摘要:消防應急照明燈具長期存在平均照度不夠、選型不合理、施工安裝方式不正確和電源年久失效等問題,消防救援機構基層消防監督員和單位內部消防管理人員受能力、檢查器材的限制,無法進行有效監管,一旦發生火災事故,極易造成重大人員傷亡。本文從對消防應急照明燈具的選擇、設置和安裝及維護管理等方面進行探討,以期提升單位本質消防安全和日常監管水平,確保應急照明燈具完好率。
關鍵詞:消防應急;照明燈具;設計;日常監管
消防應急照明燈作為在火災發生時供建筑內人員疏散和繼續工作所提供照明的燈具,日前普遍存在照度不足、燈具安裝不合理的問題,一旦發生火災事故,不能對建構筑物內的人員,在疏散路徑上提供準確的引導信息,極易造成重大人員傷亡。
一、消防應急照明燈具的設計
(一)設置場所[1]
除建筑高度小于27米的住宅建筑外,民用建筑、廠房和丙類倉庫的下列部位應設置疏散照明:(1)封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室、消防電梯間的前室或合用前室、避難走道、避難層(間);(2)觀眾廳、展覽廳、多功能廳和建筑面積大于200平方米的營業廳、餐廳、演播室等人員密集場所;(3)建筑面積大于100平方米的地下或半地下公共活動場所;(4)公共建筑內的疏散走道,人員密集的廠房內的生產場所及疏散走道。
(二)地面最低水平照度要求[1]
建筑內疏散過程中重要過渡區或室內安全區的地面最低水平照度值:(1)疏散走道不應低于1.0Lx;(2)人員密集場所、避難層(間),不應低于3.0Lx;(3)樓梯間、前室或合用前室、避難走道,不應低于5.0Lx;(4)人員密集場所、老年人照料設施、病房樓或手術部的樓梯間、前室或合用前室、避難間和避難走道,不應低于10.0Lx。
未明確規定的,如生產車間、倉庫、重要辦公樓中的會議室,應從有利于人員疏散的需要并根據實際情況,統籌考慮疏散照明。
(三)施工圖的設計
目前,應急照明燈具應急狀態下大部分采用LED燈照明,計算LED燈在地面各個點的照度,需參照LED燈的光強分布曲線(配光曲線),據此曲線計算一定距離內的亮度。每個廠家LED燈的光強分布曲線均不同,由廠家在出廠說明書中提供。設計階段因缺少廠家提供的光強曲線分布圖,無法進行可靠計算和分析。
在設計階段,我們通常通過計算平均照度的方式來確定應急照明燈的數量。
疏散照明的地面平均水平照度值[2,4]:(1)疏散走道不應低于1lx;(2)人員密集場所、避難層(間)不應低于2lx;(3)樓梯間、前室或合用前室等垂直疏散區域和避難走道不應低于5lx;(4)火災時需要救援人員協助疏散的場所,如寄宿制幼兒園和小學的寢室、老年人照料設施、醫院病房樓或手術部等,不應低于5lx。
平均照度的計算[8]
逐點計算法,目前用得較少,原因是計算繁瑣,費時較長。主要用于計算照度均勻度,校驗UCR。
利用系數法:平均照度(Eav)=單個燈具光通量Φ×燈具數量(N)×利用系數(CU)×維護系數(K)÷地面面積(S)
利用系數指照明燈具對不同環境(吊頂,墻壁,地板的反射率)來反映反射狀況的。
維護系數指照明燈具因老化或塵垢而使光束減少的系數。
不一樣的燈具,系數都是不同的,即使一樣的燈具,由于格柵,燈罩,燈具的材料,式樣不同,數值也都不一樣。
單個燈具的光通量、利用系統、維護系數和燈具最大距高比均由廠家在產品說明書中提供。利用系數一般取0.3~0.4,維護系數一般取0.7~0.8;
燈具數量(N)=所需照度(Eav)×房間面積(S)÷單個燈具的光通量Φ÷利用系數(CU)÷維護系數(K)
一般情況下,設計照度與標準值相比較,可有-10%~+10%的偏差[2]。
疏散通道中心線的地面平均水平照度值最大值與最小值之比不應大于40:1[2],設計時要合理選用應急照明燈具,注意應急照明燈的間距。
(四)設計中其他注意事項
1.特殊場所的備用照明
發生火災時仍需正常工作的消控室、消防水泵房、防煙和排煙機房、發電機房、變配電室等消防設備用房的備用照明,其作業面的最低照度不應低于正常照明照度,并符合控制室、變配電站和泵房等通用房間的照明標準值[1,2]。
2.防護等級
應急照明燈具外殼防護等級[3]不應低于IP30的要求,對安裝在室外地面的燈具外殼防護等級應不低于IP67,安裝在室內地面上防護等級不應低于IP54。
IP代碼第一位特征數字是防止固體異物進入的等級,第二位特征數字是防止水造成有害影響。第二位特征數字為0代表無防護,4代表防濺水,7代表防短時間浸水[6]。
安裝在地下汽車庫、浴室等潮濕場所內和室外疏散走道上的疏散指示標志和應急照明燈,如外殼不具備防水性能,在使用一段時間后,均無法正常使用。建議地下汽車庫、浴室等潮濕場所的照明燈具防水等級采用3、4,室外防水等級采用4、5。
二、消防應急照明燈具施工
(一)電源線敷設
1.電源線應直接與燈具內接線盒進行連接,不能通過插座進行連接,電線中間接線時應在接線盒內進行。
