一類高層住宅建筑消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王麗萍

（廈門市上城建筑設(shè)計(jì)有限公司）

0 引言

應(yīng)急照明作為民用建筑照明設(shè)施的一部分，其目的是在正常照明失效或火災(zāi)等緊急狀態(tài)下為人員疏散提供照明和正確的疏散引導(dǎo)，以達(dá)到縮短人員疏散時(shí)間，保證人身安全、消防作業(yè)的繼續(xù)進(jìn)行。根據(jù)GB 51309－2018 《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下稱《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》）新標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，本文以19D702－7《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》（以下簡稱《應(yīng)急照明》）標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，進(jìn)行建筑應(yīng)急照明具體設(shè)計(jì)的闡述，以期促進(jìn)應(yīng)急照明系統(tǒng)更好的發(fā)揮其作用。

1 應(yīng)急照明系統(tǒng)的選擇

《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對不同類型建筑的應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)置提出不同要求，如工程未設(shè)置消控室，但有設(shè)火災(zāi)報(bào)警則依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求宜選用集中控制型系統(tǒng)；若工程根據(jù)實(shí)際情況設(shè)有消控室，則需按標(biāo)準(zhǔn)要求選用集中控制型系統(tǒng)。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016－2014（以下稱《防火規(guī)范》）8.4.2 條規(guī)定，一類高層的公共部位應(yīng)設(shè)置自動(dòng)報(bào)警設(shè)置系統(tǒng)，且一類高層均需進(jìn)行消防電梯的設(shè)置，消防風(fēng)機(jī)、消防水泵等需要消防聯(lián)動(dòng)的消防設(shè)備，根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.2.1 條相關(guān)規(guī)定不僅需要報(bào)警，同時(shí)需要聯(lián)動(dòng)自動(dòng)消防設(shè)備的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)采用集中報(bào)警系統(tǒng)且應(yīng)設(shè)置控制室。因此一類住宅建筑應(yīng)選擇集中控制型消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

2 燈具的設(shè)計(jì)

消防應(yīng)急燈具（以下簡稱燈具）發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，不僅為消防作業(yè)的開展提供照明，亦為人員疏散提供正確的疏散指示。作為構(gòu)成消防應(yīng)急系統(tǒng)中的主要現(xiàn)場部件，燈具的設(shè)計(jì)尤其是燈具的布置直接決定系統(tǒng)的架構(gòu)形式。因此，按照《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的設(shè)計(jì)思路，系統(tǒng)確定后，首先應(yīng)以疏散單元為單位進(jìn)行燈具的設(shè)計(jì)。燈具的設(shè)計(jì)包括消防應(yīng)急照明燈具（以下簡稱照明燈具）的設(shè)計(jì)和消防應(yīng)急標(biāo)志燈具（以下簡稱標(biāo)志燈具）的設(shè)計(jì)。燈具的設(shè)計(jì)主要包括燈具的選型、燈具設(shè)置部位的確定和燈具的布置。

2.1 燈具選型

《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3.2.1 條對燈具的選擇做了詳細(xì)的規(guī)定，根據(jù)《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求設(shè)置在8 米及以下的消防應(yīng)急燈具應(yīng)選擇A 型消防燈具。而針對B 型燈具的應(yīng)用，適用于不具備消控室的樓梯間、疏散通道中。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)《電流對人和家畜的效應(yīng)》GB/T 13870.5－2016 規(guī)定了不同工況下引發(fā)的心室纖維顫動(dòng)現(xiàn)象接觸電壓閾值。若采用交流供電形式維持燈具運(yùn)行，電壓閾值在AC 20V 時(shí)接不會(huì)引發(fā)心室顫動(dòng)現(xiàn)象；若采用直流供電形式維持燈具運(yùn)行，閾值在DC 68V 時(shí)電壓接觸不會(huì)引發(fā)心室纖維性顫動(dòng)現(xiàn)象。同時(shí)，消防應(yīng)急燈具的應(yīng)用因《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》提出，對其安全電壓提出更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，將消防應(yīng)急燈具電擊防護(hù)的安全電壓閾值限定為DC36V。

