民用建筑的應(yīng)急照明設(shè)計研究

許保平

（安慶市第一建筑設(shè)計研究院有限公司， 安徽 安慶 246000）

應(yīng)急照明和疏散指示作為在發(fā)生火災(zāi)時， 為人員疏散和消防作業(yè)人員提供必不可少照度要求及正確疏散指示信息的消防設(shè)施； 它能有效確?；馂?zāi)發(fā)生時建筑物中人的安全及時疏散到安全區(qū)域， 最大程度地減少和避免人員的傷亡。 因此， 依據(jù) 《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范要求， 合理構(gòu)建安全可靠的應(yīng)急照明系統(tǒng)尤其關(guān)鍵。

1 應(yīng)急照明設(shè)計原則

應(yīng)急照明設(shè)計基于根據(jù)建筑物規(guī)模大小、 使用性質(zhì)及日常管理難易程度的實際情況， 以系統(tǒng)架構(gòu)簡明、 控制簡單為原則， 科學(xué)合理選擇應(yīng)急照明系統(tǒng)方案。 同時以非火災(zāi)狀態(tài)下控制及火災(zāi)狀態(tài)下控制的要求為指引， 遵循任一防火分區(qū)、 樓層等疏散通道區(qū)域的正常照明燈具與其區(qū)域消防應(yīng)急燈具控制一致的準(zhǔn)則， 充分發(fā)揮消防應(yīng)急照明與正常照明之間優(yōu)勢互補(bǔ)， 在整個建筑物內(nèi)形成集正常照明及消防應(yīng)急照明為一個整體的照明控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

2 應(yīng)急照明系統(tǒng)的類型

應(yīng)急照明按消防應(yīng)急燈具供電電壓要求， 應(yīng)急照明系統(tǒng)可分為A型應(yīng)急照明系統(tǒng)和B型應(yīng)急照明系統(tǒng)兩大類， 其中燈具主電源和蓄電池電源額定工作電壓均不大于直流36V為A型應(yīng)急照明系統(tǒng)， 其他可以統(tǒng)一劃分為B型應(yīng)急照明系統(tǒng)。 從火災(zāi)救援人員滅火過程中人身安全的角度考慮， B型應(yīng)急照明系統(tǒng)僅適用于安裝高度大于8m的消防應(yīng)急照明燈具的供電和未設(shè)置消防控制室的住宅建筑物內(nèi)疏散走道及樓梯間的場所的采用自帶蓄電池消防應(yīng)急燈具的供電。 在 《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》 規(guī)范實施前， 常采用此類設(shè)計。 唯一區(qū)別是應(yīng)急照明配電箱必須消防市場準(zhǔn)入制度產(chǎn)品。 結(jié)束了過去應(yīng)急照明配電箱電氣原理圖及應(yīng)急照明配電箱內(nèi)部接線五花八門的現(xiàn)象， 規(guī)范應(yīng)急照明配電箱配電， 大大增加應(yīng)急照明配電箱可靠性。 B型應(yīng)急照明系統(tǒng)在設(shè)計過程中已很少采用， 因此， 文章圍繞A型應(yīng)急照明系統(tǒng)進(jìn)行闡述。

A型應(yīng)急照明系統(tǒng)按控制類型分為集中控制和非集中控制， 按燈具蓄電池電源供電方式不同又分為集中電源供電和燈具自帶蓄電池供電， 因此衍生出四組A型應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計方案: A型燈具集中電源供電集中控制型、 A型燈具集中電源供電非集中控制型、A型燈具自帶蓄電池供電集中控制型、 A型燈具自帶蓄電池供電非集中控制型。 因此， 根據(jù)項目具體情況選擇適合應(yīng)急照明系統(tǒng)尤為關(guān)鍵， 下面就A型應(yīng)急照明系統(tǒng)四種類型優(yōu)缺點分別論述如下。

1) A型燈具自帶蓄電池供電非集中控制型系統(tǒng)由A型應(yīng)急照明配電箱、 A型自帶蓄電池消防應(yīng)急燈具組成， 是最規(guī)模小、 最簡單應(yīng)急照明系統(tǒng)。 其特點: 自帶蓄電池供電的燈具火災(zāi)發(fā)生時線路故障， 不影響應(yīng)急照明使用， 從這方面來說非?？煽?。 但是缺點也很明顯， 消防應(yīng)急燈具本身復(fù)雜， 使用工程中無法檢測到燈具內(nèi)蓄電池及應(yīng)急照明燈具工作狀態(tài)， 不便后期維護(hù)和更換， 從而， 無法保證火災(zāi)時應(yīng)急照明燈具正常使用， 并達(dá)到持續(xù)工作時間的要求。 因此，此系統(tǒng)可以在未設(shè)置消防控制室場所同時屬于非人員密集場所且建筑規(guī)模較小， 應(yīng)急照明燈具數(shù)量較少的場所適當(dāng)采用。

