消防應(yīng)急照明設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題及對(duì)策

吳旭輝 / 李 平

(浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 310028)

消防應(yīng)急照明設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題及對(duì)策

吳旭輝 / 李 平

(浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 310028)

對(duì)目前常用的消防應(yīng)急照明設(shè)計(jì)做法進(jìn)行了歸納總結(jié)，針對(duì)不同做法分析其優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合消防應(yīng)急照明的發(fā)展趨勢(shì)，提出設(shè)計(jì)觀點(diǎn)。

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng) 集中控制型 非集中控制型 自帶電源型 集中電源型

0 引言

從GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱“《建規(guī)》”)中10.1.5及10.3.1～10.3.3條(強(qiáng)制性條文)可知，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“消防應(yīng)急照明”)在建筑消防中的重要性，且2014版《建規(guī)》對(duì)消防應(yīng)急照明的要求相比2006版的《建規(guī)》做了大幅提高。但是，由于我國(guó)在消防應(yīng)急照明方面長(zhǎng)期處于一個(gè)混亂的局面，做法五花八門，有的甚至存在重大的安全隱患，因此本文總結(jié)了各類消防應(yīng)急照明做法的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了設(shè)計(jì)觀點(diǎn)，希望能引起設(shè)計(jì)人員的重視。

1 消防應(yīng)急照明做法分類及分析

消防應(yīng)急照明常見(jiàn)的做法有：自帶電源非集中控制系統(tǒng)、自帶電源集中控制系統(tǒng)、集中電源非集中控制系統(tǒng)、集中電源集中控制系統(tǒng)。

1.1自帶電源非集中控制系統(tǒng)

此種做法是最普遍的傳統(tǒng)做法。所有疏散照明、疏散指示燈等均自帶蓄電池，單燈帶工作狀態(tài)指示，且經(jīng)過(guò)消防檢測(cè)認(rèn)證(常見(jiàn)應(yīng)急照明燈具如圖1所示)，采用市電充電或供電，平時(shí)不亮或常亮，火災(zāi)時(shí)通過(guò)切除市電電源，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成燈具自帶蓄電池放電，從而實(shí)現(xiàn)火災(zāi)強(qiáng)制點(diǎn)亮(應(yīng)急照明燈具控制接線見(jiàn)圖2)。

圖1 應(yīng)急照明燈具(自帶電源非集中控制型)

圖2 應(yīng)急照明控制接線(自帶電源非集中控制型)

該做法最大的優(yōu)點(diǎn)為采用了分布式電源(燈具自帶電源)，對(duì)市電供電線路防火要求不高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠性較高、造價(jià)較低，但其缺點(diǎn)也很突出，由于每盞燈具自帶蓄電池，平時(shí)檢修工作量巨大，特別是蓄電池壽命到期后，更換工作量更大，維護(hù)檢修的工作是否到位將直接影響系統(tǒng)的可靠性。此外，該做法最大的缺點(diǎn)是應(yīng)急照明燈具的工作狀態(tài)無(wú)法反饋至消防控制室，如果其處于故障狀態(tài)，將不會(huì)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

而且從現(xiàn)場(chǎng)情況看，一般疏散照明都采用雙頭應(yīng)急燈，GB 17945-2010《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》第6.3.1.4條規(guī)定“消防應(yīng)急照明燈具應(yīng)急狀態(tài)光通量不應(yīng)低于其標(biāo)稱的光通量，且不小于50lm”，該規(guī)范對(duì)單燈的光通量要求太低，很多廠家的應(yīng)急照明燈具光通量都采用了最低標(biāo)準(zhǔn)，加上燈具質(zhì)量參差不齊，現(xiàn)場(chǎng)疏散照明普遍偏暗，很難滿足《建規(guī)》的照度要求，此外，在此類應(yīng)急照明燈具(包含疏散指示標(biāo)志燈)的施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)電源線路采用插頭插座連接的方式，做法極其不規(guī)范。

1.2集中電源非集中控制系統(tǒng)

