摘 要：針對城市軌道交通中不同線路之間存在區(qū)間消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)計差異的問題，文章對集中電源設(shè)置方案、集中電源型和自帶電源型供電方式，以及消防應(yīng)急照明兼做一般工作照明三大問題展開了分析。首先，介紹了區(qū)間消防應(yīng)急照明的照度要求、燈具和照明回路的設(shè)置，以及線纜截面的選取方法；然后，從方案優(yōu)缺點和經(jīng)濟性兩方面，對三大問題進(jìn)行了分析。文章給出一定的總結(jié)性意見，供新建線路在方案設(shè)計階段參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；隧道消防應(yīng)急照明；疏散指示系統(tǒng)；集中電源；自帶電源型；供電方式；一般工作照明

引言

自《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51309-2018） 實施以來，城市軌道交通領(lǐng)域各建設(shè)單位和設(shè)計單位關(guān)于區(qū)間隧道如何執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基本達(dá)成一致，即采用集中控制型消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)（以下簡稱集中控制型系統(tǒng)）。但針對集中電源設(shè)置位置、蓄電池的供電方式是采用集中電源還是燈具自帶蓄電池，疏散照明是否兼做一般工作照明等問題，在設(shè)計過程中部分線路存在理解不一致的問題，導(dǎo)致設(shè)計方案不統(tǒng)一因此有必要對各種設(shè)計方案進(jìn)行分析。

一相關(guān)參數(shù)的設(shè)置

    根據(jù)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51309-2018）要求，目前城市軌道交通區(qū)間消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)均采用集中型控制系統(tǒng)，燈具選用A型燈具。常規(guī)的線路區(qū)間隧道長度一般在0.4～4 km，為減少電壓降、減小電纜截面，燈具電壓等級選取DC36V。

（1）照度值

    《城市軌道交通照明》（GB/T 16275-2008）對城市軌道交通各場所正常照明的照度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行了相應(yīng)規(guī)定，其中，區(qū)間隧道照度標(biāo)準(zhǔn)值為5 lx，參考平面為軌平面；區(qū)間線路疏散照明照度不小于3.0 lx。另外，《地鐵設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51298-2018）規(guī)定，地下區(qū)間道床面疏散照明的低水平照度不應(yīng)小于3.0 lx。根據(jù)上述要求可知，區(qū)間一般照明的照度要求為不小于5 lx，疏散照明不小于3 lx。

根據(jù)某軌道交通線路工程實際（盾構(gòu)隧道內(nèi)徑為5.4 m），選用功率為10W、光效≥ 100 lm/W 的LED消防應(yīng)急照明燈具（以下簡稱照明燈），燈具布置間距為10m，燈具安裝高度為2975mm（中心線距軌面），距疏散平臺面2125mm。經(jīng)過仿真模擬計算，可以滿足道床面平均照度5 lx 和疏散低照度3 lx的要求。

（2）燈具數(shù)量

   《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51309-2018）規(guī)定，任一配電回路配接燈具的數(shù)量不宜超過60只，額定功率總和不應(yīng)大于配電回路額定功率的80%，A型燈具配電回路的額定電流不應(yīng)大于6A。按10W的照明功率計算，可以得到區(qū)間每個配電回路能夠供電的照明燈數(shù)量為17.28盞，考慮線路損耗，每個配電回路供電的照明燈數(shù)量選取為15盞。相鄰兩個照明燈采用不同的配電回路交叉供電，每個配電回路所帶的照明燈均勻分布在300m范圍內(nèi)；300m范圍內(nèi)的標(biāo)志燈采用單回路供電，每個配電回路供電的標(biāo)志燈數(shù)量為30盞。

（3）線纜截面

    根據(jù)國標(biāo)圖集《19DX101-1建筑電氣常用數(shù)據(jù)》，消防應(yīng)急燈具端子處電壓偏差允許值可為額定電壓的±20%。19D702-7中直流線路電壓損失計算方法中的簡化計算公式為

    式中：u% 為電壓降百分?jǐn)?shù)；Δu 為電壓降；P 為線路功率，W；L 為線路長度，m；U 為標(biāo)稱電壓，V；S為線路截面，mm2；ρθ 為工作溫度為θ 時的導(dǎo)線電阻率，Ω·mm2/m。