2) A型燈具集中電源供電非集中控制型系統(tǒng)由A型應(yīng)急照明集中電源、 A型消防應(yīng)急燈具組成， 也是較為最簡單應(yīng)急照明系統(tǒng)。 其優(yōu)點由于采用蓄電池集中設(shè)置， 因此消防應(yīng)急燈具本身簡單； 蓄電池集中管理可以對蓄電池的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控， 方便蓄電池日常維護(hù)， 保證火災(zāi)時應(yīng)急照明燈具達(dá)到持續(xù)工作時間的要求。 其缺點， 火災(zāi)發(fā)生時， 線路如故障， 同一回路中的消防應(yīng)急燈具將無法使用。 因此， 設(shè)計過程中根據(jù)消防應(yīng)急照明集中電源的缺點采取相應(yīng)的措施: ①A型應(yīng)急照明集中電源箱設(shè)置在消防控制室、低壓配電室、 配電間內(nèi)或電氣豎井內(nèi)， 以保證火災(zāi)時消防應(yīng)急照明集中電源的電源的安全； ②在消防應(yīng)急燈具供電方面合理規(guī)劃集中電源供電范圍， 減少配電回路配接燈具數(shù)量及配線長度； ③在施工工程過程，規(guī)范系統(tǒng)布線， 最大限度減少施工因素導(dǎo)致線路故障隱患。 基于此， 筆者建議在設(shè)計過程中消防應(yīng)急燈具供電半徑控制在50m范圍左右； 且同一配電回路所接燈具數(shù)量不超過25 只。 從上述描述可知， 此系統(tǒng)可以在未設(shè)置消防控制室場所同時屬于人員密集場所且建筑規(guī)模較小， 應(yīng)急照明燈具數(shù)量較多的場所采用。

3) A型燈具自帶蓄電池供電集中控制型系統(tǒng)由應(yīng)急照明控制器、 A型應(yīng)急照明配電箱、 A型自帶蓄電池消防應(yīng)急燈具組成， 因市場上此類產(chǎn)品較少， 且設(shè)計中較少采用， 筆者在此不作過多的表述。

4) A型燈具集中供電集中控制型系統(tǒng)由應(yīng)急照明控制器、 A型應(yīng)急照明集中電源、 A型消防應(yīng)急燈具組成。 設(shè)置消防控制室場所應(yīng)采用集中控制型系統(tǒng)及設(shè)置區(qū)域火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的場所優(yōu)先采用。 因此， 此系統(tǒng)是使用最廣、 較為復(fù)雜的應(yīng)急照明系統(tǒng)。

A型應(yīng)急照明集中電源、 A型消防應(yīng)急燈具與應(yīng)急照明控制器之間具有相互通信端口， 消防應(yīng)急燈具及應(yīng)急照明集中電源的工作狀態(tài)及報警信息均在應(yīng)急照明控制器反應(yīng)， 而應(yīng)急照明控制器通常被安裝消防控制室和值班室內(nèi)， 值班人員能隨時了解應(yīng)急照明系統(tǒng)工作狀態(tài)， 方便日后維護(hù)管理及及時更換損壞消防應(yīng)急燈具， 最大限度減少了維護(hù)強(qiáng)度， 保障了消防應(yīng)急燈具時時處于安全有效的運行狀態(tài)。 A型燈具集中供電集中控制型屬于智能型消防應(yīng)急照明系統(tǒng)， 可以根據(jù)建筑規(guī)模、 復(fù)雜程度、 防火分區(qū)的劃分以最短疏散原則和避險原則設(shè)置一種或幾種疏散指示方案。 具有幾種疏散指示方案系統(tǒng)， 除手動選用一種疏散指示方案， 通常還可以跟火災(zāi)自動報警系統(tǒng)配合自動根據(jù)火災(zāi)發(fā)生區(qū)域選用一種疏散指示方案， 例如， 改變疏散通道疏散指示方向、 出口標(biāo)志燈狀態(tài)改為” 禁止入內(nèi)”， 同時疏散指示標(biāo)志燈頻閃； 有效的人員疏散分流、 減少人員擁堵、 加快疏散速度具有現(xiàn)實意義。 在應(yīng)急照明控制器方面， 在設(shè)計過程中可以根據(jù)后期方便管理的需要， 可以設(shè)置多個應(yīng)急照明控制器， 其中在消防控制室內(nèi)的一臺應(yīng)急照明控制器具有起集中控制功能， 這樣組成具有三層架構(gòu)的集中控制型系統(tǒng)。筆者在含有幼兒園建筑的住宅群項目設(shè)計過程中， 在幼兒園值班室內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明控制器， 幼兒園管理者及時掌握所在區(qū)域的消防應(yīng)急燈具的工作狀態(tài)， 方便消防設(shè)施管理維護(hù)。 其缺點在A型燈具集中電源供電非集中控制型系統(tǒng)中已作過相關(guān)論述， 筆者就不在此處過多重復(fù)。

