民用建筑應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計簡析

□ 張根龍

應(yīng)急照明是在正常狀態(tài)下因正常照明電源的失效而啟用的照明或者是在火災(zāi)等緊急狀態(tài)下按預(yù)設(shè)邏輯和時序而啟用的照明。應(yīng)急照明作為民用建筑及一般工業(yè)場所照明設(shè)施的一部分，同人身安全和建筑物安全密切相關(guān)。當(dāng)電源中斷，特別是建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)而導(dǎo)致電源中斷時，應(yīng)急照明對人員疏散、保證人身安全、保證工作的繼續(xù)進(jìn)行有不可替代的特殊地位。

1 應(yīng)急照明的概念

應(yīng)急照明是正常照明的電源失效時而啟用的照明?！督ㄖ彰髟O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034—2013）把應(yīng)急照明分為疏散照明、安全照明、備用照明。《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50016—2018）把應(yīng)急照明限定在防火方面，分為消防應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志。國際照明委員會（CIE）關(guān)于應(yīng)急照明的技術(shù)文件把應(yīng)急照明分為疏散照明和備用照明，其中，疏散照明包括逃生路線照明、開放區(qū)域照明、高危作業(yè)區(qū)域照明。

疏散照明是用于確保疏散通道被有效地辨認(rèn)和使用的應(yīng)急照明，由疏散照明燈和疏散標(biāo)志燈組成，疏散照明燈對疏散路徑提供疏散所需照明條件，強(qiáng)調(diào)了對疏散路徑照度的要求，疏散標(biāo)志燈標(biāo)識了安全出口、疏散出口、疏散方向、樓層等疏散信息，強(qiáng)調(diào)了標(biāo)志燈具表面亮度的要求和逃生路徑的標(biāo)識，包括出口指示燈、方向標(biāo)志燈、樓層標(biāo)志燈和多信息復(fù)合標(biāo)志燈。

備用照明分為消防備用照明和重要場所非消防備用照明。消防備用照明是為保證避難層（間）及配電室、消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機(jī)房等火災(zāi)時仍需工作及值守的區(qū)域等場所的正?；顒?、作業(yè)的應(yīng)急照明，其照度應(yīng)與平時照度一致，并且應(yīng)保證電源供電的可靠性。非消防備用照明是對重要建筑物尤其是醫(yī)療、劇場、博物館等人員密集的高大空間、具有重要功能特定的照明系統(tǒng)提出的更高要求，設(shè)置一部分照明以確保正常照明失效后，能使正?；顒永^續(xù)或暫時繼續(xù)進(jìn)行。

安全照明是用于確保處于潛在危險之中的人員安全的應(yīng)急照明，使用于如手術(shù)室、搶救室、游泳館高臺跳水區(qū)域、工業(yè)圓盤鋸等場所。

2 應(yīng)急照明系統(tǒng)的選擇

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)是為人員疏散和發(fā)生火災(zāi)時仍需工作的場所提供照明和疏散指示的系統(tǒng)。按消防應(yīng)急照明燈具的控制方式可分為集中控制型和非集中控制型系統(tǒng)。

集中控制型系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)急照明控制器，由應(yīng)急照明控制器集中控制并顯示應(yīng)急照明集中電源或應(yīng)急照明配電箱及其配接的消防應(yīng)急燈具工作狀態(tài)的消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

非集中控制型系統(tǒng)未設(shè)置應(yīng)急照明控制器，由應(yīng)急照明集中電源或應(yīng)急照明配電箱分別控制其配接消防應(yīng)急燈具工作狀態(tài)的消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

根據(jù)《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求系統(tǒng)類型的選擇應(yīng)根據(jù)建、構(gòu)筑物的規(guī)模、使用性質(zhì)及日常管理及維護(hù)難易程度等因素確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）設(shè)置消防控制室的場所應(yīng)選擇集中控制型系統(tǒng)（消防控制室所管轄范圍內(nèi)且設(shè)置火災(zāi)報警系統(tǒng)的建筑均應(yīng)選擇集中控制型系統(tǒng)）；

（2）設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，但未設(shè)置消防控制室的場所宜選擇集中控制型系統(tǒng)；

（3）其他場所可選擇非集中控制型系統(tǒng)。

3 消防應(yīng)急照明燈具的設(shè)計

按照《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的設(shè)計思路，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。燈具的設(shè)計包括照明燈具的設(shè)計和標(biāo)志燈具的設(shè)計。

