民用建筑中火灾应急照明的设计

2023-01-02陈芳

河南建材 2022年4期

陈芳

山西中方森特建筑工程设计研究院有限公司（030002）

0 前言

在现阶段我国民用建筑设计中，火灾应急照明系统的布置是比较关键的组成部分，它关系到民用建筑居住者的安全。一旦火灾应急照明系统出现故障问题，必然会影响到火灾发生后人们的疏散，导致严重的火灾事故。因此，优化设计民用建筑中的火灾应急照明系统极为必要。设计人员应该重点把握火灾应急照明系统的运行要求，有目的地进行全面优化设计，更好地发挥出火灾应急照明系统应有功能，解决规划设计层面的隐患。

1 民用建筑中火灾应急照明概述

民用建筑中火灾应急照明的重要性不容忽视。作为关键的安全设施，火灾应急照明可以在民用建筑发生火灾时提供较为清晰明确的照明服务，确保民用建筑内部人员及时疏散，对消防救援工作同样也具备较强辅助效果，更好地保障人员安全，降低火灾危害程度。

应急照明主要是指在正常照明系统无法发挥作用时，临时启用的照明灯具，主要包括疏散照明、备用照明和安全照明等不同类型。其中火灾疏散照明更是不容忽视的关键部分，在火灾发生时能够及时启动，代替日常照明灯具，发挥出照明以及疏散引导功能[1]。

随着越来越多大型民用建筑以及高层、超高层民用建筑的使用，建筑中居住人口越来越多，消防、安全保障难度越来越大，火灾应急照明系统面临着更高的要求，且设计难度更大。在民用建筑火灾应急照明设计中，首先应该兼顾所有区域，以便保障民用建筑得以全面照明，尽量避免出现缺陷和漏洞，尤其对火灾发生后人员疏散通道更需要重点予以规划设计，确保该区域具备理想应急照明效果。火灾应急照明的反应时间应尽量短，能够在火灾发生后及时响应，才能在最短时间内发挥出应有的作用，为民用建筑中的居住者营造更多的疏散和逃离时间。火灾状态下，高危险场所灯具光源应急点亮的响应时间不应大于0.2 s，其他场所灯具光源应急点亮的响应时间不应大于5 s[2]。民用建筑火灾应急照明持续时间应尽可能长，以便满足民用建筑火灾发生后的照明需求。但是考虑到火灾应急照明供电方面的限制，火灾应急照明持续时间应该保证在半小时以上。对高度在100 m 以上的民用建筑、医疗建筑，总建筑面积大于10 万m2的公共建筑等，火灾应急照明系统持续时间应该大于0.5 h，避免影响到人员疏散以及消防救援。民用建筑火灾应急照明强度必须具备理想的照明度，以便更好地在火灾发生时对于民用建筑内居住者进行明显指导，避免出现灯光昏暗或者是灯具颜色不显著问题[3]。

2 民用建筑中火灾应急照明设计要点

2.1 应急照明灯具选择设计

在火灾应急照明设计中，灯具选择是关键，也是确保火灾后应急照明系统发挥作用的重要前提。设计人员要结合民用建筑火灾应急照明需要恰当选择灯具，避免因为灯具使用不当，影响到后续火灾应急照明效果，需要确保火灾应急照明在照度、显色性方面满足要求[4]。

绿色节能是我国未来建筑发展的趋势，消防应急照明应采用节能灯具。应急照明灯具光源的色温与人体视觉功效有很大的关联，高色温的光源可以增快人对周围事件的反应，提高疏散的速度和效率，因此应急照明光源色温不应低于2 700 K。

在顶棚疏散路径上方设置的灯具面板或灯罩不应采用玻璃材质，因为一旦灯具因安装不当发生脱落现象时，玻璃碎片极易对人体造成伤害。玻璃属于高污染产品，从节能环保角度也应该限制选用。灯具及其连接附件的防护等级不同场所有不同要求。在室外或地面上设置时，防护等级不应低于IP67。在潮湿场所设置时，防护等级不应低于IP65。B 型灯具的防护等级不应低于IP34[5]。

2.2 应急照明供电设计

火灾应急照明电源属于消防电源，其负荷等级等同于本工程其他消防负荷等级，具体见相关规范的规定。多数情况下，火灾应急照明属于一、二级负荷。《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》对灯具的供电和电源转换作出了规定。

当灯具采用集中电源供电时，灯具的主电源和蓄电池电源应由集中电源提供，灯具主电源和蓄电池电源在集中电源内部实现输出转换后应由同一配电回路为灯具供电。

当灯具采用自带蓄电池供电时，灯具的主电源应通过应急照明配电箱一级分配电后为灯具供电。应急照明配电箱的主电源输出断开后，灯具应自动转入自带蓄电池供电。

集中控制型系统中，集中设置的集中电源应由消防电源的专用应急回路供电，分散设置的集中电源应由所在防火分区、同一防火分区的楼层消防电源配电箱供电。应急照明配电箱应由消防电源的专用应急回路或所在防火分区、同一防火分区的楼层消防电源配电箱供电。

非集中控制型系统中，集中设置的集中电源应由正常照明线路供电，分散设置的集中电源应由所在防火分区、同一防火分区的楼层正常照明配电箱供电，应急照明配电箱应由防火分区、同一防火分区的楼层正常照明配电箱供电。

