國家會議中心二期項目消防應(yīng)急照明設(shè)計

趙 聰

(北京市建筑設(shè)計研究院有限公司，北京 100045)

0 引言

國家會議中心二期項目將承擔(dān)2022 年北京冬奧會、冬殘奧會主新聞中心(MPC)和國際廣播中心(IBC)功能，賽后承擔(dān)舉辦國務(wù)、政務(wù)及高端國際交流活動的職能，由于其具有特殊的使用功能需求，存在著超大空間不能完全滿足當(dāng)前國家相關(guān)規(guī)范要求的內(nèi)容，部分空間需要結(jié)合性能化分析報告進行設(shè)計，本文根據(jù)最新規(guī)范GB 51309-2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準》 結(jié)合項目實際情況，對項目設(shè)計過程中遇到的問題進行分析總結(jié)。

1 工程概況

國家會議中心二期項目(主體部分)位于北京市朝陽區(qū)奧林匹克中心區(qū) B25、B26 地塊，主要功能包括會議中心、展覽中心，展覽部分位于B25地塊首層和地下二層，會議部分位于B26地塊首層及B25、B26地塊二層(20m層)，高端會議部分位于B25、B26地塊三層(30.8m層)，車庫及配套用房部分位于地下一、二層。規(guī)劃總用地面積92 626.94m2，總建筑面積418 680m2，其中地上建筑面積256 000m2，地下建筑面積162 680m2。建筑高度45m，拱形天窗51.95m。本文主要對B26地塊-會議中心部分進行介紹分析。

會議中心主要功能：一層為主會場、合影區(qū)、序廳和兩個設(shè)備夾層；二層為序廳、新聞發(fā)布廳、會議室、后勤用房和一個設(shè)備夾層；三層為序廳、宴會廳、峰會廳、合影花園、后勤用房和兩個設(shè)備夾層；地下一層為餐廳、物業(yè)用房、洗衣房、變配電室、車庫和一個自行車庫夾層；地下二層為車庫。

2 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)是一種輔助人員安全疏散的建筑消防系統(tǒng)，由消防應(yīng)急照明燈具、消防應(yīng)急標志燈具及相關(guān)裝置構(gòu)成，其主要功能是在火災(zāi)等緊急情況下，為人員的安全疏散和滅火救援行動提供必要的照度條件及正確的疏散指示信息。

2.1 系統(tǒng)類型的選擇

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準GB 51309-2018(后文簡稱“GB51309-2018”)中3.1.2條規(guī)定設(shè)置消防控制室應(yīng)選用集中控制型系統(tǒng)。本項目設(shè)置有消防控制室和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，因此采用集中控制型應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)(圖1)。

圖1 消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)圖

2.2 應(yīng)急疏散照明燈的設(shè)置

2.2.1 地面水平最低疏散照度

根據(jù)《中華人民共和國消防法》第七十三條規(guī)定，人員密集場所，是指公眾聚集場所，醫(yī)院的門診樓、病房樓，學(xué)校的教學(xué)樓、圖書館、食堂和集體宿舍，養(yǎng)老院，福利院，托兒所，幼兒園，公共圖書館的閱覽室，公共展覽館、博物館的展示廳，勞動密集型企業(yè)的生產(chǎn)加工車間和員工集體宿舍，旅游、宗教活動場所等。本項目為人員密集場所。

此外，根據(jù)GB51309-2018中3.2.5條I-3，本項目避難走道、樓梯間、前室地面水平最低疏散照度為10lx；根據(jù)GB51309-2018中3.2.5條III-2、III-5，本項目地下非消防性能化區(qū)域走道地面水平疏散最低照度為3lx；根據(jù)GB51309-2018中3.2.5條IV-8、IV-1規(guī)定，本項目車庫、有人值班的配電室、消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機房等發(fā)生火災(zāi)時仍需工作、值守的區(qū)域地面水平最低疏散照度為1lx。

結(jié)合性能化報告要求，通向避難走道的疏散走道、面積≥100m2且經(jīng)常有人的房間內(nèi)(如更衣室、餐廳、物業(yè)辦公室等)地面水平最低疏散照度為5lx。高大空間人員密集場所地面水平最低疏散照度為10lx。

疏散照度是指地面水平最低照度，疏散照明燈均屬于點光源，因此采用點光源的點照度計算公式可參考《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》19D702-7中P32，點光源產(chǎn)生的水平照度：Eh=K×Iθ/d2×cosθ=K×Iθcos3θ/h2(lx)。其中，K為燈具的維護系數(shù)，Iθ為點光源在θ角度照射方向的光強(cd)。點光源水平照度示意圖可參見圖2。

