地铁低压配电设计中消防配电的探讨.pdf

交通世界TRANSPOWORLD0 引言地铁作为日常出行的重要交通工具之一，其安全运营一直是人们关注的重点。其中，地铁的消防配电设计是地铁建设中的重要环节。本文通过规范与实例相结合的方式，对地铁低压配电设计中合理进行消防配电设计进行分析并提出建议，为同类消防配电设计提供思路及参考。1 地铁应急照明中关于备用照明照度的设置原则1.1 应急照明概况应急照明包括疏散照明、备用照明和安全照明，是因正常照明的电源失效而启动的照明。当建筑物发生火灾或其他突发事件电源中断时，应急照明对人员疏散、消防救援、重要的生产、工作的继续运行都具有重要的作用。疏散照明是确保疏散通道能被有效辨识和认知所使用的照明，当停电或发生火灾时自动点亮，例如猫眼灯；备用照明指在正常照明发生故障时，为确保正常活动继续进行而设置的照明，这类照明与正常照明一样，平时都保持常亮状态，当发生停电或火灾时，备用照明会一直持续发亮；安全照明是在正常电源发生故障时，为确保处于潜在危险中人员的安全而设置的照明。本文主要讨论备用照明照度的设置要求。1.2 规范中关于备用照明照度设置原则1）消防泵房、配电室要求。建筑设计防火规范（GB 500162014）关于这两个房间备用照明照度要求与正常照明照度一致，而城市轨道交通照明（GB/T162752008）和 地铁设计防火标准（GB 512982018）只要求备用照明照度为正常照明照度的50%。对比来看，建筑设计防火规范对这两个房间备用照明照度要求更高。2）通信机房、信号机房要求。地铁设计防火标准额外对通信机房、信号机房的备用照明照度有不同的规定，照度不低于正常照明照度的50%。1.3 不同城市地铁线路备用照明照度设置情况在实际设计中，对比城市轨道交通照明 建筑设计防火规范 地铁设计防火标准这三本规范备用照明照度的不同之处，城市地域不同，设计的原则也不同。1）武汉地铁6号线金银湖站、南京5号线福建路站消防泵房、配电室备用照明照度按照正常照明照度的100%设置，通信机房、信号机房按照正常照明照度的50%设置。这两个车站均采用规范的最高标准来要求备用照明照度。2）南宁2号线三十三中站消防泵房、配电室前两个车站设置原则一致，但是通信、信号机房只按照正常照度的10%设置。1.4 对备用照明照度设置的建议由这三个车站可知，因为地铁车站地域的特殊性，在设计中设计的原则也会有所区别。结合规范及各个城市的特殊性，建议车站控制室、环控电控室、蓄电池室、照明配电室、变电所、消防泵房、气瓶间、高压细水雾泵房、防排烟风机房、射流风机控制室等特别重要的房间备用照明的照度与正常照明的照度一致；站长室、通信电源室（设备室）、信号电源室（设备室）按照度不低于正常照明照度的50%设置；其他一般工作场所的备用照明照度按不低于正常照明照度的10%设置。2 疏散指示标志设置2.1 疏散指示标志分类疏散指示标志包括安装在安全出口上方的安全出口标志和安装在侧墙上的疏散指示标志。2.2 规范中关于疏散指示标志设置原则2.2.1 安全出口标志安全出口标志的设置原则各个规范的要求都大致相同，规定在安全出口和疏散通道出口的门洞上方需要设置安全出口标志。但地铁设计防火标准还对收稿日期：2023-03-01作者简介：陈奕璇（1989），女，工程师，研究方向为电气工程。地铁低压配电设计中消防配电的探讨陈奕璇（深圳新能电力开发设计院有限公司，广东 深圳 518000）摘要：对消防配电设计中备用照明照度的选择、疏散指示标志的设置要求、消防用电设备配电的方式及消防配电线路敷设时的保护措施进行分析，提出在地铁低压配电设计中关于消防配电的一些建议。为后续的消防配电设计提供思路及参考。关键词：地铁；备用照明照度；疏散指示标志中图分类号：U231文献标识码：B29总661期2023年第31期（11月 上）区间联络通道的洞口上部有了额外的规定，要求在区间联络通道洞口的上部、垂直于门洞设置有双面标识并且常亮的指示标志。2.2.2 安装在侧墙上的疏散指示标志不同规范的相同之处是规定设置在墙面上的疏散指示标志距地面不大于1 m。不同之处包括以下方面：1）地铁设计防火标准 中对疏散指示标志的设置要求比较全面。分别从三个不同的位置规定指示标志的设置情况。