公共建筑应急照明设计概述

2011-02-17唐亮广元零八一建筑勘察设计院

中国科技信息 2011年11期

关键词：双电源灯具蓄电池

唐亮广元零八一建筑勘察设计院

公共建筑应急照明设计概述

唐亮广元零八一建筑勘察设计院

针对公共建筑中应急照明配电方式分类，提出了应急照明设计要点。

应急照明；备用照明；疏散照明；应急照明线路；应急照明灯具

近年来，大型公建越来越多，尤其是人员较为密集的酒店、商场、写字楼，在紧急状况下的人员疏散是一个很现实和重要的问题，这对应急照明系统的合理设置提出了新的问题。应急照明作为公共建筑照明设施的一部分，同人身安全和建筑物、设备安全密切相关。当电影中断，特别是建筑物内发生火灾或其他灾害二电影中断时，应急照明对人员疏散、保证人身安全，保证人身安全，保证工作的继续进行，以防止导致再生事故，都占有特殊及重要的地位。

一、应急照明的内容

国际电工委员会IEC《应急照明灯具》标准将应急照明分为疏散照明和备用照明，国际照明委员会CIE出版物《建筑物内的应急照明指南》以及我国的《建筑照明设计标准》GB50034-2004将应急照明分为疏散照明、安全照明和备用照明。有关其应急照明的内容是一致的，区别在于是否将安全照明独立对待，IEC标准将安全照明归于备用照明，但在实际使用中，安全照明与备用照明在设置场所及处理方式上有不同，因此，将两者区分开来较适宜。

在《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005年版)和《建筑设计防火规范》GB50016-2006中，也提到应急照明，此处所指应急照明应理解为只是应急照明的一种形式。由于近年来，火灾的情况不断发生，使设计工程师在观念上，一提到应急照明就认为是火灾状态下的应急照明。实际上，《建筑照明设计标准》所指应急照明的外延比火灾应急照明要大，因为正常照明的电源发生故障应包括正常供电停电、或在发生火灾、地震、防空等紧急情况下，正常电源的失能。所以，工程应急照明系统的设计，不仅要满足防火规范要求的火灾应急照明系统的设置，还要满足各个规范或标准对整体应急照明系统的要求。

综上所述，应急照明包括以下几种：（1）正常照明失效时，为继续工作（或暂时继续工作）而设的备用照明；（2）为使人员在火灾情况下，能从室内安全撤离至室外（或某一安全地区）而设置的疏散照明；（3）正常照明突然中断，为确保处于潜在危险的人员安全而设置的安全照明。

