GB51309實(shí)施后對消防應急照明和疏散指示系統在城市隧道應用中的影響

【摘要】：應急照明和疏散指示系統被廣泛運用于城市隧道、樓宇建筑、地下管廊等各個(gè)方面。當隧道這類(lèi)特殊建筑內出現火災或事故時(shí)，可靠的應急照明和疏散指示系統對于人員的安全逃生有著(zhù)重要的作用。隨著(zhù)GB51309-2018《消防應急照明和疏散指示系統技術(shù)標準》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新規"）的實(shí)施，對以往的設計方案有著(zhù)較大的影響，須要進(jìn)行較大的調整改動(dòng)。本文以新規實(shí)施前后的兩個(gè)隧道案例（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“A隧道"、“B隧道"）為例，通過(guò)對兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比，剖析新規在城市隧道中的應用。

【關(guān)鍵詞】：應急照明；疏散指示；集中電源；集中控制；城市公路隧道

0 前言

    交通隧道作為城市交通的重要組成部分，在火災或事故發(fā)生時(shí)，具有人員疏散時(shí)間短和疏散路徑少，疏散難度與隧道長(cháng)度成正比的特點(diǎn)。城市隧道內上下班高峰期人員及車(chē)輛較多，除隧道兩端的進(jìn)出口外，無(wú)其他出口。當隧道內發(fā)生火災或事故時(shí)，人們往往因處于半封閉空間產(chǎn)生的恐慌感已經(jīng)不能及時(shí)判斷安全疏散路線(xiàn)等因素，造成人員及車(chē)輛疏散困難，甚至會(huì )產(chǎn)生人員傷亡或二次事故等。

    “新規"從隧道的供配電系統、系統控制方式、集中電源的選擇、應急燈具的選擇與布設等各個(gè)方面，對應急照明和疏散指示系統進(jìn)行了更加合理和詳細的規定，對于城市隧道這類(lèi)特殊建筑，如何在兼顧節約投資、減少施工難度、保持系統穩定性等方面的前提下，將新規的各項標準落實(shí)到實(shí)際的隧道應急照明和疏散指示系統設計工作中，是工程設計人員及建設各方面都應面對的挑戰。

1 新規對隧道設計的主要影響

    “新規"能更好地保護疏散及消防人員的人身安全，以及合理地減少事故過(guò)程中發(fā)生二次電氣災害的因素，要求設置在距地面8m及以下的燈具應選擇A型燈具，并規定A型燈具的工作電壓均不大于DC36V；同時(shí)，為了減少因集中電源出現故障，出現大范圍的應急燈具無(wú)法工作，要求集中電源額定輸出功率不應大于5kW。

    城市隧道作為城市交通的重要組成部分，相對于樓宇等建筑，隧道具有規模大、線(xiàn)路長(cháng)、地質(zhì)環(huán)境復雜、人流車(chē)流量大，且受地形氣候影響大等特點(diǎn)。如何在這些前提下保障集中電源的壽命、控制路線(xiàn)壓降、減少增設的設備對隧道主體的影響等問(wèn)題，均需在設計過(guò)程中統籌考慮。

2 新規執行前后，城市隧道應急照明方案分析

2.1 新規執行前，城市隧道應急照明方案

    A隧道為四洞雙向兩車(chē)道，平均洞長(cháng)500m，隧道機動(dòng)車(chē)道采用瀝青路面，路面寬度11.75m，屬于二類(lèi)隧道。本隧道于“新規"執行前實(shí)施，隧道應急照明燈具及疏散指示標志均采用AC220V的B型燈具，其中，應急照明燈具采用LED30W燈具，疏散指示標志燈具采用LED5W，應急系統啟動(dòng)或主電電源斷電后，由隧道洞口配電房?jì)菳型集中電源EPS供電。在常規工況下，應急照明燈具兼作普通照明，當正常照明出現故障時(shí)兼作備用照明，當應急系統啟動(dòng)時(shí)作為應急照明。應急照明燈布設位置及方式與普通照明一致，普通照明每7m布設一組，應急照明每35m布設一組。應急照明燈具與疏散指示標志燈具由隧道主體內低壓配電洞處，內設雙切開(kāi)關(guān)的應急照明配電箱供電。應急照明配電箱的兩路電源，分別引自市電1和市電2變壓器后對應的0.4kW母線(xiàn)。當市電電源或線(xiàn)路故障時(shí)，改由配電房處集中電源EPS作為應急照明電源，為應急照明和疏散指示標志燈具供電。該隧道全線(xiàn)設洞口配電房1座，并設1組10kW集中電源EPS于配電房?jì)取?/span>

根據以上方案可知，統一采用AC220V的LED燈具，并由隧道內EPS作為應急照明集中電源，此方案的主要優(yōu)點(diǎn)有：

    （1）采用220V電壓等級，同等電壓損失情況下，電纜配電距離長(cháng)、供電半徑大，可達500-600m；

    （2）采用統一的電壓等級，應急照明燈具在非應急情況下，可兼作其他照明燈具功能，燈具預埋及安裝方式統一，減少施工難度；

    （3）同一配電房供配電區間內，應急照明EPS設于配電房?jì)?，方便管理。而且對于一些濕度較高的區域，配電房空間相對充足，有條件可共享或單獨設置除濕設備，以延長(cháng)電池壽命。