除了上述傳統(tǒng)做法外，采用EPS電源作為應(yīng)急照明的備用電源也是比較常見(jiàn)的做法。設(shè)計(jì)中通常集中或分區(qū)集中設(shè)置EPS電源柜(如圖3所示)，所有疏散照明、疏散指示燈均不帶蓄電池，平時(shí)EPS電源處于充電狀態(tài)，火災(zāi)時(shí)通過(guò)報(bào)警信號(hào)切換為EPS電源放電，從而實(shí)現(xiàn)火災(zāi)強(qiáng)制點(diǎn)亮(應(yīng)急照明燈具控制接線見(jiàn)圖4)。

圖3 EPS電源柜(集中電源非集中控制型)

EPS有交流、直流兩種電源輸出方式，可帶配備電子鎮(zhèn)流器的熒光燈(配備電感型鎮(zhèn)流器的熒光燈只適用于交流電源輸出方式)、LED燈等。由于EPS電源供電的上述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一般采用“平消兼用”應(yīng)急照明燈具(平時(shí)作為普通照明的一部分可控點(diǎn)亮，火災(zāi)時(shí)強(qiáng)制切入到EPS電源放電點(diǎn)亮)。由于應(yīng)急照明“平消兼用”，控制線路較為復(fù)雜，且現(xiàn)場(chǎng)很多采購(gòu)普通燈具作為應(yīng)急照明的方式不符合消防應(yīng)急照明的規(guī)范要求。

圖4 應(yīng)急照明控制接線(集中電源非集中控制型，AC 220V輸出)

該做法電源相對(duì)集中，從而大大減少了維護(hù)檢修的工作量。但EPS電源箱到應(yīng)急照明燈具的這段供電線路防火要求很高，應(yīng)按消防配電線路火災(zāi)時(shí)需要連續(xù)供電的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。此外，由于其輸出電壓較高(AC 220V、DC 216V)，在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)噴水滅火等情況下，應(yīng)急照明線路帶上述電壓，存在人員觸電的安全隱患，且該做法同樣無(wú)法反饋應(yīng)急照明燈具的工作狀態(tài)，不利于消控室工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)燈具故障等情況。

1.3自帶電源集中控制系統(tǒng)

該做法相當(dāng)于在“自帶電源非集中控制系統(tǒng)”做法的基礎(chǔ)上增加了應(yīng)急照明控制器及相應(yīng)的控制線路，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)急照明燈具工作狀態(tài)的監(jiān)控，其工作方式、優(yōu)缺點(diǎn)也基本相同，這里將不再贅述。

1.4集中電源集中控制系統(tǒng)

該做法也稱為“智能消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)”，這些年主要由各生產(chǎn)廠家在進(jìn)行推廣。系統(tǒng)一般由應(yīng)急照明控制器、應(yīng)急照明集中電源、應(yīng)急照明分配電裝置、集中電源集中控制型消防應(yīng)急照明燈具等組成(控制器、集中電源、配電裝置應(yīng)急照明燈具如圖5～7所示)。

圖5 應(yīng)急照明控制器及集中電源柜

圖6 配電裝置、帶集中電源配電裝置

圖7 疏散指示標(biāo)志及疏散照明燈具

控制器主機(jī)設(shè)于消控室并與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，集中電源視容量大小可設(shè)于消控室或分區(qū)設(shè)于各配電小間，分配電裝置一般設(shè)于各配電小間，應(yīng)急照明燈具均為消防專用。平時(shí)，系統(tǒng)主機(jī)可以監(jiān)控應(yīng)急照明燈具的工作狀態(tài)，火災(zāi)時(shí)，由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)提供信號(hào)給應(yīng)急照明控制器，強(qiáng)制點(diǎn)亮應(yīng)急照明(應(yīng)急照明燈具控制接線見(jiàn)圖8～9)。

圖8 應(yīng)急照明控制接線(集中電源設(shè)于消控室)

圖9 應(yīng)急照明控制接線(集中電源分散設(shè)于各配電小間)