二、应急照明的设计

就其功能而言，应急照明是十分重要的，它涉及人身安全的问题，所以应急照明系统设计的合理性是其可靠性的关键。实践中应急照明系统作法比较普遍的有四种：（1）采用浮充蓄电池灯作为应急照明灯；（2）采用双电源切换箱作为应急照明供电电源；（3）采用浮充蓄电池灯，其供电电源为双电源切换箱；（4）采用集中浮充应急照明箱。第一种方法其优点是使用比较灵活，浮充蓄电池灯之间相对独立，互不干扰，可以不用双电源供电，设计、施工容易。对于电源异常时可实现不间断照明，有的产品可实现十分灵活的远程控制及监视，甚至可根据事故现场情况设定疏散通道走向。其缺点是价格较高，使用不善容易损坏，维修、保养工作量较大，维护成本高，使用寿命相对较短，实现远程控制及监视所需投资很大。浮充蓄电池灯的使用对管理人员的素质要求较高，因为如果管理不善浮充蓄电池灯的电源在正常状态下被意外切断，应急灯进入放电工作状态，而这个放电时间可能很长，一般都在几小时以上，而规范和灯具自身要求最多不超过一小时。这样使用灯具的寿命受到很大的影响，不用多久就会损坏，维修更换不及时，在紧急状态下不能正常工作，使情况恶化。从经济角度来说，这种方法初投资较大，维修更换成本较高，而且浮充蓄电池灯需定期充放电，否则会出现充放电失灵、电池失效等问题。所以，这种作法比较适用于面积较小、双电源很难解决的建筑和对疏散指示照明要求极高的建筑。第二种方法是把应急照明按二级或一级负荷用双电源供电，其供电应为独立的回路，双电源应在末端切换。优点是成本较低，寿命较长，单箱控制面积较大，如果供电电源和线路能保证，供电时间可以足够长；在电箱二次回路可以加远程控制及监视，可对其下的分支回路进行监测，也可对多台装置进行监测与监控，系统易用性强。缺点是对供电电源和线路的可靠性要求较高；双电源切换的间隙应急照明出现间断，如果两路电源均出现问题就不能保证疏散要求。这种方法适用于双电源容易解决、面积较大、非重要的建筑。第三种方法从某种角度可以看做是前两种方法的集成，它同时具有前两种方法的优点，而且性能非常可靠，但成本比前两种方法都要高。这种方法适用于双电源容易解决、面积较大、非常重要的建筑。第四种方法其优点是成本较低，寿命较长，单箱控制面积较大，在电箱二次回路可以加远程控制及监视，设计、施工容易，电源部分设计灵活，使用用途可以延伸。现有的集中供电箱体自身可以耐火，箱内导线阻燃，可以适合火灾现场。对于较大型建筑自身设有电气竖井，它可放置于竖井中，防火问题更易解决。因为箱体为独立设置，不用担心无关人员误操作，管理比较方便、安全。另外，蓄电池集中放置在箱体内，灯具自身不带浮充蓄电池，经济性上比较合理，维修、维护工作量少，故障率低，寿命较长，一般在10年以上。从经济性方面比较这种方式与采用浮充蓄电池灯方式相比投资减少30%左右，而且规模越大该项投资越低。在设计、使用时可以做出多种方案：对非重要部分可用单电源供电，可以减少施工的复杂性，提高经济性；对重要负荷可采用双电源供电，即使两路电源均出现问题时，仍可由电池组供电，可实现不间断照明，能保证疏散要求。供电时间可根据实际负荷量来改变电池组的容量，使用灵活；因其可以实现三电源供电，大大提高了系统的可靠性。如有必要可直接为24V直流负荷供电，使其用途可以延伸。集中供电方式可以对应急电源装置的电池组充放电状态、充放电电压、电流进行监测，对其下的分支回路进行监测；也可对多台装置进行监测与监控，增强了系统的可控性和易用性。这种方法相对第二种方法的投资要高，但适用范围广、可靠性高，对于不同类型的建筑有很强的通用性，应用灵活。

同时，应急照明设计照度值应满足《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 (2005年版)和《建筑设计防火规范》GB50016-2006中规定：(1)疏散走道的地面最低水平照度不应低于0.5 lx；(2)人员密集场所内的地面最低水平照度不应低于1.0 lx；(3)楼梯间内的地面最低水平照度不应低于5.0 lx；(4)消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防烟与排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的其他房间的消防应急照明，仍应保证正常照明的照度。

三、应急照明线路的敷设

对于应急照明布线系统，根据各规范及标准的要求，应急照明配电应采用专用供电系统配线。因要考虑在火灾情况下，投入应急照明，所以，其配电线路和控制回路宜按防火分区划分。另外，还应采取以下防火措施：当采用暗敷设时，应敷设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不宜小于3cm；当采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽上涂防火涂料保护；当采用绝缘和护套为不延燃材料的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆井内。这些措施是一种比较经济、安全可靠的敷设方法，对保证应急照明配电线路可靠、安全供电是必要的。除此以外，笔者认为应急照明配线宜提倡采用阻燃型电线和电缆，有条件时可采用耐火型电线和电缆，以确保配电线路的可靠性。

四、应急照明灯具的选用

应急照明必须选用能瞬时启动的光源，只有应急照明作为正常照明的一部分，并且应急照明和正常照明不出现同时断电时，应急照明才可选用其他光源，因为若选用不瞬时启动的光源(如气体放电灯)时，当其不在正常照明运作中一同使用，一旦发生事故，因其启动时间长而不能起到事故照明的作用，为此，《建筑照明设计标准》作出了上述明确的规定。此外，应急灯应符合有关部门制订的安全技术要求。作为诱导指示标志灯具，还应满足： 1、安全出口标志灯和疏散指示标志灯应装有玻璃或非燃材料的保护罩（为防止火灾时迅速烧毁应急照明灯和疏散指示标志，影响安全疏散，规定在应急照明灯具和疏散指示标志的外表面加设保护措施）。2、标志的图案、字体尺寸、颜色应根据公安部GA-54-93《消防应急照明灯具通用标术条件》和国家标准GB13495《消防安全标志》的有关规定与要求制作。3、为提高辨认效果和清晰度，CIE推荐图形文字的亮度要大于15cd/m2，小于300cd/m2，并要求标志面最低和最高亮度比为1：10 (最低：最高) 为宜。标志面的背景应使用绿色，图形、文字使用白色。