當然，此方案也存在一些明顯的缺點(diǎn)：

    （1）均勻度低：考慮應急燈具在正常工況下須兼作普通照明燈具，布燈方式及功率宜與普通照明燈具保持統一性，因此應急照明燈具選擇的單燈功率相比單獨設置應急照明燈時(shí)更大，其布燈間距也更遠，應急照明均勻度相對低；

    （2）故障面影響廣：集中電源供電半徑大，火災發(fā)生時(shí)，若出現電源或配電線(xiàn)路故障，應急照明故障面影響較廣；

    （3）易發(fā)生觸電事故：應急燈具及末端路線(xiàn)電壓均為AC220V，當發(fā)生事故時(shí)，疏散及消防人員碰觸漏電線(xiàn)路及設備時(shí)，發(fā)生觸電事故概率高。

2.2 新規執行后，城市隧道應急照明方案

    B隧道四洞雙向兩車(chē)道，平均洞長(cháng)582m，機動(dòng)車(chē)道采用瀝青路面，路面寬度14.5m，為二類(lèi)隧道。交通隧道中的短隧道、中隧道配電房一般設于隧道的井出口處，長(cháng)隧道及超長(cháng)隧道配電房設于隧道內橫洞配電所及洞口配電房，隧道的消防控制室，位于配電房?jì)?。根據隧道配電房、配電洞分布情況，以及隧道的供配電方案，結合新規關(guān)于設置消防控制室的場(chǎng)所應選擇集中控制型系統，燈具應選擇A型燈具等相關(guān)規定，交通隧道應急照明和疏散指示系統新方案采用集中控制型系統，應急照明控制器安裝于配電房消防控制室內，在隧道各個(gè)配電洞室處，設置A型應急照明集中電源，當應急系統啟動(dòng)后，統一為隧道應急照明燈具和疏散指示標志燈具提供DC36V電源。

    在A(yíng)型應急照明集中電源內應設置電壓轉換模塊，同時(shí)應能實(shí)現對應急照明燈具正常狀態(tài)與火災狀態(tài)及其他非正常狀態(tài)下節電模式與應急照明模式的切換。應急照明集中電源配置通訊接口，數據與控制器進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現對主電源、電池組、應急燈具的監測、控制以及試驗等功能。A型應急照明集中電源220V進(jìn)線(xiàn)電源引自帶雙切開(kāi)關(guān)的消防負荷配電箱出線(xiàn)回路，消防負荷配電箱內設的雙切開(kāi)關(guān)電源分別取自市電1和市電2變壓器后對應的0.4kW母線(xiàn)。 當市電電源或線(xiàn)路故障時(shí)，主電電源被切斷，改由集中電源EPS為應急照明和疏散指示標志燈具供電。該隧道全線(xiàn)設洞口配電房1座，并設12組1kW集中電源EPS于隧道各分區配電洞內，DC36V集中電源配電分區處供電半徑約138m。

產(chǎn)品選型：

根據新規調整方案后，該系統的優(yōu)點(diǎn)有：

    （1）應急照明單獨設置，燈具功率小，布燈密度更大，照明均勻度高，且EPS不受備用照明限制，容量需求更??；

    （2）集中電源供電半徑小，火災發(fā)生時(shí)，若出現電源或配電線(xiàn)路故障，應急照明故障面影響較??；

    （3）應急燈具及末端線(xiàn)路均為DC36V，合理地避免了人員觸電事故的發(fā)生。

同時(shí)，該方案也存在一些新的問(wèn)題出現：

    （1）施工難度增加：應急照明單獨設置后，隧道頂至燈具的縱向穿管增加，燈具安裝點(diǎn)增加，施工難度增加的同時(shí)，也增加了附屬設施對隧道內襯結構的影響；

    （2）維護難度增加：受隧道配電方案及線(xiàn)路壓降限制，集中電源容量減少，但數量增加較多，且位置由配電房處統一設置變?yōu)榘凑辗謪^配電洞單獨設置，增加了后期電源檢修和維護的難度；

    （3）防護性能要求增加：南方氣候相對潮濕，單獨設置于空間較為有限的配電洞內，對集中電源電池的防潮、防腐、防塵等性能要求更高，需進(jìn)一步加強設備采購時(shí)對電源質(zhì)量的管控。

3 結束語(yǔ)

    “新規"的出現，是以往的問(wèn)題反饋與工程實(shí)踐的重要成果，它結合了國內外的*做法、標準與理念，經(jīng)統合、協(xié)定后編制而成。規范和標準會(huì )一直隨著(zhù)科技的進(jìn)步、社會(huì )的變化而進(jìn)行調整和變化，持續保持與時(shí)代的同步性，提高其實(shí)踐性與綜合性。作為工程設計人員，應積極學(xué)習各階段頒布的新規范、新標準，結合自身所學(xué)理論與工程設計實(shí)踐經(jīng)驗，學(xué)習和汲取其中的知識，能更快的適應市場(chǎng)需求的改變，將新的規范和標準盡快運用于工程實(shí)踐中。

編輯：安科瑞 孫斌

公司：江蘇安科瑞電器制造有限公司