站厅、站台公共区需要在墙面或柱面上设置指示标志，间距不大于 20 m 且不大于两柱跨，而且在这些指示标志相对应位置处的吊顶下需要设置指示标志，指示标志下边缘距地面不小于2.2 m，上边缘距吊顶面不小于0.5 m；疏散通道及转角处两侧的墙面上均需要设置指示标志，且间距不大于10 m，相对应位置吊顶下也需要设置指示标志，距地面不小于2.2m；区间疏散平台侧墙上需要设置指示标志和距离出口标识，且距离不大于15 m。2）地铁安全疏散规范 只要求了疏散指示标志的设置间距不大于10 m。3）建筑设计防火规范与消防安全标志设置要求对疏散指示标志的设置要求是相同的，要求指示标志设置在墙面或地面上，设置间距不大于20 m。袋形走道指示标志距离不大于10 m。但建筑设计防火规范还规定了走道转角区指示标志间距不大于1 m。4）人民防空工程设计防火规范对墙面、走道上方、地面疏散指示标志间距有了更详细的说明。要求墙面上指示标志间距不大于15 m，走道上方指示标志距地面不大于2.5 m，地面指示标志设置间距不大于3 m。2.3 不同城市地铁线路疏散指示标志设置情况1）武汉地铁7号线长丰站、南宁2号线三十三中站、广州地铁3号线东延段番禺客运站侧墙疏散指示标志的设置原则一致。2）广州地铁3号线东延段番禺客运站额外在站厅、站台层公共区墙面疏散指示对应的顶部增设了疏散指示标志。3）武汉地铁7号线长丰站、广州地铁3号线东延段番禺客运站区间联络通道洞口顶部额外设置了双面常亮的指示标志。2.4 对疏散指示标志设置的建议1）站厅、站台层公共区侧墙的疏散指示标志。如果公共区导向系统参与到应急疏散中，只需要在站厅、站台公共区墙面或柱子面上设置疏散指示标志，标志的上边缘距离地面不大于1 m，间距不大于20 m，且不大于两跨柱间距；如果公共区导向系统不参与应急疏散，除需要在墙面或柱子面上设置疏散指示标志外，还需要在这些标志的相对应位置的吊顶下增设指示标志，标志距地面不小于2.2 m，距吊顶不小于0.5 m。2）出入口侧墙的疏散指示标志。若导向系统参与疏散时，只需要在出入口通道的两侧及转角处的墙面上设置疏散指示标志即可，墙面两侧标志距地面不大于1 m且间距不大于10 m，转角处标注间距不大于1 m；如果公共区导向系统不参与应急疏散时，还需要在这些标志相对位置的吊顶下设置指示标志，标志距地面不小于2.2 m，距吊顶不小于0.5 m。3）设备区走道侧墙的疏散指示标志。在走道墙面上单侧设置，标志距地面不大于1 m且间距不大于10 m，走道转角处的标注间距不大于1 m。4）区间侧墙的疏散指示标志。在区间纵向疏散平台侧墙上设置间距不大于15 m的疏散指示标志和疏散出口的距离标识，且标志不能侵占疏散平台宽度。5）安全出口指示标志。在安全出口和疏散通道出口的门洞上方均设置安全出口标志，并在区间联络通道洞口的上部、垂直于门洞设置有双面标识并且常亮的指示标志。3 消防用电设备配电方式3.1 消防配电电源概况消防配电电源包含消防动力配电电源、应急照明配电电源。消防配电应由双重电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。地铁设计中应急照明的配电方式各地都比较相似，均采用由变电所双重电源直接配电，在应急照明配电装置内设置双电源切换开关，并增设蓄电池作为应急电源。而消防动力配电的方式由于用电设备不同，配电方式也有所不同。本文主要分析防烟和排烟风机房的消防用电设备的配电方式。3.2 规范中关于消防用电设备配电方式的设置原则1）建筑设计防火规范 要求防烟和排烟风机房的消防用电设备的供电，要在配电线路的最末一级配电箱处设置自动切换装置。2）地铁设计防火标准 对防排烟风机供电电源要求由该侧双重电源自动切换柜单回路放射式供电至设备；当供电距离较长时，除采用由变电所双重电源直接供电外，还要在最末一级配电箱处设自动切换。这两个规范都对防烟和排烟风机房的消防用电设备的配电提出了要求。可以采用由变电所双重电源直接供电，并在最末一级配电箱设置自动切换，也可以由该侧双重电源自动切换柜单回路放射式供电。3.3 不同城市地铁线路消防用电设备配电方式设置情况1）武汉地铁从蔡甸线开始，防烟和排烟风机房的消防用电设备就采用由变电所双重电源直接配电，并在防烟和排烟风机配电箱处设置了双电源切换开关。这种配电方式只考虑了设备的供电可靠性，忽略了设备的集中控制。