燈具的設(shè)計主要包括燈具設(shè)置部位的確定、燈具的選型和燈具的布置。照明燈具的設(shè)計可參照一下示意的流程進(jìn)行。（見圖1）

圖1 示意流程圖

3.1 燈具設(shè)置部位

照明燈具的主要消防功能是為建筑物內(nèi)人員的安全疏散、滅火救援提供必要的照度要求，因此首先要明確需要提供疏散照明的場所和部位，然后根據(jù)人員在該場所和部位安全疏散的難易程度、滅火救援的作業(yè)需求確定其地面的最低水平照度。《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB 50016—2018）10.3.1條對建筑內(nèi)需要疏散和滅火救援的場所部位做出了相應(yīng)規(guī)定。《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3.2.5條明確了建筑物照明燈具設(shè)置的相應(yīng)場所或部位及其地面的最低照度要求。

標(biāo)志燈具的主要消防功能是為建筑物內(nèi)人員的安全疏散提供準(zhǔn)確的疏散導(dǎo)引信息，即使人員準(zhǔn)確識別疏散路徑的位置和疏散方向、安全出口和疏散出口的位置及疏散出口的可用狀態(tài)、人員所處的樓層位置等疏散指示信息。標(biāo)志燈應(yīng)設(shè)在醒目位置，應(yīng)保證人員在疏散路徑的任何位置、在人員密集場所的任何位置都能看到標(biāo)志燈。根據(jù)疏散指示方案，按照《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3.2.7—3.2.11條的規(guī)定確定各類標(biāo)志燈具的設(shè)置部位。

3.2 燈具選型

3.2.1 燈具的光源

應(yīng)選擇采用節(jié)能光源的燈具，消防應(yīng)急照明燈具的光源色溫不應(yīng)低于2700K。應(yīng)急照明光源應(yīng)使用能夠瞬時啟動的光源，一般使用熒光燈、場致發(fā)光光源、LED等,不應(yīng)使用高強(qiáng)氣體放電燈。光源應(yīng)采用節(jié)能光源的照明燈具，白熾燈屬于被淘汰的不節(jié)能光源，盡管能瞬時啟動，也不應(yīng)采用。對于大型體育場館等高大空間場所，可采用熒光燈、鹵鈞燈，也可采用帶熱觸發(fā)裝置的金屬鹵化物光源。

光源的色溫與人體視覺功效有很大的聯(lián)系，高色溫的光源可以加速人對周圍事件的反應(yīng)，提高應(yīng)急疏散的速度和效率。因此要求照明燈具的色溫不應(yīng)低于2700K。

3.2.2 照明燈具的蓄電池

燈具的蓄電池電源宜優(yōu)先選擇安全性高、不含重金屬等對環(huán)境有害物質(zhì)的蓄電池。對于自帶電源型燈具，燈具自帶的蓄電池是燈具的主件，蓄電池的性能直接影響燈具持續(xù)應(yīng)急工作時間和燈具的壽命。鎘鎳、鉛酸電池等類別的蓄電池的電量會隨著充電次數(shù)的增加衰減比率較大，投入使用3至5年后，蓄電池的電量一般會衰減至其初始電量的30%左右。為了使維持消防應(yīng)急燈具的持續(xù)應(yīng)急工作時間，蓄電池的初裝容量需滿足燈具維持應(yīng)急工作時間所需電量的3倍。由于鎘鎳、鉛酸電池電量衰減比率大、使用壽命短，造成燈具蓄電池初始電量投入較大，更換周期較短、更換成本高的現(xiàn)狀，且鎘鎳、鉛酸電池含有對環(huán)境有害的重金屬物質(zhì)，蓄電池在超過工作年限報廢時，如果處理不當(dāng)會對環(huán)境造成污染。因此消防應(yīng)急燈具不應(yīng)再選用鎘鎳、鉛酸此類電池電量衰減比例大且含有重金屬物質(zhì)的蓄電池[1]。