    選取70 ℃為線路工作溫度，即ρ70=0.020 64 Ω·mm2/m，照明燈功率為10W，標(biāo)志燈功率為1W，則單回路照明燈總功率P 為150W，標(biāo)志燈總功率P為30W，計算得到各電纜截面滿足電壓降±20% 的供電距離，如表1所示

二集中電源的設(shè)置

（1）集中電源的設(shè)置方案

《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51309—2018）規(guī)定集中電源應(yīng)設(shè)置在消防控制室、低壓配電室、配電間內(nèi)或電氣豎井內(nèi)，但區(qū)間隧道內(nèi)無上述電氣用房，因此需考慮集中電源放置位置，目前主要有兩種方案。

方案一。將用于區(qū)間照明的集中電源全部設(shè)置在鄰近車站站臺層照明配電室，鄰近兩個車站的集中電源各負(fù)責(zé)為半個區(qū)間的燈具直接配電，如圖1所示。這種方案主要考慮蓄電池運行環(huán)境，設(shè)置于照明配電室利于通風(fēng)和自動滅火。在國家標(biāo)準(zhǔn)編制組的相關(guān)答疑中，建議集中電源設(shè)置在車站范圍內(nèi)，因此部分線路采用的方案為將集中電源設(shè)置在車站配電室，直接向區(qū)間的應(yīng)急燈具供電。但這種方案運用在長、大區(qū)間時，集中電源的供電半徑較大、線纜截面較大、回路較多；且部分車站設(shè)置了配線，配線區(qū)不一定設(shè)置照明配電室，照明配電室距區(qū)間起終點的距離可能達(dá)100～200m，進(jìn)一步變大了區(qū)間燈具供電線路的截面。

圖1 集中電源的設(shè)置方案一

方案二。在區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道處放置集中電源，如圖2所示。區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道的距離一般不超過600m，車站集中電源和聯(lián)絡(luò)通道處的集中電源供電半徑不會超過300m。方案二的燈具線纜截面和總長度比方案一小。另外，區(qū)間隧道所用的集中電源容量一般為1kVA左右，相比EPS 及其他專業(yè)使用的蓄電池容量已經(jīng)較小，不一定要設(shè)置在照明配電室；且規(guī)范并無明確要求不可設(shè)置在區(qū)間隧道，只是要求設(shè)置于隧道場所和潮濕場所時應(yīng)選擇防護(hù)等級不低于IP65的產(chǎn)品。盡管蓄電池容量較小，但蓄電池設(shè)置在區(qū)間疏散通道內(nèi)仍存在安全隱患，且不方便巡視維護(hù)。

圖2 集中電源的設(shè)置方案二

三一般工作照明的設(shè)置

（1）設(shè)置方案

    在《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51309-2018）實施之前，地鐵區(qū)間照明配電設(shè)計采用的電壓等級為AC220V，包括一般照明和應(yīng)急照明；區(qū)間每隔100～200m設(shè)置一處一般照明配電箱和應(yīng)急照明配電箱，一般照明燈具和應(yīng)急照明燈具交替布置。應(yīng)急照明兼用一般照明，以滿足5lx的照度要求；火災(zāi)工況下，關(guān)閉一般照明，只保留應(yīng)急照明。

    隨著《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51309-2018）的實施，目前各線路地下區(qū)間疏散照明均采用集中控制型消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，但對于一般工作照明的設(shè)置不同線路有著不同方案，主要分為兩種。（1）一般照明采用電壓等級為AC220V，正常工況下，一般照明燈具被點亮，疏散照明燈處于非持續(xù)模式，保持熄滅狀態(tài)；火災(zāi)工況下，一般照明被切除，疏散照明燈應(yīng)急點亮。（2）利用DC36V疏散照明兼做一般照明，且須處于持續(xù)模式，正常工況下可以根據(jù)照度要求處于節(jié)電點亮模式。