2）南京地铁采用由该侧环控电控柜馈出单回路放30交通世界TRANSPOWORLD射式配电到每个防烟和排烟风机房的消防用电设备，而这种配电方式只考虑了设备的集中控制，却忽略了设备供电的可靠性。3.4 对消防用电设备配电方式的建议当为防烟和排烟风机房的消防用电设备供电时，首先应考虑配电距离因素：如果配电距离超过100 m，为提高供电可靠性，建议选择直接由变电所双重电源配电，并在防烟和排烟风机配电箱处设置自动切换开关。再考虑集中控制因素：如果供电距离在 100 m 以内，建议由该侧环控电控室馈出单回路放射式配电到每个防烟和排烟风机房的消防用电设备。保证设备供电可靠性是消防用电设备配电的前提，只有满足这个前提后，设备的集中控制才有意义。所以在设计时应根据不同的现场情况，采用不同的供电方式，才能使设计方案更好地贴合实际需求。4 消防配电线路明敷时的保护措施4.1 规范中关于消防配电线路明敷时保护措施的设置原则建筑设计防火规范中对消防配电线路的敷设提出了一些要求：明敷时应穿有防火保护措施的金属导管或封闭式金属槽盒；在电缆井、沟内若采用阻燃或耐火电缆，可以明敷；采用矿物绝缘类不燃性电缆可以直接明敷。4.2 不同城市地铁线路消防配电线路明敷时的保护措施设置情况以南宁地铁2号线和武汉地铁11号线东段实例分析消防配电线路明敷时的保护措施。1）南宁地铁2号线一级负荷（含消防负荷）配电线路电缆采用无卤低烟阻燃B类耐火电缆，二、三级负荷配电线路电缆采用无卤低烟阻燃 B 类电缆。消防配电电缆与其他一、二、三级负荷配电电缆采用穿同一封闭式电缆槽盒进行保护。一级负荷的主、备回路电缆采用在封闭式电缆槽盒中增加防火隔板的方式进行分割，其他电缆分别均匀地设置在封闭式电缆槽盒中。2）武汉地铁11号线东段一级负荷中的消防负荷配电线路电缆采用柔性矿物绝缘电缆，其他一级负荷电缆采用无卤低烟阻燃A类耐火电缆，二、三级负荷电缆采用无卤低烟阻燃A类电缆。一、二、三级负荷配电电缆采用穿同一封闭式桥架进行敷设。桥架中加防火隔板将一级负荷中的消防负荷配电电缆的主、备回路分隔开，加之防火隔板将其他一级负荷配电电缆的主、备回路分割开，其他二、三级负荷的配电电缆分别均匀地设置在一级负荷（不含消防负荷）配电电缆处。4.3 对消防配电线路明敷时的保护措施的建议1）南宁地铁 2 号线消防配电线路采用耐火电缆，虽然是在封闭式电缆槽盒中敷设，但与其他负荷配电线路在同一槽盒内，虽然中间设置了防火隔板，但隔板有可能因为各种原因，密闭性发生问题的可能性很大，导致当其他负荷配电线路发生火灾时，影响消防配电线路供电，降低了消防配电的供电可靠性。2）武汉地铁11号线东段消防配电线路虽然采用矿物绝缘电缆，但将矿物绝缘电缆与其他电缆敷设在同一封闭式桥架中占了封闭式桥架的面积，导致额外增加桥架的尺寸，造成地铁设备区空间的拥挤和桥架的浪费，同时造成了成本增加。如果消防配电线路采用矿物绝缘电缆时，依据建筑设计防火规范 的要求，电缆是可以直接明敷的。如果采用耐火电缆，建议单独设置封闭式槽盒（封闭式电缆桥架），并刷防火漆进行保护，与其他一、二、三级负荷配电线路完全独立开来，以此达到真正意义上对消防配电线路的保护。5 结束语规范对应急照明中备用照明照度的选择、疏散指示标志的设置、消防设备配电的方式及消防线路明敷时的保护都有比较明确的规定。但在地铁的实际设计中，由于设计人员的理解不同，会存在一定的差异，需要通过大量的实际设计经验及对既有线路的运营经验，尽量优化这些不足之处，使消防工程在实际应用中更安全、合理、经济。参考文献：1 北京市地铁运营有限公司，北京市地铁运营有限公司设计研究所.城市轨道交通照明：GB/T 162752008S.北京：中国标准出版社，2009.2 公安部天津消防研究所，公安部四川消防研究所.建设设计防火规范：GB 500162014S.北京：中国计划出版社，2018.3 上海市隧道工程轨道交通设计研究院，公安部天津消防研究所.地铁设计防火标准：GB 512982018S.北京：中国计划出版社，2018.4 中国安全生产科学研究院，中国标准化研究院.地铁安全疏散规范：GB/T 336682017S.北京：中国标准出版社，2017.5 总参工程兵第四设计研究院.人民防空工程设计防火规范：GB500982009S.北京：中国计划出版社，2009.6 公安部天津消防研究所.消防安全标志设置要求：GB 156301995S.北京：中国标准出版社，2004.31