該做法的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)急照明燈具的工作狀態(tài)能夠反饋至消控室并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制，采用DC 24V安全電壓供電，系統(tǒng)各部件均通過(guò)消防檢測(cè)認(rèn)證，從而降低了檢修維護(hù)的工作量，并避免了意外觸電事故，提高了應(yīng)急照明的可靠性。同時(shí)，根據(jù)該系統(tǒng)的特點(diǎn)，通過(guò)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主機(jī)根據(jù)著火點(diǎn)的位置信息控制疏散指示標(biāo)志燈的指向。該做法的缺點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)主機(jī)及集中電源到應(yīng)急照明燈具的控制線及電源線的防火要求很高，應(yīng)按消防配電線路火災(zāi)時(shí)需要連續(xù)供電的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，另外，由于采用DC 24V供電，線路帶載能力相對(duì)有限，應(yīng)急照明燈具的功率不能太大，且與其他做法相比，造價(jià)相對(duì)較高。

1.5JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》特殊做法

在JGJ 16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱“《民規(guī)》”)發(fā)布實(shí)施后，根據(jù)規(guī)范要求，全國(guó)各地普遍采用了一種特殊的應(yīng)急照明做法?！睹褚?guī)》第13.9.12條規(guī)定(以消防用電為一級(jí)負(fù)荷為例)“當(dāng)建筑物消防用電負(fù)荷為一級(jí)，且采用交流電源供電時(shí)，宜由主電源和應(yīng)急電源提供雙電源，并以樹(shù)干式或放射式供電。應(yīng)按防火分區(qū)設(shè)置末端雙電源自動(dòng)切換應(yīng)急照明配電箱，提供該分區(qū)內(nèi)的備用照明和疏散照明電源。當(dāng)采用集中蓄電池或燈具內(nèi)附電池組時(shí)，宜由雙電源中的應(yīng)急電源提供專用回路采用樹(shù)干式供電，并按防火分區(qū)設(shè)置應(yīng)急照明配電箱”。按其規(guī)定，應(yīng)急照明的供電方式采用了類似消防風(fēng)機(jī)水泵的供電方式，由市電提供主電源和備用電源，在此基礎(chǔ)上可以不設(shè)蓄電池作為備用電源，也可以采用一路市電加蓄電池作為備用電源的供電方式。

該做法在發(fā)生火災(zāi)時(shí)不切除市電電源，由應(yīng)急照明箱配出一根充電線路及一根強(qiáng)啟控制線，火災(zāi)時(shí)通過(guò)報(bào)警信號(hào)控制接觸器等方式使強(qiáng)啟控制線帶電，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)急照明強(qiáng)制點(diǎn)亮(應(yīng)急照明燈具控制接線見(jiàn)圖10)。該接線需注意接觸器(AC 220V)應(yīng)通過(guò)中間繼電器(DC 24V)才能接入火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

圖10 應(yīng)急照明控制接線(《民規(guī)》做法)

但該做法也存在很多問(wèn)題，如無(wú)法監(jiān)控應(yīng)急照明燈具的工作狀態(tài)、輸出電壓較高(AC 220V)、控制線路較為復(fù)雜、供電線路防火要求較高、燈具若自帶蓄電池檢修工作量大等。此外，若只采用市電作為主電源和備用電源，電源可靠性很低，不帶蓄電池的做法是否合適值得商榷，而且多地的消防部門也不認(rèn)可此做法。

2 消防應(yīng)急照明應(yīng)用對(duì)策

2.1自帶電源非集中控制系統(tǒng)

該做法適用于無(wú)消防控制室的小型規(guī)模建筑，且該建筑也屬于《建規(guī)》第10.1.5條第3款規(guī)定的“其他建筑”，其消防應(yīng)急照明燈具備用電源的連續(xù)供電時(shí)間也應(yīng)≥0.5h。

由于此類場(chǎng)所的應(yīng)急照明燈具數(shù)量較少，工作人員可以通過(guò)定期巡檢應(yīng)急照明燈具自帶的工作狀態(tài)指示燈，維護(hù)應(yīng)急照明的正常工作。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，該做法也將逐漸被集中控制型系統(tǒng)所取代，適用的場(chǎng)所范圍也越來(lái)越受限制。

2.2自帶電源集中控制系統(tǒng)

該做法適用于有消防控制室的中小型規(guī)模建筑或?qū)κ枭⒅甘痉较蛴锌刂埔蟮膱?chǎng)所(如隧道)，且該建筑也屬于《建規(guī)》第10.1.5條第3款規(guī)定的“其他建筑”，消防應(yīng)急照明燈具備用電源的連續(xù)供電時(shí)間也應(yīng)≥0.5h。

