讨论住宅建筑中消防应急照明系统型式的选用

邓海霞

（山西坤鹏建设工程有限公司，山西 太原 030024）

0 引言

在当前我国房屋建筑业中，企业的房屋建筑大致可以分为住宅房屋建筑、办公用房建筑、商业建筑、公共建筑、工业建筑、其他建筑这六大类，而住宅建筑始终是房屋建筑业中的第一大板块。据应急管理部消防救援局向媒体公布的2021 年度全国火灾数据统计显示，住宅建筑火灾的起数只占总数的34.5%，但死亡人数却是占总数73.8%。尤其原因主要体现在如下3 个方面：①住宅建筑面向的业主类型呈现多样化，各业主生活条件不同，使用的家用电气设备优劣不同，导致发生火情的概率加大。②房屋采用的装修材料参差不齐，出现火情时导致人员伤亡情况不同。③物业管理不善，业主胡乱放置电动车或私人物品于公共区域，致使建筑内走道杂物堆积、严重影响疏散通道的使用，造成了现在高层建筑火灾频发，人员密集场所亡人概率较高。如何保障住宅建筑的消防安全成为设计中的重点和难点，分析住宅建筑消防应急照明系统型式具有重要的意义。

1 应急照明系统的功能及发展概述

消防应急照明系统其主要功能是在火灾等紧急情况下，为人员的安全疏散和灭火救援工作提供必要的照度条件和正确的疏散指示信息，它作为一种辅助人员安全疏散和消防作业的建筑消防系统，与人身安全和建筑物安全紧密相关，是现代住宅建筑的重要安全设施，成为住宅建筑电气设计中不可或缺的重要组成部分[1]。

随着社会发展、技术水平的不断提高，应急照明灯具的更新换代，应急照明系统由过去的传统型应急照明系统发展到现阶段的智能型应急照明系统。传统的消防应急照明系统灯具采用AC 220V 交流电源供电，通过切断正常照明电源模式或通过消防联动模块由消控室联动控制每个回路灯具的开/闭状态。智能型消防应急照明系统根据建筑空间高度，8m 及以下场所的应急照明灯具采用DC 36/24V 直流电供电，8m 以上高大空间场所采用AC 220V 交流电源供电，并且通过通信总线由消控室内应急照明控制器控制每个灯具的开/闭状态。

2 传统型应急照明系统的弊端

相对于智能型应急照明系统来说，传统的消防应急照明系统不能对整个系统中各类设备实现逐点控制，在日常使用中，无法远程设置灯具的工作方式，并远程设定和控制这些语音提示、导光流、频闪等其他联动功能，从而无法发挥其最大功效，并在指导人员安全疏散过程中存在如下3 个问题[2]。

（1）传统的消防应急照明系统中疏散指示标志灯一旦设置，其指示的方向就固定了，不能根据火情发生的实际情况，实时在线调整疏散标志灯的指示方向，从而不能为人员提供最佳的疏散导向路径，容易误导人员，并造成人员伤亡，为疏散救援工作增加难度。

（2）传统的消防应急照明系统中灯具的供电电源多是采用AC 220V 交流电，在以水为主要灭火媒件的救援工作中，救援人员和逃生人员在昏暗、潮湿的火灾场所，因视线不清以及线路破损严重，往往会更容易触碰到故障线路电压、漏电电流，从而危及生命安全。

（3）传统的消防应急照明系统运行期间完全依靠后勤工作人员定期的通过观察的方法，人眼逐个检查各灯具的工作状态，这样就存在一定的主观意识，会导致消防例行检查工作存在一定的错检或漏检，故其管理困难增加。一旦发生火情，因灯具损坏不能正常工作，不能发挥其疏散功效，就会造成人员伤亡。

因此，更具人性化、智能化、节能化特点的智能型消防应急照明系统应运而生，取代了传统型应急照明系统成为当前建筑电气设计中的主流产品。

3 智能型消防应急照明系统的组成与分类

应急照明控制器、应急照明集中电源或应急照明配电箱、应急照明灯具及电源和通信线缆是组成智能型消防应急照明系统的重要部分。其系统框架如下。

（1）智能型消防应急照明系统按灯具的控制方式可分为集中控制型系统和非集中控制型系统。

（2）智能型消防应急照明系统按灯具的蓄电池电源又可分为集中电源供电方式的控制系统和非集中电源（又称作自带蓄电池）供电方式的控制系统。

由此分析，智能型消防应急照明系统分为集电集控型、非集电（自带蓄电池）集控型、集电非集控型、非集电（自带蓄电池）非集控型4 种应用类型，设计人员应根据工程项目特点兼故发生火灾危害等级、救援难度等因素综合考虑，选择安全的、合理的、节能的消防应急照明系统型式，以增强建筑的消防安全系数[3]。

4 住宅建筑中消防应急照明系统的设计

当前形式下，住宅项目建设高居不下，建筑规模和高度不断提升，重点以高层住宅建筑为例，分析消防应急照明和疏散指示系统在住宅建筑中的应用。根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309—2018）第3.1.6 条应急照明是否兼做日常照明，住宅建筑中常采用集电集控型和非集电（自带蓄电池）集控型消防应急照明系统，本文就此两种系统型式进行分析比较。某一高层住宅建筑，一梯四户两个单元，地下一层为设备层，地上24 层为居民住宅层，外墙设消防连廊，屋顶设电梯机房，小区设有消防控制室[4]。