由此可见，应急照明灯具已经有了市政电源和蓄电池的切换，可以满足《建筑设计防火规范》的末端切换要求，不需要再设置两路市电的双电源切换箱。

2.3 应急照明线路设计选择

民用建筑中火灾应急照明设计还应该重点考虑到应急照明线路的优化布置，以便所有火灾应急照明灯具稳定有序运用，规避可能来自线路方面的干扰和不良影响。在应急照明线路设计中，设计人员首先应该重点关注所有火灾应急照明灯具的安装位置，结合不同区域的火灾应急照明需求，确保灯具布置较为适宜合理，形成较为理想的全面火灾应急照明，避免出现较为严重的照明不到位问题。设计人员可以立足整个民用建筑，合理设计应急照明线路，力求在尽量缩短整体线路长度的同时，保障所有火灾应急照明灯具都被兼顾[6]。

具体到火灾应急照明线路的设计中，设计人员需要关注所有需要布线的区域，尽量促使线路布设不重复，且同时考虑到线路的控制要求，实现火灾应急照明灯具的单独或者同时调控，确保线路方面具备协调性和适宜性。对火灾应急照明线路的布设位置也需要严格控制，一般需要将其设置在具备较高防火性能的区域，尽可能避免敷设在吊顶内，以防发生火灾后出现较为严重的受损问题。火灾应急照明线路应该敷设于现浇板内，采取暗敷处理方式，以便较好地保障线路运行的安全性和可靠性。当然，为了确保火灾应急照明线路不出现严重损坏，也需要优化设计保护装置[7]。

应急照明系统线路应选择铜芯导线或铜芯电缆，地面上设置的疏散标志灯的配电线路和通信线路应选择耐腐蚀橡胶线缆。

2.4 应急照明系统控制设计

应根据民用建筑的规模、使用性质及日常管理等因素选择应急照明系统类型，确定使用集中控制型系统还是非集中控制型系统。

2.4.1 集中控制型系统的控制设计

当系统设置多台应急照明控制器时，应设一台集中控制功能的应急照明控制器。应急照明控制器通过集中电源或应急照明配电箱连接灯具，控制灯具的应急启动、蓄电池电源的转换。非火灾状态下，主电源断电，集中电源或者应急照明配电箱控制灯具应急点亮，或将灯具光源的节能点亮模式转为应急点亮模式。系统恢复供电后，集中电源或者应急照明配电箱控制灯具恢复到原来的工作状态。火灾状态下，应急照明控制器应能按预设逻辑手动、自动控制系统应急启动。

2.4.2 非集中控制型系统的控制设计

非火灾状态下，主电源为灯具供电，非持续照明灯处于熄灭状态，持续型灯具处于节能点亮状态。非持续型照明灯可采用感应、声光控的方式点亮灯具。火灾状态下，手动控制系统应急启动，设置火灾报警的场所自动控制系统应急启动。系统手动应急启动设计，当灯具采用集中电源供电，应手动控制集中电源，将其转入蓄电池输出。当灯具采用自带蓄电池供电，要手动切断应急照明配电箱的主电源输出。设置火灾报警的场所，系统自动应急启动。灯具采用集中电源时，集中电源接收到火灾报警信号后，自动转为蓄电池电源输出。灯具采用自带蓄电池供电时，应急照明配电箱接收到火灾报警信号后，自动切断主电源，并控制应急灯具点亮进入应急模式[8]。

3 民用建筑中火灾应急照明设计优化方法

3.1 提高设计人员综合素质

民用建筑中火灾应急照明设计工作在现阶段面临着更高要求，尤其对一些相对复杂的民用建筑，更是存在着较高的设计难度，这对设计人员提出了较大挑战。因此设计人员需要具备较高的综合素质，表现出较高的工作能力。基于此，对民用建筑火灾应急照明设计人员进行及时培训必不可少。设计人员要准确掌握所有相关标准和规范，熟悉火灾应急照明系统，促使自身各项工作的执行能够在规范要求内，避免出现较为严重的设计偏差。

民用建筑火灾应急照明设计人员还应该熟练掌握该项工作相关的所有材料以及技术，尤其对一些先进的应急照明灯具以及线缆材料、控制方法需要熟练掌握，以便应用到火灾应急照明设计方案中，提高设计方案的先进性。

3.2 密切结合民用建筑

民用建筑中火灾应急照明设计还应该表现出较高的针对性和个性化，促使火灾应急照明系统能够和民用建筑相匹配，如此才能够表现出较强的适用性，更好规避可能出现的严重运行不当问题。基于此，火灾应急照明设计人员应该事前详细了解民用建筑，全方位分析民用建筑在各个方面的火灾应急照明需求，进而准确掌握后续设计目标和任务，促使相关工作表现出更强的针对性。

在民用建筑的调查中，除了需要重点参考相关纸质资料，还需要重点深入现场进行调查，把握已经施工完成的民用建筑主体结构以及既有装修元素，确保灯具设置位置以及线路走向合理，避免和民用建筑存在较为明显的相互冲突和不适应问题，以此提升火灾应急照明应用价值。

3.3 运用先进技术

民用建筑中火灾应急照明设计还需要高度关注各类先进技术的灵活运用，这也是提升火灾应急照明系统应用价值的关键手段，应引起设计人员的重视。对于先进技术的引入和应用，除了先进火灾应急照明灯具、先进控制方式的运用，还需要关注一些辅助设计手段的运用。比如BIM技术可以成为火灾应急照明设计人员的重要辅助手段，可以促使设计人在三维立体模型中完成设计工作，明显降低设计人员工作压力，规避可能出现的各方面设计缺陷和漏洞。