當(dāng)采用上式進行計算時，要考慮多個光源疊加的情況；除可以采用上式對最不利點進行手算外，也可以借助DIALux或天正電氣軟件進行計算繪制等照度曲線。

圖2 點光源水平面照度

2.2.2 高大空間應(yīng)急照明燈的選擇

高大空間人員密集場所，由于應(yīng)急疏散照度要求高，采用A型應(yīng)急照明燈已經(jīng)無法滿足照度要求，因此采用大功率B型燈具，本項目采用26W應(yīng)急照明燈。以主會場為例，燈具安裝高度12m，考慮整齊和美觀，一柱跨布置一個26W應(yīng)急照明燈(間距9m或12m),燈具布置圖如圖3；計算得出地面水平最低照度為12lx，等照度曲線如圖4。

2.2.3 避難走道、樓梯間、前室應(yīng)急照明燈的選擇

以采用9W應(yīng)急照明燈，安裝高度3m、間距5m、3m寬范圍單排布置為例，計算得出地面最小照度為11lx，如圖5。

根據(jù)GB 51309-2018中3.2.5條文說明，最低照度要求范圍為樓梯寬度的1/2范圍內(nèi)，合用前室距墻500mm范圍內(nèi)，避難走道寬度的1/2范圍內(nèi)，結(jié)合9W應(yīng)急照明燈等照度曲線，本項目避難走道寬度3m，每6m布置一個9W應(yīng)急照明燈，具體布置如圖6；樓梯間每層平臺和各休息平臺布置一個9W應(yīng)急照明燈，前室按6m×6m間距吸頂安裝9W應(yīng)急照明燈，具體布置如圖7。

綜上所述，本項目各場所地面水平最低照度要求，及應(yīng)急照明燈設(shè)置標準歸納如表1。

圖3 主會場應(yīng)急照明平面圖

圖4 主會場等照度曲線

圖5 9W燈單排間距5m布置等照度線

圖6 避難走道疏散照明平面

圖7 樓梯間、前室應(yīng)急照明平面

應(yīng)急照明燈設(shè)置標準 表1

2.3 大空間人員密集場所的疏散方案

2.3.1 主會場疏散方案

主會場面積為7 332m2，凈高約為18m，預(yù)期最大使用人數(shù)為5 050人；主會場內(nèi)所有人需通過疏散門進入序廳，經(jīng)序廳向室外疏散。使用時主會場可能被分隔為4個大廳使用，其內(nèi)的活動隔板有兩種布局方案，如圖8～9。

圖8 主會場活動隔板布局一

圖9 主會場活動隔板布局二

圖10 主會場疏散指示平面圖

主會場因?qū)儆诖罂臻g，其內(nèi)無柱網(wǎng)結(jié)構(gòu)，只能沿外墻設(shè)置疏散指示燈，由于跨距太大，所以采用大型標志燈。但是僅沿外墻設(shè)置大型方向標志燈，仍無法滿足GB51309-2018中3.2.9-2.2)標志面與疏散方向垂直時30m距離的要求，因此在主會場內(nèi)部地面上設(shè)置地埋式應(yīng)急疏散指示標志燈，間距按≤3m設(shè)置。由于活動隔板有兩種布置方案，因此在南北向(豎向)隔板移動區(qū)間設(shè)有兩種疏散預(yù)案功能的借用疏散指示標志燈(大型)和借用地埋式應(yīng)急疏散指示標志燈，根據(jù)隔板位置，調(diào)整疏散方案，此區(qū)域設(shè)置三種疏散方案(左側(cè)疏散、右側(cè)疏散、兩側(cè)疏散)，根據(jù)分隔情況調(diào)整疏散路徑，如圖10。

2.3.2 視覺連續(xù)型疏散指示燈

高大空間場所結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的疏散指示設(shè)置難以滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范標準的要求。劃分主要的疏散通道并設(shè)置能保持視覺連續(xù)的疏散指示，能夠在發(fā)生火災(zāi)時有效地幫助人們快速識別疏散方向，以確保迅速、順利地疏散，避免人員傷亡。關(guān)于會展相關(guān)的視覺連續(xù)型疏散指示燈有以下規(guī)范做了相應(yīng)規(guī)定，包括會展建筑電氣設(shè)計規(guī)范JGJ 333-2014中9.4.2-2條規(guī)定，建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50016-2014 中10.3.6條規(guī)定，GB 51309-2018 中3.2.9-3規(guī)定及3.2.1-2條規(guī)定等。

