浅论消防应急疏散照明在炼钢车间的设计与应用

盛丽萍

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》(CB51309-2018)的颁布，使应急照明和疏散指示的设计理念及设计方装发生了根本的改变。钢铁企业国在应急照明系统设计时也有其自身的特点及问题，现根据实际案例，解析炼钢企业应急照明和疏散指示系统的设计与应用，并总结了该系统的特点及设计难点。

【关键词】：炼钢车间：消防应急照明：疏散指示：系统设计

0.引言

随着我国经济、社会的发展，在经济活动过程中占主体地位的“人”的成本也日趋提高，所以在生产过程中保证人员安全成为保证经济稳步增长的重要支撑点。伴随着对消防应急照明的理解《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》新规范在2018年颁布，2019 年开始实施，而对于冶金行业的防火规范《钢铁治金企业设计防火规范》-GB50414-2018也于 2019 开始实施，对两本不同规范，在规范的标准及要求上存在某些差异，经规范的解读及相关规范编制机构的确认，两本规范需按房所设置及配骂情况来选用不同的设计标准。目的是来避免发生火灾对人员造成的伤害。发生火灾时，应急照明和疏散指示有可能成为照明及指示光源，因而异常重要，所以对应急照明和疏散指示设备的可靠性、安全性要求较高。以往受制于社会、经济的发展，应急照明和疏散指示可靠性、安全性虽然较一般照明要高，但仍未达到较高要求，偶尔还会发生灯具不亮、人员触电等悲剧。如今，社会、经济的发展不但对消防设备可靠性、安全性提出了更高的要求，还对应急照明和疏散指示提出了系统性、智能性等新的要求。炼钢企业由于其生产过程中，物料一般具有粉尘大、高温及可燃气体等特性，所以一旦发生火灾危险性更高，应急照明和疏散指示系统的合理、有效、可靠、安全是在事故发生时保障人员安全的可靠手段。

1.应急照明系统结构

根据新规《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》，消防应急照明和疏散指示系统按照应急灯具的控制方式分为集中控制型系统和非集中控制型系统，按照应急灯具按照应急灯具的控制方式分为集中控制开系统和非集中控制型系统，按照应急灯具蓄电池供电方式分为集中电源型系统和非集中电源型系统，不同型式的系统进行组合，可将系统划分为如图 1 所示四种系统。

图1 系统划分四种系统

另外，新规对消防应急照明灯具的使用做了进一步的要求，消防照明灯具有A型消防应急灯具和B类消防灯具，主电源和落电池电源额定工作电压均不人于36V的消防应急灯具为A类消防灯具，除A类消防灯具以外的灯具为B类灯具。新规增加了标注灯具及标志灯具间距设置的细化问题，明确了消防应急的配电方式。

2.炼钢主控楼应急照明和疏散指示系统设计

本文以晋钢某项目(简称“A 项目”) 作为实际设计案例，从实际工程出发介绍了整个应急照明设计的流程及注意事项。

2.1 炼钢转炉主控楼特点

炼钢转炉主控楼是炼钢单元的主要供配电建筑,其中既含有电气系统的各供配电设施、控制系统及传动系统设备，也含有炼钢调度及消防控制单元，还包括工艺及厂领导车间办公场所，在设计消防应急照明时，除需要满足钢铁治金企业设计防火规范外，还而满足消防应急照明和疏散指示系统技术标准，在炼钢车间起到了中枢作用，协调调动了整个全广运行的节奏，主控楼一般设计有疏散走廊，消防控制室，根据新规要求，设计有消防控制室时，应采用集中控制型系统，设置火灾自动报警系统，但未设置消防控制室的场所宜选择集中控制型系统。转炉主控楼具有以下特点：

(1)设置有消防控制室和火灾自动报警系统。

(2)主控楼内设置有中控室、消防控制室、调度室、办公室等生产人员场所，及部分巡检人员，人员相对比较集中。

(3)建筑结构在炼钢车间偏跨，属于车间外建筑。

(4)办公楼楼层高度均低于8M的建筑类型。

2.2 系统设计及应用

针对转炉主控楼的特点，A项目系统设计首先确定应急照明方案：

(1)选用集中电源集中控制型系统，应急照明控制器设置于消防控制室。

(2)灯具选用A型DC36V。

(3)设置点型集中电源配电箱，配电箱内设集中电源、通信模块、输出模块等。

(4)建筑物应急照明、疏故指示由各建筑物内集中电源配电箱提供电源，并由应总照明控制柜集中控·

(5)楼层标志灯在楼梯间每层都应该设置。由原来的未做强制要求变为了现在的“应”，在设计过程中需要增加标志灯。

(6)设置消防配电室相关的高、低压配电室设置100%照度的备用照明。

(7)按新规3.3.8.4条，集中应急电源输出回路不应超过8路。

(8)新规 3.3.5条和 3.3.6条：任一配电回路配节灯具的数量不宜超过60只，配接灯具的额定功率综合不应大于配电回路额定功率 80%，A 型灯具配电回路的额定电流不应大于6；B 型灯具配电回路的额定电流不应大于 10A。根据《民用建筑电气设计规范》照明照明系统中-单相分支回路电流不宜超过16A，此处单相回路一般指220V，因此采用B型灯具时，单个配电回路数量不宜超过25个。规范对灯具数量有不同的规定，宜参照JGJ16-2008 条文从严执行。常用集中电源型A型应急灯具工作电压为DC24V或DC36V，额定功率3W或6W。以DC24V、3W灯具为例，回野配接灯具的数量不大于38只，以DC24V、1W标志灯具为例，回路配接灯具的数量不大于 60 只。