（2）方案對比

    當(dāng)疏散照明燈選用10W燈具、間隔10m布置時，可以滿足平均照度5lx和低照度3lx的要求。在方案一中，由于疏散照明燈平時處于熄滅狀態(tài)，一般照明為了滿足平均照度5lx的要求需要額外增加燈具。如果一般照明同樣選用10W燈具、間隔10m布置，則區(qū)間隧道內(nèi)照明燈具實際上是間隔5m一盞，即方案一實際上是在方案二的基礎(chǔ)上額外增加1套一般照明系統(tǒng)，造價相對于方案二更高，而且區(qū)間隧道內(nèi)存在兩種不同電壓等級和制式的燈具，施工和維護(hù)相對復(fù)雜；但方案一嚴(yán)格區(qū)分了一般照明和疏散照明。

   《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51309-2018）并未明確限制消防應(yīng)急照明不能兼做一般照明，其國家標(biāo)準(zhǔn)編制組相關(guān)答疑中認(rèn)為，消防應(yīng)急照明燈能否兼做一般工作照明主要取決于選用的照明燈具在符合回路功率和壓降指標(biāo)的前提下、經(jīng)過合理設(shè)計布置能否滿足一般工作照明的照度要求。

四安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)選型方案

1系統(tǒng)概述

    防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)主要由應(yīng)急照明控制器、消防應(yīng)急照明集中電源或應(yīng)急照明配電箱、消防應(yīng)急燈具等幾部分組成。該套系統(tǒng)為安科瑞公司完quan自主研發(fā)，符合國家現(xiàn)行的行業(yè)規(guī)范，可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

    該系統(tǒng)配合火災(zāi)報警控制器使用時，在平時對系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行實時的監(jiān)視和控制，便于日常的管理和維護(hù)，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。基于此保證在火災(zāi)發(fā)生時，能夠準(zhǔn)確改變消防應(yīng)急標(biāo)志燈具的指示方向，點亮消防應(yīng)急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類用戶擔(dān)心的安全問題解決了后顧之憂。

2應(yīng)用場所

     適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫(yī)院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業(yè)的消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4系統(tǒng)功能

系統(tǒng)運行主界面；燈具配置界面；信息界面；權(quán)限管理界面

5系統(tǒng)硬件配置

（1）應(yīng)急照明控制器選型

（2）應(yīng)急照明集中電源

（3）防爆應(yīng)急照明集中電源

（4）A型集中電源集中控制燈具選型

五結(jié)語

    文章主要針對地鐵區(qū)間隧道消防應(yīng)急照明集中電源設(shè)置方案、蓄電池電源供電方式和一般照明設(shè)置問題等方面展開探討。

   （1）集中電源裝置設(shè)置在車站利于運維管理且蓄電池運行條件較好，但這種方案的造價比設(shè)置在區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道更高，且區(qū)間隧道越長差價越大。

   （2）集中電源型和自帶電源型兩種供電方式在工程造價方面差別不大，但自帶電源型方案后期的燈具維護(hù)工作量較大。

   （3）消防應(yīng)急照明燈兼做一般工作照明可以節(jié)省工程造價，發(fā)揮應(yīng)急照明燈的功能。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳繼珍, 趙霖.城市軌道交通區(qū)間隧道消防應(yīng)急照明設(shè)計研究[J].光源與照明, 2022, 4 (4) : 25-28

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn): GB 51309—2018[S]. 北京: 中國計劃出版社, 2019.

[3] 劉麗萍, 趙美君. 地鐵車站設(shè)計如何合理執(zhí)行新規(guī)范:《 消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的探討[J]. 智能建筑電氣技術(shù),2019, 13 (6) : 104-109.

[4] 李昕, 崔洪敏. 地鐵區(qū)間應(yīng)急照明設(shè)計方案探討[J]. 建筑電氣, 2021,40 (2) : 32-36.

[5] 胡忠魁, 王東萍. 地鐵隧道區(qū)間應(yīng)急照明配電設(shè)計探討[J]. 照明工程學(xué)報, 2021, 32 (6) : 109-115.

[6] 杜東平, 陳剗. 基于現(xiàn)行規(guī)范的地鐵應(yīng)急照明設(shè)計探討[J]. 都市快軌交通, 2021, 34 (2) : 123-129.

[7] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 地鐵設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn): GB 51298—2018[S]. 北京: 中國計劃出版社, 2018.

[8] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.