建筑室内疏散通道照明设计

2021-12-23王小红

智能建筑电气技术 2021年5期

王小红

(福建省建筑设计研究院有限公司, 福州 350001)

0 引言

随着经济的发展，各种大型建筑、超高层建筑拔地而起，建筑高度及建筑规模屡创新高，建筑的形式多样化、复杂化、综合化，建筑内部的疏散通道也四通八达，错综复杂。疏散通道是指人员疏散至室外的安全通道，包括公共楼梯间、前室、走道、避难走道、室外连廊、地下室车道及上人屋面等。在非正常时，特别是对于人员密集型场所，保证可靠的疏散通道照明对于保障正常工作秩序和人员的安全具有重要的意义。疏散通道的照明包括正常照明与疏散照明，本文将结合GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》 (以下简称“《民标》”)与GB 51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》 (以下简称“《技术标准》”)重点阐述走道、前室及所在楼层的敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间等疏散通道上正常照明的设计。

1 负荷等级

根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度，对疏散通道的供电负荷进行分级，如表1所示。

根据《民标》附录A的规定，一类高层建筑的主要通道照明、大中型百货商店通道照明为二级负荷，然而在JGJ 310-2013《教育建筑电气设计规范》的表4.2.2中关于教育建筑的主要用电负荷分级规定一类高层的建筑通道照明为一级负荷，JGJ 392-2016《商店建筑电气设计规范》的表3.3.2中规定大型商店建筑(总建筑面积大于20 000m2)的走道照明为一级负荷。且《民标》中提到，当标准附录A中序号1～24各类建筑物与一类、二类高层建筑的用电负荷级别以及消防用电负荷级别不相同时，负荷级别应按其中高者确定，故对于教育建筑中一类高层建筑通道照明、大型商店建筑的走道照明按照一级负荷设计。

2 供配电系统

2.1 一级负荷

采用双重电源供电,双重电源一般指来自不同电网的两个供电电源或是一个电网但联系很弱或者距离很远的供电电源，可保证当一个电源发生故障时，另一个电源不会同时受到损坏。工程设计中，一般采用双重10kV电源或双回10kV电源加自备电源，低压采用不同变压器的两个低压回路在末端配电箱处切换供电。

疏散通道的供电负荷分级表1

对于一类高层住宅建筑，根据GB 50368-2005《住宅建筑规范》条文解释9.2.2条，对住宅建筑而言，建筑的耐火等级不同，建造层数的限制也不同。考虑到住宅的分隔特点及其火灾特点，规范强调住宅建筑户与户之间、单元与单元之间的防火分隔要求，不再对防火分区做出规定，因此，住宅建筑可以多个楼层共用走道照明配电箱，采用双电源互投树干式供电，如图1。

图1 一类高层住宅走道照明配电干线示意图

住宅建筑通常水平疏散通道每层设置一个照明回路即可满足照明需求，采用多个楼层合用一个公共照明配电箱，既满足负荷等级要求又节约造价。对于疏散通道照明为一级负荷的重要公共建筑，根据《民标》13.4.8条的规定，火灾确认后，应能在消防控制室切断火灾区域及相关区域的非消防电源，此处的火灾区域通常指着火点所在的区域，即防火分区，切除非消防电源以防火分区为单位，故其配电也应按照防火分区供电，如图2。

图2 一级负荷的重要公共建筑的疏散通道照明配电干线示意图

2.2 二级负荷

根据《民标》3.2.11条二级负荷的供电的规定，二级负荷的外部电源进线宜由35kV、20kV或10kV双回线路供电；当负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回35kV、20kV或10kV专用的架空线路供电。而部分省市地标如福建省地方标准DB35/T 1036-2019对二级负荷的要求更为严格，要求“二级负荷的供电应由双回路(公共电网)供电，每回线路应能承受100%的负荷”。建筑物由双重电源供电时，二级负荷从设有母联开关的变压器低压侧任一段低压母线单回路供电即可满足要求。对于仅有二、三级负荷的建筑，当仅有一路高压电源供电时，由两台变压器各引一路低压回路在负荷端配电箱处切换供电。