3.线路压降计算

3.1 DC24V电压损失下直流线路负荷矩

根据工业与民用供配电设计手册（第 4 版，简私设计手册）的计算公式()或采用查表发，详见国标19DX101-1《建筑电气常用数据》相关表格等公式，推算直流线路电压降及直流线改导线的安全世面。表1位对应不同世面的负荷矩，详见表 2不同截面对对应的电流柜。

S：导线截面，mm2；

C1： 需要推导的计算常数，与电乐及道题电阻率相关。

根据查表2，当AU%=1%,导体被面S=2.5mm2时，对应的电流知Lx = 15.04 Am，根据此可以得出计算系统：

根据以上可以求得电压损失百分数计算公式

由于现有第 3 条款规定，应急照明和用安全特低电乐(SELV) 供电的照明不宜低于其额定 电乐的 90%，因此应急照明系统电压瞬时允许值为 10%因此导线截面选择公式可

3.2 实际项目中的校验

炼钢转炉主控楼内应急照明灯具的配置为非标准系统，一人回路所带灯具数量及长度也不统一，在计算一个回复负荷时，一般采用平局负荷距离法，即将个回路上的敷设折算到改回路总长的一半为负荷中心点。通过该方法来验算回路压降。

例：某应急照明回路总共带有应急照明灯具10个(DC24，5w)，应急照明疏故指示 5(DC24V，1W).线路总长 200 米，对应线路供电电缆截面：

即供电线路导线截面需选用 S=4mm2。

4.安科瑞消防应急照明和疏散指示系统选型方案

4.1系统概述

消防应急照明和疏散指示系统主要由应急照明控制器、消防应急照明集中电源或应急照明配电箱、消防应急灯具等几部分组成。该套系统可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。

该系统配合火灾报警控制器使用时，在平时对系统内的设备进行实时的监视和控制，便于日常的管理和维护，保障系统的稳定运行。基于此保证在火灾发生时，能够准确改变消防应急标志灯具的指示方向，点亮消防应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全的逃生方向，保障群众的人身安全，为各类用户担心的安全问题解决了后顾之忧。

4.2应用场所

适用于住宅、酒店、办公楼、商城综合体、医院、隧道管廊、轨道交通、地库、仓库、工厂等各行业的消防应急照明和疏散指示系统。

4.3系统结构

4.4系统功能

4.4.1系统运行主界面

包含工具栏、平面展示、图层列表、状态栏，可以直观的查看监控设备的运行状态，并根据状态栏的现实内容直接切换至故障具体位置。

4.4.2灯具配置界面

可以查看所有灯具状态与数量。

4.4.3信息界面

可查看历史操作、故障、事件信息、可按日期进行查询。

4.4.4权限管理界面

主要由应急启动、应急停止与手动火警组成，应急启动与停止用来测试设备应急功能是否正常，手动火警测试再具体着火点下系统的启动情况。

4.5系统硬件配置

4.5.1应急照明控制器选型

产品名称	产品型号	规格描述	防护等级	实物图示	尺寸（H*W*D/Φ*H mm)	安装方式	备注
应急照明控制器	A-C-A100	控制器通过总线网络实时监控各个终端，在险情发生时，自动将信息指令发布到每个终端，终端收到指令之后自动开始工作，如频闪、变向、开、灭灯等工作，实时指示好的疏散路线。安装地点：消控室	IP30		1300*550*560	琴台式	可支持图层显示，协议联动
应急照明控制器	A-C-A100/B3	IP30		400*300*160	壁挂式	仅支持开关量联动
4.5.2 应急照明集中电源
产品名称	产品型号	规格描述	防护等级	实物图示	尺寸（H*W*D/Φ*H mm)	安装方式	备注
消防应急灯具电源	A-D-0.2KVA-A200L	当建筑物发生紧急情况时，应急电源可以为消防标志灯、照明灯提供应急供电，保证消防应急照明和疏散指示灯正常工作，共有4个回路，单个回路不超100W，总功率不超额定功率。安装地点：配电间	IP33		500*400*200	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-0.3KVA-A200FP A-D-0.5KVA-A200FP A-D-0.65KVA-A200FP	当建筑物发生紧急情况时，应急电源可以为消防标志灯、照明灯提供应急供电，保证消防应急照明和疏散指示灯正常工作，共有8个回路，单个回路不超100W，总功率不超额定功率。安装地点：配电间	IP33		750*600*280	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-1KVA-A200L	IP33		750*600*280	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-0.3KVA-A200L	IP65		500*400*200	壁挂式
消防应急灯具电源	A-D-0.5KVA-A200L A-D-0.75KVA-A200L	IP65		600*480*230	壁挂式
4.5.3 防爆应急照明集中电源
产品名称	产品型号	规格描述	防护等级	实物图示	尺寸（H*W*D/Φ*H mm)	安装方式	备注
消防应急灯具电源(防爆)	A-D-0.3KVA-A200EX A-D-0.5KVA-A200EX	当建筑物发生紧急情况时，应急电源可以为消防标志灯、照明灯提供应急供电，保证消防应急照明和疏散指示灯正常工作，共有8个回路，单个回路不超100W，总功率不超额定功率。安装地点：配电间	IP43		904*702*220	壁挂式
消防应急灯具电源(防爆)	A-D-1KVA-A200EX	当建筑物发生紧急情况时，应急电源可以为消防标志灯、照明灯提供应急供电，保证消防应急照明和疏散指示灯正常工作，共有8个回路，单个回路不超100W，总功率不超额定功率。安装地点：配电间	IP43		1354*702*220	壁挂式