（1）方案一。住宅建筑消防应急照明不兼做日常照明，消防应急照明系统采用集电集控型，住宅走道公共照明独立设计。在-1F 配电小间设专用的消防应急照明双电源切换箱和公共照明双电源切换箱各一组，并在每个单元-1F/6F/18F 电气竖井内设A 型应急照明集中电源，共六组。走道及楼梯间应急照明分回路供电，共用应急照明集中电源，每台A 型应急照明集中电源的供电范围不超过8 层，每条回路所带灯具不超过60 盏，配电回路的额定电流不应大于6A。在每个单元5F/17F设公共照明配电箱，共四组，供相应楼层的走道及楼梯间公共照明，设计中楼梯间公共照明与走道公共照明分回路设置。A 型应急照明集中电源与公共照明配电箱错层安装，减小对管井面积的要求。方案一主要设备材料如表1 所示。

表1 电气主要设备材料（方案一）

经统计，方案一材料费用总计为7.69 万元，其中箱体费用占比23%，灯具费用占比35%，管线材料费用占比42%。

（2）方案二。住宅建筑消防应急照明兼做日常照明，消防应急照明采用非集电（自带蓄电池）集控型，应急照明兼做平时公共照明使用。在-1F 配电小间设专用的消防应急照明双电源切换箱一组，并且在每个单元-1F/6F/7F/18F/19F 分设走道和楼梯间专用的A 型应急照明配电箱，共12 组，走道及楼梯间应急照明分回路供电，每台A 型应急照明配电箱的供电范围不超过8 层，每条回路所带灯具不超过60 盏，配电回路的额定电流不应大于6A。A 型应急照明配电箱错层安装，以减小对管井面积的要求。方案二主要设备材料如表2 所示。

表2 电气主要设备材料（方案二）

经统计，方案二材料费用总计7.02 万元，其中箱体费用占比22%，灯具费用占比56%，管线材料费用占比22%。

5 住宅建筑中消防应急照明系统型式的比较

结合以上建筑工程设计实例，从以下角度分析比较两种不同的消防应急照明系统型式在住宅建筑中的优缺点[5]。

5.1 工程初始造价

集电集控型系统基本特点是灯具内部不含蓄电池，蓄电池集中设置在应急照明集中电源箱内；非集电（自带蓄电池）集控型系统是灯具内部含有蓄电池，应急照明配电箱内无蓄电池。上述工程设计中集中电源的安装数量较应急照明配电箱的安装数量减半，市场上两者的差价为400~500 元，而带蓄电池的应急照明灯具价格是不带蓄电池的应急照明灯具价格的一倍，在灯具安装数量一致的情况下，计入高层住宅公共照明安装费用后，方案一比方案二的初始安装费略微高一点。故初始造价并不是二者选型的主要依据。

5.2 蓄电池寿命

集电集控型系统中应急照明集中电源的电池是由应急照明控制器智能化管理，并对电池进行实时性能检测、控制及报警，定期活化电池以避免记忆效应，且集中电源使用限流恒压法、浮充法对电池充电，并自动监控电池过充、过放，对电池具有过欠压、接地故障保护等功能。应急照明集中电源的电池多采用磷酸铁锂电池或免维护铅酸蓄电池，热稳定性、安全性较高，循环放电性能较好，寿命较长，可循环使用500 次以上，非集电集控型系统中灯具对自身的电池进行充电，并需要人工定期逐个充放电检测，易产生电池记忆效应。其灯具自带的蓄电池多采用三元锂电池，热稳定性和循环放电性能相对较差，使用寿命较短，一般在1~2 年[6]。

5.3 设备故障率

集电集控型系统灯具内部不含蓄电池及相应的充放电管理模块，内部结构简单，故障率低；而当集中电源出现故障时，供电区域内的灯具无法正常工作，供电影响范围较大。非集电集控型系统中灯具自带蓄电池及充放电管理模块，灯具内部结构复杂，故障率高；而当某个灯具无法正常工作时，供电影响范围较小[7]。

5.4 后期维护成本

由于蓄电池使用寿命有限，集电集控型系统和非集电（自带蓄电池）集控型系统均需要维护蓄电池。不同的是集中集控型系统仅需更换前端应急照明集中电源内的蓄电池即可，更换成本低、更换便利；而非集电（自带蓄电池）集控型系统则需要更换末端灯具内部电池，更换成本高，费时费力，会对灯具造成损坏[8]。

6 结语

综上所述，集电集控型系统和非集电（自带蓄电池）集控型系统在自身系统布线方面差别较小，采用集电集控型系统的住宅建筑，因增设独立的公共照明系统，每层照明设备点位增多，平面布线繁杂，增加了施工难度。但集电集控型系统在电池管理、维护、寿命以及灯具成本、环保等方面较非集电（自带蓄电池）集控型系统都存在一定优势，适合在大中型住宅小区内使用，非集中电源供电方式系统则适合用于小型住宅项目中。设计人员可以根据具体项目类型，兼顾后期系统运行特点，维护难易程度，选择适合本项目的消防应急照明系统型式。