2.3 三级负荷

三级负荷使用单电源单回路供电。

3 公共建筑走道、前室、楼梯间的照明设计

楼梯间可分为敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间。规范、标准对公共建筑楼梯间正常照明的负荷等级、照度标准有明确规定，但对供电要求没有明确规定，即：(1)同一楼梯间正常照明是否与楼层走道、前室共用配电回路；(2)同一楼梯间相邻平台的正常照明是否为同一配电回路等。疏散通道的照明分为正常照明和疏散照明，而《技术标准》对疏散照明的配电设计有严格的规定，当市电停电或故障停电时，要求所在区域的疏散照明应自动点亮。因此，正常照明与疏散照明的供电是有内在联系的，不是相互独立的。下文所有的应急照明灯具均采用A型灯具(电压不大于DC36V)。

3.1 公共建筑走道、敞开楼梯间的照明设计

(1)未设置火灾自动报警系统的多层办公楼为整栋楼一个防火分区

其楼梯间一般为敞开楼梯间，负荷等级为三级负荷。根据《技术标准》第3.3.4条第2点“敞开楼梯间内设置的灯具应由灯具所在楼层或就近楼层的配电回路供电”，因此楼梯间正常照明不应采用专用回路，而应与所在楼层走道正常照明共用同一回路。实际工程设计时，常见的供电方案有两种，第一种方案是各层楼梯间、走道正常照明与疏散照明共用各自的配电箱和应急照明配电箱，如图3，其正常照明及应急照明平面示意图如图4～5。另一种方案是各层走道、楼梯间正常照明由层配电箱专路供电，疏散照明由各层应集照明配电箱供电，如图6。

图3 多层办公建筑的配电干线系统示意图(一)

图4 多层办公建筑的二层正常照明平面示意图

图5 多层办公建筑的二层应急照明平面示意图

图6 多层办公建筑的配电干线系统示意图(二)

(2)未设置火灾自动报警系统的多层教学楼为每层一个防火分区且为敞开楼梯间

由于《技术标准》要求敞开式楼梯间疏散照明由所在楼层走道供电，但因楼层走道正常照明为二级负荷，其配电干线可设置楼层公共配电箱供电，如图7，其正常照明及应急照明平面示意图如图8～9。

图7 楼层公共配电箱供电示意图

图8 多层教学楼的二层正常照明平面示意图

图9 多层教学楼的二层应急照明平面示意图

3.2 公共建筑走道、前室及封闭楼梯间、防烟楼梯间的照明设计

(1)公共建筑走道、前室及封闭楼梯间、防烟楼梯间的正常照明与应急照明供电方式应一致

根据GB 50016-2014《建筑设计防火规范》 (2018年版)第5.5.13条，对防烟楼梯间与封闭楼梯间的设置如表2。

对防烟楼梯间与封闭楼梯间的设置表2

根据《技术标准》，防烟楼梯间的前室及合用前室内的应急照明灯具其供电回路可以与所在楼层走道共用同一回路，而防烟楼梯间、封闭楼梯间的应急照明灯具应单独设置配电回路。楼梯间应急照明回路均由同一楼层集中电源供电时，楼梯间正常照明不可与楼层走道、前室共用配电回路，此时楼梯间正常照明也由同一楼层公共照明配电箱垂直方向为不同楼层供电，如图10。

图10 走道、前室及封闭楼梯间、防烟楼梯间正常照明和应急照明的配电干线示意图

此方案供电简单可靠，且仅需从同一楼层公共照明配电箱引一路检测电源信号至本层集中电源，即可实现集中电源连锁控制其配接的灯具应急点亮，既节约造价又控制方便。

(2)高层公共建筑楼梯间相邻平台的正常照明宜由不同的配电回路供电

同一楼梯间相邻平台的正常照明按照不同的配电回路供电就是为了提高楼梯间正常照明供电的可靠性。若同一区段(几层)楼梯间的正常照明只有一路配电回路供电，一旦配电回路故障，将造成几层内的楼梯间照明不亮，影响疏散。当然，不同的配电回路若是引自不同的配电箱，虽然可靠性更高，但是势必会增加造价，因此实际工程设计时很少使用。

同理，为了保证楼梯间疏散照明的可靠性，根据国标图集19D702-7《应急照明与设计安装》第57.58页，同一楼梯间相邻平台的应急照明由不同的配电回路供电。而且为了减少集中电源的输出回路，由于《技术标准》仅规定封闭楼梯、防烟楼梯间、室外疏散楼梯应单独设置配电回路，而没有条文明确说明同一建筑的不同封闭楼梯间、防烟楼梯间不可共用同一供电回路，因此共用同一供电回路也是可以的，但是为了供电简单可靠，一般还是选择不同封闭楼梯间不同回路供电，其走道、楼梯间正常照明及应急照明平面示意图如图11～12。