4.5.4 A型集中电源集中控制灯具选型

产品名称	产品型号	规格描述	防护等级	实物图示	尺寸（H*W*D/Φ*H mm)	安装方式
超薄单面 疏散指示灯	A-BLJC-1LROXEII1W-A431B	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能	IP30		128*355*9	壁挂式
高防护单面疏散指示灯	A-BLJC-1LROEII1W-A431H	实时上报工作状态，远程控制频闪、方向调整功能，IP等级67	IP67		145*400*15	壁挂式
防爆疏散指示灯	A-BLJC-1LROEI1W-A431EX	实时上报工作状态，远程控制频闪功能，防爆等级:Exde II C T6 Gb/ Ex tD A21 IP66 T80℃	IP65		165*375*65	壁挂式
嵌顶照明灯	A-ZFJC-E X W-A631	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能	IP30		Φ120*H57	嵌顶式
壁挂照明灯	A-ZFJC-E X W-A630B	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能	IP30		119*209*75	壁挂式
吸顶照明灯	A-ZFJC-E X W-A803	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能	IP30		Φ101.7*H 46.7	吸顶式
圆形高防护的照明灯	A-ZFJC-E X W-A603HC	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能，IP67，圆形	IP67		Φ175*H 60	壁挂/吸顶式
椭圆高防护的照明灯	A-ZFJC-E X W-A603HE	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能，IP67,椭圆	IP67		198*98*55	壁挂/吸顶式
防爆壁挂照明灯	A-ZFJC-E X W-A630EX	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能,防爆等级:Ex d e ib q II C T6 Gb/ Ex ibD tD A21 IP66 T80℃	IP65		256*243*78	壁挂式
防爆吊管照明灯	A-ZFJC-E X W-A632EX	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能,防爆等级:Ex d e ib q II C T6 Gb/ Ex ibD tD A21 IP66 T80℃	IP66		Φ135mm*H 168mm	吊管式

4.5.5 A型自带电池非集中电源集中控制型消防应急照明及疏散指示设备选型

产品名称	产品型号	规格描述	防护等级	实物图示	尺寸（H*W*D/Φ*H mm)	安装方式
应急照明配电箱	A-PD-A300(200W) A-PD-A300(500W) A-PD-A300(1000W)	配电箱可以为消防标志灯、照明灯供电，保证消防应急照明和疏散指示系统正常工作。安装地点：配电间	IP65		450*360*150	壁挂
应急照明（防爆） 配电箱	A-PD-A300EX(500W)	配电箱可以为消防标志灯、照明灯供电，保证消防应急照明和疏散指示系统正常工作。安装地点：配电间	IP65		702*452*220	壁挂
（防爆）疏散指示灯	A-BLZC-1LROEI1W-D431EX	实时上报工作状态，远程控制频闪功能，防爆等级:Exde II C T6 Gb/ Ex tD A21 IP66 T80℃	IP65		375*165*63	壁挂
（防爆）壁挂照明灯	A-ZFZC-E10W-D630EX	实时上报工作状态，开启点亮、关闭功能,防爆等级:Ex d e ib q II C T6 Gb/ Ex ibD tD A21 IP66 T80℃	IP66		256*243*78	壁挂式
（防爆）吊管照明灯	A-ZFZC-E3W-D632EX	IP66		Φ135mm*H 168mm	吊管

5.结论

本文首先介绍了关于应急照明和疏散指示系统的重要性，并对新规《消防应急照明和疏故指示系统技术标准》 应急照明和疏散指示系统的形式做了简单的介绍。根据具体项目对消防应急照明和疏散指示的系统配置做了基本概述，而后介绍了线路压降计算方法及简便折算方法，然后在具体项目中得到应用。

参考文献

[1] 魏小强，王怡.智能消防应急照明和疏散系统的设计和应用[J].区域治理,2018(13)：172-173.

[2] 范葵.智能消防应急照明系统设计与应用研究[J].通讯世界,2020(7).

[3] 吴彦合.炼钢车间消防应急照明的设计与应用[J].

[4] 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.

作者简介

盛丽萍，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，销售工程师，主要负责应急照明和疏散指示系统的研发、应用。

审核编辑 黄宇