民用建筑设计中的要点分析

周鹏　张华　张良

摘 要：该文对民用建筑火灾报警系统的配电要求做详细分析后，结合相关规范，设计出一套切实可行的应急照明配电方案。针对不同级别的建筑物，在备用电源和消防线路的上也做出比较选择，保证应急照明的配电安全，增加人员疏散安全系数。火灾应急照明包括备用照明和疏散照明。供消防作业及救援人员继续工作的场所，应设备用照明；供人员疏散，并为消防人员撤离火灾现场的场所，应设疏散指示标志灯和疏散通道照明。

关键词：民用建筑 应急照明 配电

中图分类号：TU241 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（a）-0032-02

火灾应急照明包括备用照明和疏散照明。供消防作业及救援人员继续工作的场所，应设备用照明；供人员疏散，并为消防人员撤离火灾现场的场所，应设疏散指示标志灯和疏散通道照明。

依据JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》（以下简称《民规》）3.2.3条规定，民用建筑的火灾应急照明及疏散指示标志，一类高层为一级负荷，二类高层为二级负荷。依据GB 50052-2009《供配电系统设计规范》3.0.2条和3.0.7条规定，一级负荷应由双电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏；二级负荷的系统，宜由两回路供电，在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上的架空线路供电。

依据《民规》13.8.5条第2款规定，除在假日、夜间无人工作而仅有值班或警卫人员负责管理外，疏散照明平时宜处于点亮状态。

1 应急照明配电系统

在对民用建筑的应急照明系统供电时，通常采用双电源切换箱及事故照明箱组成上下级为照明装置供电。应急照明供电根据不同场所对灯具的控制要求的不同，又可以分为集中控制和分散控制两种不同的控制方式。

1.1 集中控制方式

在大面积商场、车库的应急照明配电中，应急回路的控制由箱内出线断路器控制。配电箱采用两门安装方式，箱门一平时上锁，所有消防回路的出线断路器平时闭合，断路器后设有接触器触点，应急照明的控制通过箱门二内与箱门一并联的断路器实现。在消防应急情况时，消防联动控制线发出信号使接触器触点闭合，使线圈带电吸合触点，从而使应急箱出线回路均闭合，达到应急点亮。

1.2 就近控制

对于公共建筑中的疏散通道照明以及高层住宅建筑中的公共走廊，楼梯间的应急照明灯，在满足应急时的照度及疏散指示的功能外，还要满足平时照明的需要，一般选用就近装设开关的控制方式。在配电时一般选用双切箱加末端配电箱的配电方式。

系统从不同进线柜引入两路电源，这两路电源是否引自不同变压器由建筑物的用电负荷级别确定。双切箱为事故照明箱、封闭楼梯间和一个配电间供电，事故照明的强起点设置在双电源切换箱中。平时，模块触点常开，线圈不带电，系统在正常情况下运行。在事故状态下，消防联动控制线给出信号，线圈带电并带动触点闭合，使消防线与平时线连接带电，触点的闭合返回一个信号到消防装置。

双切箱为事故照明箱的配电线路由一组单相电源和一根消防线组成，无应急时消防线路不带电，在应及时消防线与平时供电线路连接带电。

事故照明箱的进线是由一组单相电源和一根消防线路构成，即为双电源切换箱的出线。事故照明箱的出线与进线的结构相同，也是由一组单相电源和一根消防线路组成，其出线直接与灯具相接。

灯具的配电线路中，有相线、消防线、零线和PE线，其中非应急状态下消防线不带电。应急时不需要强制点亮的灯具，其开关为普通翘板开关；照明时需要强制点亮的灯具，其开关为一端接相线另一端接消防线，在平时消防线不带电，能正常通断，消防时，消防线带电，不论开关在什么状态均能点亮灯具，达到强制点亮目的。依据《民规》13.8.5条第一款的规定，住宅中的备用照明和疏散照明的应急电源供电转换时间不应>5s。

2 备用电源

民用建筑中的备用电源包括：机组容量2000kW及以下的自备应急低压柴油发电机组、UPS不间断电源装置和EPS应急电源装置。

柴油发电机组适用于特别重要负荷中一路市电检修，另一路市电存在故障隐患时或一级负荷中只有一路高压进线时。以柴油发电机组作备用电源的特点是：能较长时间带动较大容量负荷；允许断电时间为15s以上。

UPS不间断电源装置适用于不允许断电或断电时间为毫秒级的重要供电场所，如监控中心、安防中心、计算机房等。

EPS应急电源装置适用于感性及混合性的照明负荷，应急电源装置切换时间满足：用作安全照明时≤0.25s；用作疏散照明时≤5s；用作备用照明时≤5s，其中商业、金融场所的备用照明切换时间≤1.5s。当应急照明负荷较集中或是人防区域时，宜设集中EPS；当应急照明回路较少，回路容量在2kW以内时，宜设分散EPS；当应急照明特别分散且容量很小时，可采用单灯带蓄电池，如高层住宅。

EPS容量的选择，需要依据相应建筑物的应急时间要求及应急照明的计算容量选择相应容量的电池主站。目前集中EPS的应急时间主要有≥30min和≥90min两种，对于变电所、变配电室、消防风机房、消防电梯机房等应急照明时间≥180min的场所，其备用照明还需配备能满足应急时间要求的单灯蓄电池。

3 线路选择及敷设

依据《民规》3.2.3条规定，火灾应急照明及疏散指示标志用电负荷属民用建筑的消防负荷。依据《建筑设计防火规范》GB 50016-2006第11.1.4条规定，消防用电设备应采用专用供电回路，当生产生活用电被切断时，应仍能保证消防用电。应急照明系统应选用带短路保护的开关器件。

火灾应急照明的配电线路的选择与建筑物的火灾报警系统保护对象的等级有关。当火灾报警系统为特级时，消防设备配电干线及分支线应采用矿物绝缘电缆；当为一级时，消防设备配电干线及分支线宜采用矿物绝缘电缆，当线路的敷设保护措施符合防火要求时，可采用有机绝缘耐火类电缆；当为二级时，其消防设备供电干线及分支线应采用有机绝缘耐火类电缆。其中，消防设备的分支线路和控制线路，敷设路径较短，且符合防火要求时，可选用与消防干线或分支线耐火等级降一类的电线或电缆。

依据《建筑设计防火规范》，用电设备的配电线路敷设应满足：暗敷时，穿管敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度≥30mm，明敷时（包括在吊顶内敷设），应穿金属管或封闭式金属线槽，并应采取防火保护措施；当采用阻燃或耐火类电缆时，敷设在电缆井或电缆沟内时可不采取保护措施；采用矿物绝缘电缆时，可直接明敷。消防线路宜与其他线路分开敷设，当需要共同敷设时，消防线路与非消防线路需要进行分隔。

4 结语

随着城市建设的发展，高层、超高层建筑不断涌现，应急照明在公共安全中的重要性也日益凸显。在应急照明的配电系统设计时，既要保证系统的可行性又要保证系统的合理性。规范中已经对各种场合的应急照明做出指导，我们期待在实际设计中能够不断对现有应急照明方案不断优化，即使出现危险，也能化险为夷。

参考文献

[1] 中国建筑东北设计院.JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2] 中机中电设计研究院有限公司.GB 50054-2011低压配电设计规范[S].北京：中国计划出版社，2012.

[3] 中国建筑标准设计研究院.13J811-1《建筑设计防火规范》图示[S].北京：中国计划出版社，2014.

[4] 公安部沈阳消防研究所.GB 50016-98火灾自动报警设计规范[S].北京：中国计划出版社，1999.