》規定比較細致,一定程度上降低了系統設置的靈活度,加之地鐵車站建筑形式及功能較為特殊,所以需要用新標準為地鐵車站量身定做一套相適應的方案,才能實現系統配置合理、有效疏散、可靠性提高的初衷。