一類高層住宅建筑層高一般為3m 且大部分空間均在8m 以內(nèi)，具有吊頂?shù)墓矃^(qū)域高度一般為2.5m。文件GB/T 16895.1－2008《低壓電氣裝置》中提出，人體伸臂的最大高度為距地面2.5m，即常規(guī)情況下普通人伸臂的最大高度為2.5m。在系統(tǒng)具體運(yùn)行期間，某些因素導(dǎo)致燈具外殼發(fā)生損壞，此時(shí)若燈具處于2.5m 范圍內(nèi)，人員極易因觸碰帶電部分而受到生命威脅。對此，為避免因人員接觸而發(fā)生觸電現(xiàn)象，規(guī)定高度≯2.5m 的消防應(yīng)急燈需選用A 型燈具，并以燈具額定運(yùn)行電壓為基礎(chǔ)，進(jìn)行電擊防護(hù)閾值的合理控制。而在具體火災(zāi)救援作業(yè)期間，通常情況下會(huì)借助消火栓進(jìn)行火情抑制，而因水源的導(dǎo)電性，極易在救援過程中通過水柱形成導(dǎo)電通路，進(jìn)而對消防人員造成安全威脅。為避免此現(xiàn)象的發(fā)生，需依據(jù)對工程應(yīng)用實(shí)際需求、產(chǎn)品技術(shù)水平的分析，將A 型燈具應(yīng)用于2.5m～8m 高度內(nèi)的燈具設(shè)計(jì)。

綜上一類高層住宅的消防應(yīng)急燈具應(yīng)選擇A 型消防燈具。

2.2 燈具設(shè)置部位及照度要求

應(yīng)急燈具設(shè)置的消防功能體現(xiàn)為滅火救援、安全疏散期間進(jìn)行疏散指示與光照的提供，所以在具體燈具設(shè)計(jì)中，需要明確燈具的設(shè)計(jì)部位及照度要求。《建筑防火規(guī)范》10.3.1 條對建筑內(nèi)需要設(shè)置疏散照明的場所或部位做出了相應(yīng)的規(guī)定，10.3.2 對建筑內(nèi)疏散照明的地面最低水平照度做出了相應(yīng)的規(guī)定?！都夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3.2.5 條中，在與《建筑防火規(guī)范》保持一致的前提下，明確了其他涉及人員疏散、滅火救援的部位及最低照度要求。根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況具體要求詳見表1。

2.3 燈具的布置

表1 照度及其照明部位

燈具的布置原則：確保其燈具的布局可以為覆蓋區(qū)域內(nèi)人員疏散提供基本光照，而針對部分標(biāo)志性的燈具，需確保設(shè)置完成后可以為人員進(jìn)行疏散方向、路徑的辨識(shí)提供方便，幫助人員第一時(shí)間找到安全出口、樓層通道等位置。燈具的布置設(shè)計(jì)步驟：①根據(jù)燈具的設(shè)置部位明確照度設(shè)計(jì)范圍；②根據(jù)最低照度要求結(jié)合燈具性能參數(shù)進(jìn)行照度計(jì)算；③根據(jù)布置原則進(jìn)行布燈。

2.3.1 根據(jù)燈具的設(shè)置部位明確照度測量范圍

一類高層需要設(shè)置應(yīng)急照明系統(tǒng)的部位詳見表1，在布置燈具時(shí)需要進(jìn)行照度計(jì)算，根據(jù)技術(shù)規(guī)定的相關(guān)要求不同場所的照度測量的范圍不同。對于樓梯間、走道照度測量范圍是中心線兩側(cè)，樓梯、走道寬度的一半。對于區(qū)域場所，如前室、底商、設(shè)備用電等：有疏散路徑，按疏散路徑確定照度測量范圍；無疏散路徑，按區(qū)域四周各減少500mm 確定照度測量范圍。

2.3.2 照度計(jì)算

疏散照明照度采用點(diǎn)照度，點(diǎn)照度的基本計(jì)算公式見式（1）（對應(yīng)圖3）：

圖1 樓梯間、合用前室疏散照明布置示例

圖2 區(qū)域場所（商業(yè)、配電室）疏散照明布置示例

圖3 點(diǎn)光源在水平面上的照度

式中，

h——光源距所計(jì)算水平面上的安裝高度，m；

Iθ——θ 角度照射方向上點(diǎn)光源形成的光強(qiáng)，cd；

K——燈具的維護(hù)系數(shù)，見表2；

Eh—— 被照點(diǎn)上點(diǎn)光源形成的水平照度，lx；

COSθ——入射光纖與地面通過光源法線之前的夾角的余弦。

一類高層住宅建筑樓一般層高3m，梯間前室、消防電梯間的前室或合用前室、公共走道一般要求吊頂凈高不小于2.5m，以安裝高度2.5m 為例，選擇對稱配光的應(yīng)急照明燈，光源的光強(qiáng)分布表參見表3，進(jìn)行照度計(jì)算。距燈具投影點(diǎn)2.5m 處的水平照度為：