3 應(yīng)急照明系統(tǒng)電源供電

二級及以上消防負(fù)荷等級的應(yīng)急照明系統(tǒng)電源供電要求由其所在防火分區(qū)內(nèi)消防電源雙電源切換箱供電。 三級負(fù)荷則可以在其所在區(qū)域內(nèi)正常照明箱供電。 下面就從消防負(fù)荷等級角度對應(yīng)急照明控制系統(tǒng)類型選擇作簡要分析如表1。

表1 民用建筑內(nèi)消防用電負(fù)荷等級

1) A型燈具自帶蓄電池供電非集中控制型及A型燈具集中非集中控制型即非集中控制型: 應(yīng)急照明系統(tǒng)電源供電必須由所在防火分區(qū)正常照明箱供電；因此， 二級及以上消防負(fù)荷等級的應(yīng)急照明系統(tǒng)均不能采用非集中控制型。

2) A型燈具自帶蓄電池供電集中控制型及A型燈具集中集中控制型即集中控制型； 應(yīng)急照明系統(tǒng)電源供電必須由消防電源專用應(yīng)急回路供電或所在防火分區(qū)消防電源配電箱供電。

綜上所述， 集中控制型適用所有消防負(fù)荷等級應(yīng)急照明系統(tǒng)， 非集中控制型僅適用消防負(fù)荷等級為三級的建筑物。 《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》 規(guī)范中關(guān)于消防電源專用應(yīng)急回路供電的描述， 不少審查人員認(rèn)為應(yīng)該直接由變電所總低配電柜供電才算消防電源專用應(yīng)急回路。 筆者認(rèn)為上述做法既不科學(xué)又不合理， 不符合現(xiàn)場實際供電情況， 同時占有較多市政供電管道， 增加供電管道數(shù)量， 增大市政管道施工難度， 同時不符合節(jié)約經(jīng)濟(jì)原則。 因此， 對于未設(shè)附屬變電所的建筑物， 應(yīng)急照明系統(tǒng)電源從建筑物總照明配電箱處引出專用回路供電比較合理和安全， 符合現(xiàn)場實際供電情況。

4 應(yīng)急照明系統(tǒng)控制設(shè)計

應(yīng)急照明系統(tǒng)控制設(shè)計分為非火災(zāi)狀態(tài)下控制和火災(zāi)狀態(tài)下控制， 下面將從兩個方面具體分析。

1) 火災(zāi)狀態(tài)下控制下， 可以手動應(yīng)急啟動應(yīng)急照明控制器、 集中電源及應(yīng)急照明配電箱上按鈕， 使消防應(yīng)急燈具轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮狀態(tài)， 即持續(xù)型燈具的光源由節(jié)能點亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮模式， 非持續(xù)型燈具的光源應(yīng)急點亮； 在設(shè)置火災(zāi)自動報警場所， 與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)動自動應(yīng)急啟動消防應(yīng)急燈具。

