淺析應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

羅 利

(成都華宇建筑設(shè)計有限公司，四川成都 610011)

現(xiàn)代建筑樓層越來越高、功能越來越完善、平面布局越來越復(fù)雜，對建筑防火要求越來越高。建筑防火的首要目的就是要在火災(zāi)時保護人的生命安全，生命的保全首先立足于人們的自主疏散，其次再輔以救援，科學(xué)而高效的疏散設(shè)計顯得格外重要，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)是建筑防火中極為重要的組成部分。在工程應(yīng)用中，公共區(qū)域照明一般分為正常照明及應(yīng)急照明，正常照明照度標準值均高于疏散照明照度標準值。而A型消防應(yīng)急照明燈具光源功率小、光通量低，按疏散照明照度值設(shè)置相應(yīng)數(shù)量A型消防應(yīng)急照明燈具，其照度值不能滿足正常照明照度值要求，需同時設(shè)置正常照明燈具、以滿足正常照明照度要求。

1 應(yīng)急照明系統(tǒng)

應(yīng)急照明分為備用照明、安全照明及疏散照明。正常照明電源失效時，需確保正常工作或活動繼續(xù)進行的場所，應(yīng)設(shè)置備用照明；需確保處于潛在危險之中的人員安全的場所，應(yīng)設(shè)置安全照明；需確保人員安全疏散的出口和通道，應(yīng)設(shè)置疏散照明。消防應(yīng)急照明包括備用照明、疏散照明。消防作業(yè)人員及救援人員繼續(xù)工作的場所，需設(shè)置備用照明；人員疏散，并為消防人員撤離火災(zāi)現(xiàn)場的場所，需設(shè)置疏散指示標志燈和疏散通道照明。

2 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)類型的選擇應(yīng)根據(jù)建、構(gòu)筑物的規(guī)模、使用性質(zhì)及日常管理及維護難易程度等因素確定；設(shè)置消防控制室的場所應(yīng)選擇集中控制型系統(tǒng)，設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，但未設(shè)置消防控制室的場所宜選擇集中控制型系統(tǒng)，其他場所可選擇非集中控制型系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計需遵循系統(tǒng)架構(gòu)簡潔、控制簡單的基本設(shè)計原則，包括燈具布置、系統(tǒng)配電、系統(tǒng)在非火災(zāi)狀態(tài)下的控制設(shè)計、系統(tǒng)在火災(zāi)狀態(tài)下的控制設(shè)計，集中控制型系統(tǒng)尚應(yīng)包括應(yīng)急照明控制器和系統(tǒng)通信線路的設(shè)計。

2.1 燈具的選擇

火災(zāi)撲救過程中，滅火救援人員一般使用消火栓實施滅火，由于滅火用的水介質(zhì)均具有一定的導(dǎo)電性，這樣就會通過消火栓及其水柱形成導(dǎo)電通路，為了避免在火災(zāi)撲救過程中發(fā)生電擊事故，綜合考慮現(xiàn)有系統(tǒng)產(chǎn)品的技術(shù)水平和工程應(yīng)用情況等因素，要求距地面2.5 m至8 m高度范圍內(nèi)設(shè)置的燈具應(yīng)采用電壓等級為安全電壓的A型燈具；地面上設(shè)置的標志燈應(yīng)選擇集中電源A型燈具；采用節(jié)能光源的燈具，光源色溫不低于2 700 K。

2.2 燈具的布置原則

照明燈的設(shè)置需保證人員在疏散路徑及相關(guān)區(qū)域的疏散提供最基本的照度；標志燈的設(shè)置需保證人員能夠清晰地辨識疏散路徑、疏散方向、安全出口的位置、所處的樓層位置。

