淺談GB51309實(shí)施后對(duì)消防應(yīng)急照明和疏散系統(tǒng)在城市隧道中的影響

【摘要】：應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于城市隧道、建筑物、地下管道走廊等各個(gè)方面。當(dāng)隧道等特殊建筑物發(fā)生火災(zāi)或事故時(shí)，可靠的應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)對(duì)人員的安全逃生起著重要作用。隨著GB51309-2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《新規(guī)定》）的實(shí)施，必須對(duì)以往的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行重大調(diào)整和修改。新規(guī)定實(shí)施前后的兩個(gè)隧道案例（以下簡稱“a隧道”）、以“B隧道”為例，通過比較兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，分析新規(guī)定在城市隧道中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】：緊急照明；疏散指示；集中供電；集中控制；城市公路隧道

1、前言

交通隧道作為城市交通的重要組成部分，在發(fā)生火災(zāi)或事故時(shí)，具有疏散時(shí)間短、疏散路徑少、疏散難度與隧道長度成正比的特點(diǎn)。城市隧道高峰時(shí)段人員和車輛較多，除隧道兩端進(jìn)出口外，無其他出口。當(dāng)隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)或事故時(shí)，人們往往無法及時(shí)判斷半封閉空間內(nèi)的安全疏散路線，造成人員和車輛疏散困難，甚至造成人員傷亡或二次事故。

《新規(guī)》從隧道供配電系統(tǒng)、系統(tǒng)控制模式、集中電源選擇、應(yīng)急燈具選擇和布置等方面對(duì)應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)進(jìn)行了更加合理和詳細(xì)的規(guī)定。對(duì)于城市隧道等特殊建筑，如何在節(jié)約投資、降低施工難度、保持系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，將新規(guī)定的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到隧道應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)中，是工程設(shè)計(jì)師和施工人員在各個(gè)方面都應(yīng)該面臨的挑戰(zhàn)。

2、新規(guī)定對(duì)隧道設(shè)計(jì)的主要影響

“新規(guī)定”可以更好地保護(hù)疏散和消防人員的人身安全，合理減少事故過程中二次電氣災(zāi)害的因素。對(duì)于距離地面8m以下的燈具，應(yīng)選擇A型燈具，并規(guī)定A型燈具的工作電壓不得大于DC36V；同時(shí)，為減少集中電源故障，大范圍應(yīng)急燈無法工作，要求集中電源額定輸出功率不得超過5kW。

城市隧道是城市交通的重要組成部分。與建筑物等建筑物相比，隧道具有規(guī)模大、線路長、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、人流量大、受地形氣候影響大等特點(diǎn)。在這些前提下，在設(shè)計(jì)過程中需要綜合考慮如何保證集中電源的使用壽命，控制路線的壓降，減少增加設(shè)備對(duì)隧道主體的影響。

3、新規(guī)實(shí)施前后，城市隧道應(yīng)急照明方案分析

新規(guī)實(shí)施前，城市隧道應(yīng)急照明方案

A隧道為四洞雙向兩車道，平均孔長500m。隧道機(jī)動(dòng)車道采用瀝青路面，路面寬度11.75m，屬于二級(jí)隧道。該隧道在“新規(guī)定”實(shí)施前實(shí)施。AC220VB燈用于隧道應(yīng)急照明和疏散指示燈。其中，LED30W燈用于應(yīng)急照明，LED5W用于疏散指示燈。應(yīng)急系統(tǒng)啟動(dòng)或主電源斷電后，B型集中電源EPS由隧道開口配電室供電。在正常情況下，應(yīng)急照明燈具作為普通照明，在正常照明出現(xiàn)故障時(shí)作為備用照明，在應(yīng)急系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)作為應(yīng)急照明。應(yīng)急照明的布置位置和方式與普通照明一致，普通照明每7m布置一組，應(yīng)急照明每35m布置一組。應(yīng)急照明燈具和疏散指示燈具由隧道主體內(nèi)的低壓配電孔和內(nèi)置雙切開關(guān)的應(yīng)急照明配電箱供電。應(yīng)急照明配電箱的兩個(gè)電源，分別引用與市電1和市電2變壓器相對(duì)應(yīng)的0.4kW母線。當(dāng)城市電源或線路出現(xiàn)故障時(shí)，配電室集中電源EPS改為應(yīng)急照明電源，為應(yīng)急照明和疏散指示燈供電。該隧道全線設(shè)有1個(gè)開口配電室，配電室內(nèi)設(shè)有1組10kW集中電源EPS。

根據(jù)上述方案，采用AC220VLED燈，隧道內(nèi)EPS作為應(yīng)急照明的集中電源。該方案的主要優(yōu)點(diǎn)是：

(1)采用220V電壓等級(jí)，當(dāng)電壓損失相同時(shí)，電纜配電距離長，供電半徑大，可達(dá)500-600m；

（2）采用統(tǒng)一的電壓等級(jí)。在非緊急情況下，應(yīng)急照明燈具可作為其他照明燈具功能使用。燈具的嵌入和安裝方法統(tǒng)一，降低了施工難度；

