消防應急照明設計的若干問題及對策

吳旭輝 / 李 平

(浙江大學建筑設計研究院有限公司，杭州 310028)

消防應急照明設計的若干問題及對策

吳旭輝 / 李 平

(浙江大學建筑設計研究院有限公司，杭州 310028)

對目前常用的消防應急照明設計做法進行了歸納總結，針對不同做法分析其優缺點，并結合消防應急照明的發展趨勢，提出設計觀點。

消防應急照明和疏散指示系統 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《建筑設計防火規范》(以下簡稱“《建規》”)中10.1.5及10.3.1～10.3.3條(強制性條文)可知，消防應急照明和疏散指示系統(以下簡稱“消防應急照明”)在建筑消防中的重要性，且2014版《建規》對消防應急照明的要求相比2006版的《建規》做了大幅提高。但是，由于我國在消防應急照明方面長期處于一個混亂的局面，做法五花八門，有的甚至存在重大的安全隱患，因此本文總結了各類消防應急照明做法的優缺點，并提出了設計觀點，希望能引起設計人員的重視。

1 消防應急照明做法分類及分析

消防應急照明常見的做法有：自帶電源非集中控制系統、自帶電源集中控制系統、集中電源非集中控制系統、集中電源集中控制系統。

1.1自帶電源非集中控制系統

此種做法是最普遍的傳統做法。所有疏散照明、疏散指示燈等均自帶蓄電池，單燈帶工作狀態指示，且經過消防檢測認證(常見應急照明燈具如圖1所示)，采用市電充電或供電，平時不亮或常亮，火災時通過切除市電電源，自動轉換成燈具自帶蓄電池放電，從而實現火災強制點亮(應急照明燈具控制接線見圖2)。

圖1 應急照明燈具(自帶電源非集中控制型)

圖2 應急照明控制接線(自帶電源非集中控制型)

該做法最大的優點為采用了分布式電源(燈具自帶電源)，對市電供電線路防火要求不高、系統簡單、可靠性較高、造價較低，但其缺點也很突出，由于每盞燈具自帶蓄電池，平時檢修工作量巨大，特別是蓄電池壽命到期后，更換工作量更大，維護檢修的工作是否到位將直接影響系統的可靠性。此外，該做法最大的缺點是應急照明燈具的工作狀態無法反饋至消防控制室，如果其處于故障狀態，將不會被及時發現。

而且從現場情況看，一般疏散照明都采用雙頭應急燈，GB 17945-2010《消防應急照明和疏散指示系統》第6.3.1.4條規定“消防應急照明燈具應急狀態光通量不應低于其標稱的光通量，且不小于50lm”，該規范對單燈的光通量要求太低，很多廠家的應急照明燈具光通量都采用了最低標準，加上燈具質量參差不齊，現場疏散照明普遍偏暗，很難滿足《建規》的照度要求，此外，在此類應急照明燈具(包含疏散指示標志燈)的施工現場經常發現電源線路采用插頭插座連接的方式，做法極其不規范。

1.2集中電源非集中控制系統

除了上述傳統做法外，采用EPS電源作為應急照明的備用電源也是比較常見的做法。設計中通常集中或分區集中設置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EPS電源處于充電狀態，火災時通過報警信號切換為EPS電源放電，從而實現火災強制點亮(應急照明燈具控制接線見圖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，可帶配備電子鎮流器的熒光燈(配備電感型鎮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，設計一般采用“平消兼用”應急照明燈具(平時作為普通照明的一部分可控點亮，火災時強制切入到EPS電源放電點亮)。由于應急照明“平消兼用”，控制線路較為復雜，且現場很多采購普通燈具作為應急照明的方式不符合消防應急照明的規范要求。

圖4 應急照明控制接線(集中電源非集中控制型，AC 220V輸出)

該做法電源相對集中，從而大大減少了維護檢修的工作量。但EPS電源箱到應急照明燈具的這段供電線路防火要求很高，應按消防配電線路火災時需要連續供電的要求進行設計施工。此外，由于其輸出電壓較高(AC 220V、DC 216V)，在火災現場噴水滅火等情況下，應急照明線路帶上述電壓，存在人員觸電的安全隱患，且該做法同樣無法反饋應急照明燈具的工作狀態，不利于消控室工作人員及時發現燈具故障等情況。

1.3自帶電源集中控制系統

該做法相當于在“自帶電源非集中控制系統”做法的基礎上增加了應急照明控制器及相應的控制線路，從而實現了對應急照明燈具工作狀態的監控，其工作方式、優缺點也基本相同，這里將不再贅述。

1.4集中電源集中控制系統

該做法也稱為“智能消防應急照明和疏散指示系統”，這些年主要由各生產廠家在進行推廣。系統一般由應急照明控制器、應急照明集中電源、應急照明分配電裝置、集中電源集中控制型消防應急照明燈具等組成(控制器、集中電源、配電裝置應急照明燈具如圖5～7所示)。

圖5 應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 疏散指示標志及疏散照明燈具

控制器主機設于消控室并與火災自動報警系統聯動，集中電源視容量大小可設于消控室或分區設于各配電小間，分配電裝置一般設于各配電小間，應急照明燈具均為消防專用。平時，系統主機可以監控應急照明燈具的工作狀態，火災時，由火災自動報警系統提供信號給應急照明控制器，強制點亮應急照明(應急照明燈具控制接線見圖8～9)。