滿足疏散照度不小于5lx 的要求，因此不小于5lx照度要求的場所可采用5W 應(yīng)急照明燈具5m 間距安裝。其他場所照度計(jì)算參照以上計(jì)算方法。選用不同型號(hào)的燈具，配光曲線不同，光強(qiáng)分布也不同，相同照度要求的場所需要裝設(shè)燈具的數(shù)量不同、安裝間距也會(huì)不同。

2.3.3 一類高層住宅典型場所的疏散照明布置

詳見圖1、圖2、圖4。

3 系統(tǒng)配電設(shè)計(jì)

⑴應(yīng)急照明燈具的電源應(yīng)由主電源和蓄電池電源組成，蓄電池的供電方式包括集中電源供電和燈具自帶蓄電池兩種方式。當(dāng)采用集中電源供電時(shí)，主電源與蓄電池電源應(yīng)在集中電源內(nèi)部實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換后，再由同一配電回路為應(yīng)急照明燈具供電，且燈具的主電源與蓄電池電源均必須由集中電源提供。當(dāng)采用燈具自帶蓄電池供電時(shí)，燈具的主電源通過應(yīng)急照明配電箱供電，當(dāng)主電源斷開時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)入自帶蓄電池供電，自帶蓄電池的供電方式前期投入較小，但是系統(tǒng)運(yùn)行可靠性較低且電源點(diǎn)分散不利后期蓄電池維護(hù)。從系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性及維護(hù)的便利性應(yīng)急照明供電方式宜采用集中電源供電，從經(jīng)濟(jì)性考慮應(yīng)急照明供電方式宜采用自帶蓄電池供電。

表2 燈具的維護(hù)系數(shù)

表3 燈具光強(qiáng)分布

圖4 地下樓梯通向地面層疏散門的上下樓梯間、直通室外疏散門的上方出口標(biāo)志燈布置示例

圖5 一類高層住宅消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)示意圖

圖6 采用集中電源供電方式的集中控制型系統(tǒng)示意圖

圖7 采用自帶電源供電方式的集中控制型系統(tǒng)示意圖

⑵燈具配電回路的設(shè)計(jì):《技術(shù)規(guī)定》3.3.3～3.3.6條對燈具配電回路的設(shè)計(jì)做了詳細(xì)規(guī)定，一類高層的住宅的應(yīng)急照明供電干線及控制方式圖示意圖詳圖5～圖7。

4 消防應(yīng)急照明燈具的設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

⑴疏散照明的照度計(jì)算范圍：樓梯間、走道照度測量范圍是中心線兩側(cè)樓梯、走道寬度的一半。對于區(qū)域場所，如前室，地下車庫等：有疏散路徑，按疏散路徑確定照度測量范圍；無疏散路徑，按區(qū)域四周各減少500mm 確定照度測量范圍。

⑵不同位置的標(biāo)志燈存在一定差異，如“安全出口”字樣并非在疏散、安全出口均有設(shè)置，僅在安全出口處進(jìn)行字樣設(shè)置。

安全出口和疏散出口上方設(shè)置的出口標(biāo)志燈的區(qū)別，安全出口上方設(shè)置的標(biāo)志燈的指示面板應(yīng)有“安全出口”字樣的文字標(biāo)識(shí)，而疏散出口上方設(shè)置的標(biāo)志燈的指示面板不應(yīng)有“安全出口”字樣的文字標(biāo)識(shí)。

⑶住宅建筑應(yīng)急照明配電回路不用嚴(yán)格按照防火分區(qū)來劃分，滿足《技術(shù)規(guī)定》3.3.5 條規(guī)定時(shí)不同防火分區(qū)可以共用同一配電回路。

5 結(jié)語

消防應(yīng)急照明燈具的設(shè)計(jì)在應(yīng)急照明設(shè)計(jì)中是十分重要的內(nèi)容，燈具是消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)最主要的現(xiàn)場部件，燈具的設(shè)計(jì)尤其是燈具的布置直接決定系統(tǒng)的架構(gòu)形式。合理的燈具布置使得應(yīng)急照明設(shè)計(jì)更人性化、更安全。