2.明敷時(包括敷設在吊頂內),除敷設在電纜井、溝內并采用阻燃或耐火電纜外,應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護,金屬導管或金屬槽盒應采取防火保護;當采用礦物絕緣類不燃性電纜可直接敷設。當采用金屬軟管保護時,電源線應從頂棚接線盒直接引下,且長度不大于200cm。
3.暗敷時,應敷設在不燃結構內,保護層厚度不小于3cm,并穿管保護。
(二)安裝高度
1.消防應急照明燈具的設置位置:安全出口處設置在門口上部;樓梯間和大廳、走道等設在墻面或頂棚下。備用照明燈具應設置在墻面的上部或頂棚上。
2.走道上部設有密集的管線、橋架等時,消防應急照明燈具應設置在管線、橋架的下方。
3.考慮到火災時產生的煙氣的影響,照明燈具不應安裝在儲煙倉內。
三、消防應急照明燈具的檢查
(一)消防應急照明燈具要求
1.電源
(1)消防應急照明燈具應選用鎘鎳、鎳氫電池、免維護鉛酸電池。(2)燈具應有充、放電性能和過放電保護功能,如放電終止電壓鎘鎳、鎳氫電池不應小于額定電壓的80%,免維護鉛酸電池不應小于額定電壓的85%,且放電終止后,未重新充電不應啟動。(3)燈具過充電保護和充電回路開路、短路保護,如充電回路開路、短路時,應點亮故障狀態指示燈。
2.電壓
(1)電壓過高會導致光源使用壽命的縮短和能耗的過分增加;電壓過低將使照度大幅度降低,影響照明質量。(2)應急照明照明燈具的端電壓不宜大于其額定電壓的105%,不宜低于其額定電壓的90%[2]。
3.使用壽命
國際電工委員會(IEC)對鎳氫、鎳氫的有效使用壽命均采用循環耐久性來作為電池使用壽命的主要性能要求,一般要求≥500次循環放電試驗。
4.電池更換
(1)電池實際放電容量低于額定容量的60%左右,經維護無法明顯上升者,可以確定報廢。(2)電池充電時,發熱嚴重。(3)鎘鎳、鎳氫電池一般使用壽命為3年,最長可達7-8年;免維護鉛酸電池的一般使用壽命3-5年。
5.光源
光通量LED燈的光通量到一定時間會進行衰減。光衰期沒有國家標準,行業內部標準為:1000h光衰為0;3000h光衰為1%;10000h光衰為3%;50000h光衰為30%;因此光衰超過30%,應更換LED燈。
(二)維保測試
1.測電壓。利用萬用表對電壓進行測試。放電前,在燈具電池浮充狀態下測量并記錄電池的電壓和內阻。放電開始后立即測量電池的端電壓,放電期間應間隔為10min測量電池的端電壓,放電末期應隨時測量,以準確確定終止電壓。
2.測容量。利用蓄電池容量測試儀 每季度測一次電池的有效容量。
3.測溫度。利用紅外線測溫儀測溫度,蓄電池的工作溫度在15℃-35℃范圍內。在充電過程中電池輕微發熱屬正常現象,充電時,電池溫度不應超過60℃時。
4.測光通量。利用數字照度儀進行測試放電開始時測LED光源光通量,放電期間應間隔為10min進行測量,放電末期應隨時測量,以準確確定電池放電終止光通量。放電開始時光通量低于90%,放電終止時低于30%,應更換LED光源。
5.消防設施維保單位每年應對應急照明燈具的電池進行1次測試,經測試不具備功能的應報廢[7]。
(三)日常安全檢查
單位日常檢查和消防救援機構對消防應急照明燈具進行監督檢查時,可采用以下方法:一是看應急照明燈具的使用年限,達到說明書的使用年限的應報廢(火災報警系統蓄電池一般為免維護鉛酸電池,使用年限不超過四年)[7]。二是利用數字照度計測地面最低水平照度。利用消防監督檢查器材箱中的數字照度計,檢測地面最低水平照度[1],不應直接測應急照明燈直接照射的下方,應當將數字照度計貼近地面,與地面水平,測兩個應急照明燈中間最暗的部位,或是單個應急照明燈最不利點的地面。三是測連續供電時間。利用計時工具測消防應急照明燈具的連續供電時間[1]。建議在檢查開始時從配電箱處切斷應急照明燈具正常電源,利用蓄電池進行供電,在達到該場所所需最低供電時間后再測應急照明燈具的地面最低水平照度。
四、結語
消防應急照明燈具是消防應急照明和疏散指示系統的重要組成部件,須進一步完善從設計、施工、產品標準到后期消防監管工作,才能保證人員的快速、安全疏散。
參考文獻:
[1]GB 50016-2014,建筑設計防火規范[S].2018.
[2]GB 50034-2013,建筑照明設計標準[S].
[3]GB 17945-2010,消防應急照明和疏散指示系統[S].
[4]GB 51309-2018,消防應急照明和疏散指示系統技術標準[S].
[5]GB 13495,消防安全標志[S].
[6]GB 4208-2008,外殼防護等級(IP代碼)標準[S].
[7]DB 11/T 1620-2019,建筑消防設施維修保養規程[S].
作者簡介:洪建華,男,江蘇省消防救援總隊南通市消防支隊中級技術職務,專業技術二級指揮長,長期在消防救援機構基層從事消防監督工作。