3.2.3 燈具電壓等級

根據(jù)《低壓電氣裝置第1部分：基本原則、一般特性評估和定義》（GB/T 16895.1—2008）的規(guī)定，距地面2.5m及以下的高度為人的伸臂范圍，即在正常情況下人體可能接觸到的高度范圍。在系統(tǒng)的日常使用過程中，燈具的外殼破損造成帶電部分外露時，處于人員伸臂范圍內(nèi)的燈具會對人員造成電擊危險，為了有效消除燈具的電擊危險，《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定設(shè)置在距地面2.5m及以下的消防應(yīng)急燈具應(yīng)采用額定工作電壓低于電擊防護(hù)電壓閾值的A型燈具?；馂?zāi)撲救過程中，滅火救援人員一般使用消火栓實施滅火，由于滅火用的水介質(zhì)具有導(dǎo)電性，這樣就會通過消火栓及其水柱形成導(dǎo)電通路，為了避免在火災(zāi)撲救過程中發(fā)生電擊事故，綜合考慮現(xiàn)有系統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)水平和工程應(yīng)用情況等因素，要求距地面2.5m至8m高度范圍內(nèi)設(shè)置的燈具也應(yīng)采用A型燈具。

對于僅需要報警而不需要聯(lián)動自動消防設(shè)備的保護(hù)對象（大于27m小于54m的住宅建筑，且其疏散走道、前室、樓梯間等公共部位未設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的高層住宅）宜采用區(qū)域報警系統(tǒng)，當(dāng)該類住宅未設(shè)置消防控制室而選用非集中控制型系統(tǒng)，其疏散走道、前室、樓梯間等場所設(shè)置的應(yīng)急照明燈具的電壓等級可以放寬處理，選用B型燈具。該類系統(tǒng)燈具采用建筑的正常照明電源和自帶蓄電池供電，發(fā)生火災(zāi)時，按照滅火、救援等應(yīng)急處置的要求，需要切斷建筑的正常照明供電，從而控制系統(tǒng)燈具的應(yīng)急啟動，燈具自動轉(zhuǎn)入自帶蓄電池供電，而燈具自帶蓄電池的額定工作電壓均低于DC36V，低于國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13870.5—2016《電流對人和家畜的效應(yīng)第5部分：生理效應(yīng)的接觸電壓閾值》中規(guī)定的最不利條件，不會對人造成電擊危害。

3.2.4 燈具面板或燈罩的材質(zhì)

根據(jù)《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定除地面上設(shè)置的標(biāo)志燈的面板可以采用厚度4mm及以上的鋼化玻璃外，燈具的面板或燈罩不應(yīng)采用玻璃材質(zhì)。

3.2.5 燈具及其連接附件的防護(hù)等級

在室外或地面上設(shè)置時，防護(hù)等級不應(yīng)低于IP67；在隧道場所、潮濕場所內(nèi)設(shè)置時，防護(hù)等級不應(yīng)低于IP65；B型燈具的防護(hù)等級不應(yīng)低于IP34。

標(biāo)志燈應(yīng)選擇持續(xù)型燈具，不應(yīng)采用蓄光型指示標(biāo)志替代出口標(biāo)志燈。

3.3 燈具的布置

照明燈應(yīng)采用多點、均勻布置方式，以滿足其地面的最低水平照度要求，根據(jù)所選燈具的性能參數(shù)開展燈具的布置設(shè)計。不同場所燈具的布置方案參見《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》（19D702-7）33—57頁典型場所消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)計示例。安全出口標(biāo)志燈安裝于通向室外安全區(qū)域，室外樓梯的疏散門的上方，疏散出口標(biāo)志燈設(shè)于通向室外樓梯間、室內(nèi)安全區(qū)域的疏散門的上方。方向標(biāo)志燈箭頭的指示方向應(yīng)按照疏散指示方案指向疏散方向，并導(dǎo)向安全出口。方向標(biāo)志燈應(yīng)設(shè)置在走道、樓梯兩側(cè)距地面、梯面高度1m以下的墻面、柱面上；當(dāng)安全出口或疏散門在疏散走道側(cè)邊時，應(yīng)在疏散走道上方增設(shè)指向安全出口或疏散門的方向標(biāo)志燈；方向標(biāo)志燈的標(biāo)志面與疏散方向垂直時，燈具的設(shè)置間距不應(yīng)大于20m；方向標(biāo)志燈的標(biāo)志面與疏散方向平行時，燈具的設(shè)置間距不應(yīng)大于10m。樓梯間每層應(yīng)設(shè)置指示該樓層的標(biāo)志燈，人員密集場所的疏散出口、安全出口附近應(yīng)增設(shè)多信息復(fù)合標(biāo)志燈具。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著LED照明技術(shù)的快速發(fā)展和成熟，照明設(shè)計發(fā)生了較大的變化，本文結(jié)合《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》（國家標(biāo)準(zhǔn)圖集19D702-7）和《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），淺析了高層住宅建筑應(yīng)急照明的設(shè)計，以期能供同行參考。