民用建筑設計中的要點分析

周鵬　張華　張良

摘 要：該文對民用建筑火災報警系統的配電要求做詳細分析后，結合相關規范，設計出一套切實可行的應急照明配電方案。針對不同級別的建筑物，在備用電源和消防線路的上也做出比較選擇，保證應急照明的配電安全，增加人員疏散安全系數。火災應急照明包括備用照明和疏散照明。供消防作業及救援人員繼續工作的場所，應設備用照明；供人員疏散，并為消防人員撤離火災現場的場所，應設疏散指示標志燈和疏散通道照明。

關鍵詞：民用建筑 應急照明 配電

中圖分類號：TU241 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（a）-0032-02

火災應急照明包括備用照明和疏散照明。供消防作業及救援人員繼續工作的場所，應設備用照明；供人員疏散，并為消防人員撤離火災現場的場所，應設疏散指示標志燈和疏散通道照明。

依據JGJ 16-2008《民用建筑電氣設計規范》（以下簡稱《民規》）3.2.3條規定，民用建筑的火災應急照明及疏散指示標志，一類高層為一級負荷，二類高層為二級負荷。依據GB 50052-2009《供配電系統設計規范》3.0.2條和3.0.7條規定，一級負荷應由雙電源供電，當一電源發生故障時，另一電源不應同時受到損壞；二級負荷的系統，宜由兩回路供電，在負荷較小或地區供電條件困難時，二級負荷可由一回6kV及以上的架空線路供電。

依據《民規》13.8.5條第2款規定，除在假日、夜間無人工作而僅有值班或警衛人員負責管理外，疏散照明平時宜處于點亮狀態。

1 應急照明配電系統

在對民用建筑的應急照明系統供電時，通常采用雙電源切換箱及事故照明箱組成上下級為照明裝置供電。應急照明供電根據不同場所對燈具的控制要求的不同，又可以分為集中控制和分散控制兩種不同的控制方式。

1.1 集中控制方式

在大面積商場、車庫的應急照明配電中，應急回路的控制由箱內出線斷路器控制。配電箱采用兩門安裝方式，箱門一平時上鎖，所有消防回路的出線斷路器平時閉合，斷路器后設有接觸器觸點，應急照明的控制通過箱門二內與箱門一并聯的斷路器實現。在消防應急情況時，消防聯動控制線發出信號使接觸器觸點閉合，使線圈帶電吸合觸點，從而使應急箱出線回路均閉合，達到應急點亮。

1.2 就近控制

對于公共建筑中的疏散通道照明以及高層住宅建筑中的公共走廊，樓梯間的應急照明燈，在滿足應急時的照度及疏散指示的功能外，還要滿足平時照明的需要，一般選用就近裝設開關的控制方式。在配電時一般選用雙切箱加末端配電箱的配電方式。

系統從不同進線柜引入兩路電源，這兩路電源是否引自不同變壓器由建筑物的用電負荷級別確定。雙切箱為事故照明箱、封閉樓梯間和一個配電間供電，事故照明的強起點設置在雙電源切換箱中。平時，模塊觸點常開，線圈不帶電，系統在正常情況下運行。在事故狀態下，消防聯動控制線給出信號，線圈帶電并帶動觸點閉合，使消防線與平時線連接帶電，觸點的閉合返回一個信號到消防裝置。

雙切箱為事故照明箱的配電線路由一組單相電源和一根消防線組成，無應急時消防線路不帶電，在應及時消防線與平時供電線路連接帶電。

事故照明箱的進線是由一組單相電源和一根消防線路構成，即為雙電源切換箱的出線。事故照明箱的出線與進線的結構相同，也是由一組單相電源和一根消防線路組成，其出線直接與燈具相接。

燈具的配電線路中，有相線、消防線、零線和PE線，其中非應急狀態下消防線不帶電。應急時不需要強制點亮的燈具，其開關為普通翹板開關；照明時需要強制點亮的燈具，其開關為一端接相線另一端接消防線，在平時消防線不帶電，能正常通斷，消防時，消防線帶電，不論開關在什么狀態均能點亮燈具，達到強制點亮目的。依據《民規》13.8.5條第一款的規定，住宅中的備用照明和疏散照明的應急電源供電轉換時間不應>5s。

2 備用電源

民用建筑中的備用電源包括：機組容量2000kW及以下的自備應急低壓柴油發電機組、UPS不間斷電源裝置和EPS應急電源裝置。

柴油發電機組適用于特別重要負荷中一路市電檢修，另一路市電存在故障隱患時或一級負荷中只有一路高壓進線時。以柴油發電機組作備用電源的特點是：能較長時間帶動較大容量負荷；允許斷電時間為15s以上。

UPS不間斷電源裝置適用于不允許斷電或斷電時間為毫秒級的重要供電場所，如監控中心、安防中心、計算機房等。

EPS應急電源裝置適用于感性及混合性的照明負荷，應急電源裝置切換時間滿足：用作安全照明時≤0.25s；用作疏散照明時≤5s；用作備用照明時≤5s，其中商業、金融場所的備用照明切換時間≤1.5s。當應急照明負荷較集中或是人防區域時，宜設集中EPS；當應急照明回路較少，回路容量在2kW以內時，宜設分散EPS；當應急照明特別分散且容量很小時，可采用單燈帶蓄電池，如高層住宅。

EPS容量的選擇，需要依據相應建筑物的應急時間要求及應急照明的計算容量選擇相應容量的電池主站。目前集中EPS的應急時間主要有≥30min和≥90min兩種，對于變電所、變配電室、消防風機房、消防電梯機房等應急照明時間≥180min的場所，其備用照明還需配備能滿足應急時間要求的單燈蓄電池。

3 線路選擇及敷設

依據《民規》3.2.3條規定，火災應急照明及疏散指示標志用電負荷屬民用建筑的消防負荷。依據《建筑設計防火規范》GB 50016-2006第11.1.4條規定，消防用電設備應采用專用供電回路，當生產生活用電被切斷時，應仍能保證消防用電。應急照明系統應選用帶短路保護的開關器件。

火災應急照明的配電線路的選擇與建筑物的火災報警系統保護對象的等級有關。當火災報警系統為特級時，消防設備配電干線及分支線應采用礦物絕緣電纜；當為一級時，消防設備配電干線及分支線宜采用礦物絕緣電纜，當線路的敷設保護措施符合防火要求時，可采用有機絕緣耐火類電纜；當為二級時，其消防設備供電干線及分支線應采用有機絕緣耐火類電纜。其中，消防設備的分支線路和控制線路，敷設路徑較短，且符合防火要求時，可選用與消防干線或分支線耐火等級降一類的電線或電纜。

依據《建筑設計防火規范》，用電設備的配電線路敷設應滿足：暗敷時，穿管敷設在不燃燒體結構內且保護層厚度≥30mm，明敷時（包括在吊頂內敷設），應穿金屬管或封閉式金屬線槽，并應采取防火保護措施；當采用阻燃或耐火類電纜時，敷設在電纜井或電纜溝內時可不采取保護措施；采用礦物絕緣電纜時，可直接明敷。消防線路宜與其他線路分開敷設，當需要共同敷設時，消防線路與非消防線路需要進行分隔。

4 結語

隨著城市建設的發展，高層、超高層建筑不斷涌現，應急照明在公共安全中的重要性也日益凸顯。在應急照明的配電系統設計時，既要保證系統的可行性又要保證系統的合理性。規范中已經對各種場合的應急照明做出指導，我們期待在實際設計中能夠不斷對現有應急照明方案不斷優化，即使出現危險，也能化險為夷。

參考文獻

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