圖8 應急照明控制接線(集中電源設于消控室)

圖9 應急照明控制接線(集中電源分散設于各配電小間)

該做法的優點是應急照明燈具的工作狀態能夠反饋至消控室并能實現遠程集中控制，采用DC 24V安全電壓供電，系統各部件均通過消防檢測認證，從而降低了檢修維護的工作量，并避免了意外觸電事故，提高了應急照明的可靠性。同時，根據該系統的特點，通過與火災自動報警系統的聯動，可以實現系統主機根據著火點的位置信息控制疏散指示標志燈的指向。該做法的缺點是對系統主機及集中電源到應急照明燈具的控制線及電源線的防火要求很高，應按消防配電線路火災時需要連續供電的要求進行設計施工，另外，由于采用DC 24V供電，線路帶載能力相對有限，應急照明燈具的功率不能太大，且與其他做法相比，造價相對較高。

1.5JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規范》特殊做法

在JGJ 16-2008《民用建筑電氣設計規范》(以下簡稱“《民規》”)發布實施后，根據規范要求，全國各地普遍采用了一種特殊的應急照明做法。《民規》第13.9.12條規定(以消防用電為一級負荷為例)“當建筑物消防用電負荷為一級，且采用交流電源供電時，宜由主電源和應急電源提供雙電源，并以樹干式或放射式供電。應按防火分區設置末端雙電源自動切換應急照明配電箱，提供該分區內的備用照明和疏散照明電源。當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時，宜由雙電源中的應急電源提供專用回路采用樹干式供電，并按防火分區設置應急照明配電箱”。按其規定，應急照明的供電方式采用了類似消防風機水泵的供電方式，由市電提供主電源和備用電源，在此基礎上可以不設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。

該做法在發生火災時不切除市電電源，由應急照明箱配出一根充電線路及一根強啟控制線，火災時通過報警信號控制接觸器等方式使強啟控制線帶電，從而實現應急照明強制點亮(應急照明燈具控制接線見圖10)。該接線需注意接觸器(AC 220V)應通過中間繼電器(DC 24V)才能接入火災自動報警系統。

圖10 應急照明控制接線(《民規》做法)

但該做法也存在很多問題，如無法監控應急照明燈具的工作狀態、輸出電壓較高(AC 220V)、控制線路較為復雜、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可此做法。

2 消防應急照明應用對策

2.1自帶電源非集中控制系統

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

由于此類場所的應急照明燈具數量較少，工作人員可以通過定期巡檢應急照明燈具自帶的工作狀態指示燈，維護應急照明的正常工作。隨著社會經濟的不斷發展，該做法也將逐漸被集中控制型系統所取代，適用的場所范圍也越來越受限制。

2.2自帶電源集中控制系統

該做法適用于有消防控制室的中小型規模建筑或對疏散指示方向有控制要求的場所(如隧道)，且該建筑也屬于《建規》第10.1.5條第3款規定的“其他建筑”，消防應急照明燈具備用電源的連續供電時間也應≥0.5h。

此類場所對應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發現應急照明燈具的異常工作狀態，但考慮到經濟性且應急照明燈具蓄電池等維護工作量相對可以接受，該做法具有一定的適用空間；但對于大型規模的建筑來說，該做法已經嚴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

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

2.4集中電源集中控制系統

該做法適用于絕大多數建筑，特別是大型規模建筑或對疏散指示方向有控制要求的場所(如隧道)。此外，根據《建規》第10.1.5條第1、2款的規定，應急照明燈具備用電源的連續供電時間在1h、1.5h及以上的場所，由于燈具自帶蓄電池過于龐大，也適合采用本系統。

體量越大的建筑，火災時人員疏散出現混亂的可能性越大，因此對應急照明系統的可靠性要求更高，應急照明燈具的集中控制要求也更為迫切。通過集中電源和集中控制的做法，有效地減少了維護檢修的工作量，這也是GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》推廣的應急照明設計方案。雖然該系統也存在一些缺點，但與集中電源和集中控制的諸多優點相比，應該說集中電源集中控制型系統是以后應急照明設計發展的趨勢。

這里需要注意的是，該系統對電源線路和供電線路的防火要求高，對于如大型綜合體一類的項目，集中電源的供電范圍不應過大，需考慮按防火分區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《民用建筑電氣設計規范》特殊做法

該做法適用于火災時仍需堅持工作的場所(如消防水泵房、消防風機房、消防控制室等)對備用照明的設計。不建議疏散照明及疏散指示標志系統采用該做法進行設計，如果必須要做，也不應純粹采用市電作為主電源和備用電源，應設置集中電源或應急照明燈具自帶蓄電池。

3 結束語

筆者對上述各類應急照明設計的做法進行了分析總結，以作拋磚引玉，希望能對業內人士有所幫助。

[1] GB 50016-2014 建筑設計防火規范[S]. 北京：中國計劃出版社，2014.

[2] GB 50116-2013 火災自動報警系統設計規范[S]. 北京：中國計劃出版社，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

浙江大學建筑設計研究院有限公司，高級工程師，主任工程師。

李平

浙江大學建筑設計研究院有限公司，高級工程師，院執行副總工程師。