（3）在同一配電室的供配電范圍內(nèi)，配電室內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明EPS，便于管理。此外，對(duì)于一些高濕度區(qū)域，配電室的空間相對(duì)充足。如果可能的話，可以共享或單獨(dú)設(shè)置除濕設(shè)備，以延長電池壽命。

這個(gè)方案當(dāng)然也有一些明顯的缺點(diǎn)：

（1）均勻性低：考慮到應(yīng)急燈在正常工作條件下必須與普通照明燈一起使用，照明布置方式和功率應(yīng)與普通照明燈保持統(tǒng)一。因此，應(yīng)急照明選用的單燈功率大于單獨(dú)設(shè)置應(yīng)急照明時(shí)，其照明間距較遠(yuǎn)，應(yīng)急照明均勻性相對(duì)較低；

(2)故障面影響廣泛：集中供電半徑大，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如發(fā)生電源或配電線路故障，應(yīng)急照明故障面影響廣泛；

（3）容易發(fā)生觸電事故：應(yīng)急燈具和終端線路的電壓為AC220V。當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，疏散和消防隊(duì)員觸摸泄漏線路和設(shè)備時(shí)，觸電事故的概率很高。

新規(guī)實(shí)施后，城市隧道應(yīng)急照明方案

隧道四洞雙向兩車道，平均孔長582米，機(jī)動(dòng)車道采用瀝青路面，路面寬度14.5米m，第二類隧道。交通隧道中的短隧道和中隧道配電室一般設(shè)置在隧道出口處，長隧道和超長隧道配電室設(shè)置在隧道內(nèi)的水平隧道配電站和洞口配電室，隧道消防控制室位于配電室內(nèi)。根據(jù)隧道配電室、配電洞的分布情況和隧道的供配電方案，結(jié)合新規(guī)定，應(yīng)選擇集中控制系統(tǒng)設(shè)置消防控制室，燈具應(yīng)選擇A型燈具等相關(guān)規(guī)定。新的交通隧道應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)方案采用集中控制系統(tǒng)，應(yīng)急照明控制器安裝在配電室的消防控制室內(nèi)。

在A型應(yīng)急照明集中電源中設(shè)置電壓轉(zhuǎn)換模塊，同時(shí)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急照明燈具正常狀態(tài)與火災(zāi)狀態(tài)及其他異常狀態(tài)下節(jié)電模式與應(yīng)急照明模式之間的切換。應(yīng)急照明集中電源配置通信接口，數(shù)據(jù)與控制器連接，實(shí)現(xiàn)主電源、電池組、應(yīng)急燈具的監(jiān)控、控制和測試。A型應(yīng)急照明集中電源220V進(jìn)線電源采用消防負(fù)荷配電箱出線電路，帶雙切換，消防負(fù)荷配電箱內(nèi)的雙切換電源采用市電1和市電2變壓器后相應(yīng)的0.4k。

根據(jù)新規(guī)調(diào)整方案后，該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有：

（1）應(yīng)急照明單獨(dú)設(shè)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，容量需求更小；

（2）集中電源供電半徑小，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，若出現(xiàn)電源或配電線路故障，應(yīng)急照明故障面影響較?。?/p>

（3）應(yīng)急燈具及末端線路均為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題出現(xiàn)：

（1）施工難度增加：應(yīng)急照明單獨(dú)設(shè)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(shè)施對(duì)隧道內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的影響；

（2）維護(hù)難度增加：受隧道配電方案及線路壓降限制，集中電源容量減少，但數(shù)量增加較多，且位置由配電房處統(tǒng)一設(shè)置變?yōu)榘凑辗謪^(qū)配電洞單獨(dú)設(shè)置，增加了后期電源檢修和維護(hù)的難度；

（3）防護(hù)性能要求增加：南方氣候相對(duì)潮濕，單獨(dú)設(shè)置于空間較為有限的配電洞內(nèi)，對(duì)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(qiáng)設(shè)備采購時(shí)對(duì)電源質(zhì)量的管控。

4、結(jié)束語

“新規(guī)”的出現(xiàn)，是以往的問題反饋與工程實(shí)踐的重要成果，它結(jié)合了國內(nèi)外的先進(jìn)做法、標(biāo)準(zhǔn)與理念，經(jīng)統(tǒng)合、協(xié)定后編制而成。規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)會(huì)一直隨著科技的進(jìn)步、社會(huì)的變化而進(jìn)行調(diào)整和變化，持續(xù)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(shè)計(jì)人員，應(yīng)積極學(xué)習(xí)各階段頒布的新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合自身所學(xué)理論與工程設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)和汲取其中的知識(shí)，能更快的適應(yīng)市場需求的改變，將新的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)盡快運(yùn)用于工程實(shí)踐中。

審核編輯 黃宇