2) 非火災(zāi)狀態(tài)控制下， 集中控制型在系統(tǒng)主電源斷電后， 消防應(yīng)急燈具轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮狀態(tài)， 其持續(xù)工作時間 (以下簡稱 “非火災(zāi)工作時間”) 設(shè)置不超過0.5h， 此狀態(tài)下燈具應(yīng)急工作超過上述所設(shè)非火災(zāi)工作時間， 消防應(yīng)急燈具熄滅； 系統(tǒng)主電源恢復(fù)后，消防應(yīng)急燈具恢復(fù)原工作狀態(tài)。 集中控制型在任一防火分區(qū)、 樓層及樓梯間正常照明電源斷電后， 由該區(qū)域內(nèi)設(shè)置的消防應(yīng)急燈具供電的集中電源或應(yīng)急照明配電箱在主電源供電狀態(tài)下應(yīng)急點亮消防應(yīng)急燈具；正常照明電源恢復(fù)后， 集中電源或應(yīng)急照明箱控制消防應(yīng)急燈具恢復(fù)原工作狀態(tài)。 非集中控制型在非火災(zāi)狀態(tài)下通過紅外感應(yīng)、 聲光感應(yīng)等方式點亮非持續(xù)型消防應(yīng)急照明燈。

綜合上所述， 某區(qū)域集中控制型的集中電源或應(yīng)急照明配電箱需要配置檢測該區(qū)域正常照明電源信號， 以此來實現(xiàn)非火災(zāi)狀態(tài)下正常照明電源斷電后消防應(yīng)急燈具的應(yīng)急點亮的功能。 至于采用非集中控制型的集中電源或應(yīng)急照明配電箱的供電電源本身就由區(qū)域正常照明箱配電。 因此， 建筑物內(nèi)任一防火分區(qū)、 樓層及樓梯間的疏散通道的正常照明與消防應(yīng)急照明相互配合協(xié)同工作； 在設(shè)計過程中重點關(guān)注豎向疏散區(qū)域例如封閉樓梯間或防煙樓梯間配電設(shè)計， 保證該區(qū)域消防應(yīng)急燈具供電范圍與其提供正常照明檢測信號的照明配電箱所供電的正常照明燈具范圍相互一致。

5 蓄電池容量及消防應(yīng)急燈具

根據(jù)建筑物的規(guī)范及使用性質(zhì)， 對應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)急啟動后， 蓄電池電源供電持續(xù)工作時間 (以下簡稱 “應(yīng)急時間”) 有不同具體要求如表2。

表2 應(yīng)急時間

對于集中控制型內(nèi)配置的集中電源和自帶蓄電池的燈具， 其持續(xù)供電時間不小于應(yīng)急時間與非火災(zāi)工作時間之和。 同時要求所選的集中電源的蓄電池組和燈具自帶蓄電池達(dá)到使用壽命周期后標(biāo)稱的剩余容量應(yīng)保證放電時間不小于應(yīng)急時間。 故只有保證蓄電池有效運行容量， 才能有效的保障消防應(yīng)急燈具可靠運行， 在選用產(chǎn)品時， 優(yōu)先選用蓄電池衰減率低的消防產(chǎn)品， 筆者希望下次修改消防產(chǎn)品規(guī)范GB17945—2010 的編委專家組能增加蓄電池衰減率指標(biāo)值的要求。

消防應(yīng)急標(biāo)志燈的規(guī)格根據(jù)燈具安裝高度小于4.5m， 建議采用中型標(biāo)志燈； 安裝高度大于4.5m，建議采用大型標(biāo)志燈。 相鄰標(biāo)志燈安裝間距不大于10m。 消防應(yīng)急標(biāo)志燈具的表面亮度滿足下述要求:1) 僅用綠色或紅色圖形構(gòu)成的標(biāo)志燈—平時節(jié)電點亮模式15

消防應(yīng)急照明燈在疏散路徑均勻、 多點布置， 其地面水平最低照度依據(jù)建筑物屬性及不同區(qū)域的疏散照度要求分為四個等級: 10lx、 5lx、 3lx、 1lx。 設(shè)計人員根據(jù) 《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》 給出的具體要求， 結(jié)合廠家燈具樣本參數(shù)或19D702—7 《應(yīng)急照明設(shè)計與安裝》 確定應(yīng)急照明燈具的功率或安裝間距； 應(yīng)急照明燈具安裝間距一般為9m左右。

6 結(jié)語

《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》 作為第一本應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 結(jié)束了長期以來沒有統(tǒng)一的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的局面。 本文結(jié)合設(shè)計實踐， 闡述對 《應(yīng)急照明標(biāo)準(zhǔn)》 規(guī)范理解和提出相關(guān)設(shè)計要點。 不足之處， 希望各位同行批評指正。