2.3 系統(tǒng)配電

根據(jù)系統(tǒng)的類型、燈具的設(shè)置部位、燈具的供電方式進行設(shè)計。燈具的電源由主電源和蓄電池電源組成，且蓄電池電源的供電方式分為集中電源供電方式和燈具自帶蓄電池供電方式。當燈具采用集中電源供電時，燈具的主電源和蓄電池電源由集中電源提供，燈具主電源和蓄電池電源在集中電源內(nèi)部實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)換后由同一配電回路為燈具供電；當燈具采用自帶蓄電池供電時，燈具的主電源通過應(yīng)急照明配電箱一級分配電后為燈具供電，應(yīng)急照明配電箱的主電源輸出斷開后，燈具應(yīng)自動轉(zhuǎn)入自帶蓄電池供電。燈具采用自帶蓄電池供電時，應(yīng)急照明配電箱的設(shè)置：人員密集場所，每個防火分區(qū)應(yīng)設(shè)置獨立的應(yīng)急照明配電箱；非人員密集場所，多個相鄰防火分區(qū)可設(shè)置一個共用的應(yīng)急照明配電箱。防煙樓梯間應(yīng)設(shè)置獨立的應(yīng)急照明配電箱，封閉樓梯間宜設(shè)獨立的應(yīng)急照明配電箱。A型應(yīng)急照明配電箱的輸出回路不應(yīng)超過8路，B型應(yīng)急照明配電箱的輸出回路不應(yīng)超過12路。集中電源的設(shè)置：按防火分區(qū)的劃分情況設(shè)置集中電源；燈具總功率大于5 kW的系統(tǒng)，應(yīng)分散設(shè)置集中電源。集中電源的額定輸出功率不大于1 kW時，可設(shè)置在電氣豎井內(nèi)。集中電源的輸出回路不應(yīng)超過8路。應(yīng)急照明配電箱或集中電源的輸入及輸出回路中不應(yīng)裝設(shè)剩余電流動作保護器，輸出回路嚴禁接入系統(tǒng)以外的開關(guān)裝置、插座及其他負載。火災(zāi)狀態(tài)下，燈具光源應(yīng)急點亮、熄滅的響應(yīng)時間：高危險場所燈具光源應(yīng)急點亮的響應(yīng)時間不應(yīng)大于0.25 s；其他場所燈具光源應(yīng)急點亮的響應(yīng)時間不應(yīng)大于5 s；具有兩種及以上疏散指示方案的場所，標志燈光源點亮、熄滅的響應(yīng)時間不應(yīng)大于5 s。

2.4 集中控制型系統(tǒng)的設(shè)計

應(yīng)急照明控制器通過集中電源或應(yīng)急照明配電箱連接燈具，并控制燈具的應(yīng)急啟動、蓄電池電源的轉(zhuǎn)換。集中電源或應(yīng)急照明配電箱與燈具的通信中斷時，非持續(xù)型燈具的光源應(yīng)急點亮、持續(xù)型燈具的光源由節(jié)電點亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮模式。應(yīng)急照明控制器與集中電源或應(yīng)急照明配電箱的通信中斷時，集中電源或應(yīng)急照明配電箱連鎖控制其配接的非持續(xù)型照明燈的光源應(yīng)急點亮、持續(xù)型燈具的光源由節(jié)電點亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮模式。非集中控制型系統(tǒng)的設(shè)計：非火災(zāi)狀態(tài)下，系統(tǒng)的正常工作模式需保持主電源為燈具供電，系統(tǒng)內(nèi)非持續(xù)型照明燈的光源應(yīng)保持熄滅狀態(tài)，持續(xù)型燈具的光源應(yīng)保持節(jié)電點亮狀態(tài)；火災(zāi)確認后，應(yīng)能手動控制系統(tǒng)的應(yīng)急啟動，燈具采用集中電源供電時，應(yīng)能手動操作集中電源，控制集中電源轉(zhuǎn)入蓄電池電源輸出，同時控制其配接的所有非持續(xù)型照明燈的光源應(yīng)急點亮、持續(xù)型燈具的光源由節(jié)電點亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮模式；燈具采用自帶蓄電池供電時，應(yīng)能手動操作切斷應(yīng)急照明配電箱的主電源輸出，同時控制其配接的所有非持續(xù)型照明燈的光源應(yīng)急點亮、持續(xù)型燈具的光源由節(jié)電點亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮模式；設(shè)置區(qū)域火災(zāi)報警系統(tǒng)的場所，尚應(yīng)能自動控制系統(tǒng)的應(yīng)急啟動。

3 疏散照明度計算

部分公共區(qū)域照度值見表1。

表1 正常照明及疏散照明照度標準值(人員密集場所) Lx

采用“利用系數(shù)法”計算疏散照明平均照度。

(1)平均照度

Eav=NφUK/A

式中：Eav為工作面上的平均照度，lx；Φ為光源光通量，lm；N為光源數(shù)量；U為利用系數(shù)；A為工作面面積，m2；K為燈具的維護系數(shù)；

(2)室空間比：

RCR=5hr(l+b)/l.b

式中：l為室長，m；b為室寬，m；hr為室空間高，m；

(3)室形指數(shù)：

RI=lb/hr(l+b)=5/RCR

3.1 計算舉例

依據(jù)圖1進行計算。

圖1 消防電梯前室內(nèi)照明平面

(1)室空間比

RCR=5hr(l+b)/l.b=5×2.75×(4+3)/4×3=8；

(2)室形指數(shù)

RI=5/RCR=0.625；

根據(jù)《照明設(shè)計手冊》第三版利用系數(shù)表5-17插入法求出利用系數(shù)U=0.54；燈具維護系數(shù)K=0.8；燈具光通量500 lm。

Eav=1×500×0.54×0.8/12=18lx。

3.2 計算結(jié)果

Eav=18lx，疏散照明照度值小于 “表1”公共區(qū)域正常照明地面最低照度值50lx。

在距地面8 m及以下需設(shè)置疏散照明的區(qū)域僅設(shè)置A型消防應(yīng)急照明燈具時，其照度遠不能滿足正常照明照度要求，需同時設(shè)置正常照明燈具、以滿足正常照明照度要求。