此類場(chǎng)所對(duì)應(yīng)急照明的集中控制要求有所提高，需要消防控制室工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)應(yīng)急照明燈具的異常工作狀態(tài)，但考慮到經(jīng)濟(jì)性且應(yīng)急照明燈具蓄電池等維護(hù)工作量相對(duì)可以接受，該做法具有一定的適用空間；但對(duì)于大型規(guī)模的建筑來(lái)說(shuō)，該做法已經(jīng)嚴(yán)重不能滿足消防安全及管理上的需要。

2.3集中電源非集中控制系統(tǒng)

該做法基本可以用集中電源集中控制型系統(tǒng)取代，在應(yīng)急照明燈具需要AC 220V等較高電壓供電的部分場(chǎng)合，如果能納入到集中控制型系統(tǒng)，且應(yīng)急照明燈具帶工作狀態(tài)監(jiān)控功能，也可以與集中電源集中控制型系統(tǒng)混合使用。

2.4集中電源集中控制系統(tǒng)

該做法適用于絕大多數(shù)建筑，特別是大型規(guī)模建筑或?qū)κ枭⒅甘痉较蛴锌刂埔蟮膱?chǎng)所(如隧道)。此外，根據(jù)《建規(guī)》第10.1.5條第1、2款的規(guī)定，應(yīng)急照明燈具備用電源的連續(xù)供電時(shí)間在1h、1.5h及以上的場(chǎng)所，由于燈具自帶蓄電池過(guò)于龐大，也適合采用本系統(tǒng)。

體量越大的建筑，火災(zāi)時(shí)人員疏散出現(xiàn)混亂的可能性越大，因此對(duì)應(yīng)急照明系統(tǒng)的可靠性要求更高，應(yīng)急照明燈具的集中控制要求也更為迫切。通過(guò)集中電源和集中控制的做法，有效地減少了維護(hù)檢修的工作量，這也是GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》推廣的應(yīng)急照明設(shè)計(jì)方案。雖然該系統(tǒng)也存在一些缺點(diǎn)，但與集中電源和集中控制的諸多優(yōu)點(diǎn)相比，應(yīng)該說(shuō)集中電源集中控制型系統(tǒng)是以后應(yīng)急照明設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。

這里需要注意的是，該系統(tǒng)對(duì)電源線路和供電線路的防火要求高，對(duì)于如大型綜合體一類的項(xiàng)目，集中電源的供電范圍不應(yīng)過(guò)大，需考慮按防火分區(qū)或樓層分散布置集中電源，從而提高集中電源的可靠性。

2.5JGJ16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》特殊做法

該做法適用于火災(zāi)時(shí)仍需堅(jiān)持工作的場(chǎng)所(如消防水泵房、消防風(fēng)機(jī)房、消防控制室等)對(duì)備用照明的設(shè)計(jì)。不建議疏散照明及疏散指示標(biāo)志系統(tǒng)采用該做法進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果必須要做，也不應(yīng)純粹采用市電作為主電源和備用電源，應(yīng)設(shè)置集中電源或應(yīng)急照明燈具自帶蓄電池。

3 結(jié)束語(yǔ)

筆者對(duì)上述各類應(yīng)急照明設(shè)計(jì)的做法進(jìn)行了分析總結(jié)，以作拋磚引玉，希望能對(duì)業(yè)內(nèi)人士有所幫助。

[1] GB 50016-2014 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2014.

[2] GB 50116-2013 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2013.

ProblemsandCountermeasuresofFireEnergencyLightingDesign

Wu Xuhui / Li Ping

In view of the emergency lighting design, the current methods are summarized, the merits and demerits of different methods are analyzed, some design view have given with the developing trend of fire emergency lighting.

fire emergency lighting and evacuation instruction system, centralized control type, non centralized control type, own power source type, centralized power source type

吳旭輝

浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，高級(jí)工程師，主任工程師。

李平

浙江大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，高級(jí)工程師，院執(zhí)行副總工程師。