結(jié)合以上規(guī)范要求和消防性能化報告，本項目在地下避難走道、通向避難走道的疏散走道，一層主會場、序廳、合影區(qū)，二層序廳，三層宴會廳、峰會廳主要疏散通道上設(shè)置能保持視覺連續(xù)的疏散指示標志燈。其中避難走道、疏散走道為居中設(shè)置，主會場、序廳、合影區(qū)、宴會廳、峰會廳原則上為沿墻3m區(qū)域設(shè)置，在不影響大空間整體美觀效果的前提下，確保人流導(dǎo)引至疏散樓梯。地埋式應(yīng)急疏散指示燈應(yīng)與地面平齊，防護等級為IP67，其管件接頭防護等級也為IP67。一層至三層視覺連續(xù)型疏散指示燈布置如圖11～13。

圖11 一層視覺連續(xù)型疏散指示燈布置

圖12 二層視覺連續(xù)型疏散指示燈布置

圖13 三層視覺連續(xù)型疏散指示燈布置

2.4 應(yīng)急照明控制器電壓確定原則

GB51309-2018中規(guī)定，額定工作電壓≤DC 36V 的為A型消防應(yīng)急燈，額定工作電壓>AC 36V 或DC36V的為B型消防應(yīng)急燈。其中3.2.1-4規(guī)定，距地8m及以下的應(yīng)選擇A型燈具，地埋式疏散指示燈要采用集中電源A型燈具。

由于8m以上大空間疏散照度要求比較高，A型燈具由于功率都比較低，光通量比較小，已經(jīng)沒有辦法滿足地面水平最低疏散照度的要求，因此選用大功率的B型燈具。本項目8m及以下的燈具采用集中電源A型燈具，8m以上的大空間采用集中電源B型燈具。

A型消防應(yīng)急照明燈具和B型消防應(yīng)急照明燈具應(yīng)分別由不同的應(yīng)急照明控制器供電，為A型消防應(yīng)急照明燈具供電的應(yīng)急照明控制器工作電壓為DC 36V，為B型消防應(yīng)急照明燈具供電的應(yīng)急照明控制器工作電壓大于DC 36V，其電壓等級同B型消防應(yīng)急燈具，由產(chǎn)品供應(yīng)商確定。

2.5 系統(tǒng)配電回路劃分方案

GB51309-2018中3.3.5-7不僅對A、B型應(yīng)急照明配電箱配出回路數(shù)量有限制(A型不超過8路，B型不超過12路)，對其配電回路容量也有限制(任一回路不超過60只燈具，任一回路所接燈具的額定總和不大于回路額定功率的80%，A型回路額定電流≤6A，B型回路額定電流≤10A)，這就要求設(shè)計師要合理選擇疏散照明燈具的電壓等級進行回路劃分。

A型燈具有DC 24V和DC 36V兩種，但由于本項目對疏散照度要求比較高，且有多個剪刀梯(每個剪刀梯相當(dāng)于兩個空間，每個空間需要有單獨的配電回路)，因此配置的疏散照明具及應(yīng)急照明回路會比較多；受限于應(yīng)急照明配電箱配出回路數(shù)量，可能A型應(yīng)急照明配電箱回路數(shù)量有限，需要單回路盡可能配接更多的應(yīng)急燈；因此本項目采用電壓等級高一些的DC 36V的A型燈具。

采用A型燈具時，每個回路最大可帶功率為：36V×6A×80%=172W；當(dāng)回路所接為9W應(yīng)急疏散照明燈時，172/9=19，單回路最多可以接19個燈；當(dāng)回路所接為5W應(yīng)急疏散照明燈時，172/5=34，單回路最多可以接34個燈；當(dāng)回路所接為3W大型疏散指示標志燈時，172/3=57，單回路最多可以接57個燈；當(dāng)回路所接為1W疏散指示標志燈時，172/1=172，但是單回路最多不能超過60只，因此單回路最多可以接60個標志燈。

B型不同廠家電壓等級不同(AC220V/DC216V等)，因此B型電壓等級需由產(chǎn)品供應(yīng)商確定。B型應(yīng)急燈功率比較大，可以參照普通照明回路要求，按不超過25個燈一個回路設(shè)計。

GB51309-2018中3.3.8-1-1)規(guī)定豎井中集中電源額定輸出功率應(yīng)≤1kW。結(jié)合本項目，即：設(shè)置在配電間內(nèi)的A型應(yīng)急照明配電箱和B型應(yīng)急照明配電箱的額定輸出功率總和(即所有配電回路設(shè)備功率總和)不大于1kW；這就要求設(shè)計師在初步設(shè)計階段，要合理設(shè)置配電間位置，對于一些大空間，由于疏散照度要求比較高，應(yīng)急照明燈功率比較大，數(shù)量比較多，設(shè)置一個配電間可能無法滿足要求，需要設(shè)置多個配電間，本項目主會場即設(shè)置了四個消防配電間。圖14為應(yīng)急配電盤系統(tǒng)圖。

3 結(jié)束語

圖14 應(yīng)急配電盤系統(tǒng)圖