集中電源集中控制型應急照明系統設計探討

房源

摘要：近幾年來，隨著我國經濟的不斷發展和城市化建設的步伐加快，設計工作中的項目也是越大越復雜，但由于建筑火災的頻發，國家對消防問題的重視程度也是不斷提高，這其中電氣火災比例高達60%，而承擔應急照明和疏散職責的消防應急燈具是建筑消防系統中重要的組成部分，是前期人員在突發事故中逃離和疏散的重要保障，也是消防人員實施救援的重要人身安全保障。為了使應急照明及疏散指示系統設計趨于規范化，國家住建部于2018年07月01日發布了國家規范《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》GB51309-2018，并于2019年03月01日實施，為設計人員在應急照明系統的設計中提供了規范依據。

關鍵詞：集中電源;集中控制;應急照明;疏散

Shanghai municipal engineering design? institute（Group）co.，LTD Shanghai 200082China

Abstract?：With the development of national economics and the acceleration of urbanization， the project design has been more complicated in recent years. Due to the frequent occurrence of construction fires， China has attached more attention to fire protection issues of which the proportion electrical fires is 60%. Fire emergency luminaires， taking the responsibility for emergency lighting and evacuation， are an important part of construction fire protection system. Luminaires are also the significant guarantee for people to evacuate from the emergency as well as the guarantee for firefighters to rescue. In order to standardize the design of emergency lightning and evacuate indicating system， Ministry of Housing and Urban-Rural Development（MOUHURD） issued the national specification‘Technical Standard for fire emergency lightning and evacuate indicating system GB51309-2018 on July 1st，2018 and implemented it on March 1st，2019， providing the basis for the design of emergency lighting system.

Key words：centralized power source ; centralized control ; fire emergency lighting ;evacuation

一、引言

在2019年之前，常見的應急照明及疏散系統設計一般分為3種：1.24V安全電壓型應急照明系統;2.220v強制點亮型應急照明系統;3.自帶蓄電池斷電點亮型應急照明系統。

安全電壓型應急照明系統：常用于一、二類高層建筑及大型建筑群，如高層、超高層公共建筑、展覽建筑、商業建筑及大型學校、醫院、產業園之類的項目。

220v強制點亮型應急照明系統：常用于多層建筑且含有火災自動報警系統的中型建筑，如廠房、多層辦公、地下車庫等。

自帶蓄電池斷電點亮型系統：常用于單多層建筑且無火災報警系統的小型建筑，如服務區附屬樓、小型辦公樓、商業網點等。

在2019年之后，根據規范《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》GB51309-2018，應急照明系統大致被分為了四類，如下圖1所示。

二、應急照明和疏散指示系統比較及選擇

根據《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》 3.1.2規定：

1. 設置消防控制室的場所應選擇集中控制型系統;
2. 設置火災自動報警系統，但未設置消防控制室的場所宜選擇集中控制型系統;
3. 其他場所可選擇非集中控制型系統。

從上述規范條文可以看出，有火災報警系統的應（或宜）設置集中控制型應急照明系統，無火災報警系統的設置非集中控制型應急照明系統，這時候可采用傳統斷手動或區域報警控制器切斷應急照明配電箱的市政電源，使自帶蓄電池放電點亮的啟動方式，本文就不再詳細說明。

當項目設有火災報警系統的情況，按規范應設置集中控制型應急照明，共分為兩種情況，一種為集中電源集中控制型，另一種自帶電源集中控制型，詳細指標見表1。

從上表中可以看出，當選用集中控制型應急照明和疏散指示系統時，集中電源型比自帶電源型的優勢要明顯很多，因此根據規范及系統比較可以得出結論：當項目設有火災報警系統時，從設計及使用角度考慮，集中電源集中控制型應急照明系統應是設計首選。

三、集中電源集中控制型應急照明系統設計

3.1 集中電源集中控制型應急照明系統組成及工作原理

集中電源集中控制型應急照明系統是由應急照明控制器、應急照明集中電源、應急照明燈具及其他附件組成，并通過電源線、通信總線等將各系統元件連接。

應急照明控制器內含智能分析模塊，一方面可以實時與消防控制室通過通訊總線進行信息交互，另一方面，可以24h不間斷巡檢，并監控應急照明系統集中電源和燈具的工作狀態和故障狀態，解決了傳統應急照明燈具日常維護檢修復雜繁多的難題。

當發生突發情況時，消防控制室內的火災報警控制器確認火災屬實后，通過信號聯動應急照明控制器轉入應急工作狀態，應急照明控制器接收到控制的指令和信息以后，控制集中控制型應急燈具開啟，根據火災發生部位，指示正確的安全疏散路線，實現建筑內人員疏散，提高疏散的成功率。

集中電源集中控制型應急照明系統接線圖見圖2。

3.2集中電源集中控制型應急照明系統光學參數及照度分析

作者專門考察參觀了一家集中電源集中控制型應急照明系統廠家，并根據集中控制型應急照明燈具的得出實測數據，不同功率應急照明燈具在不同高度安裝條件下的地面水平照度半徑不同，且多盞應急照明燈具會有疊加效果，其光學參數及照度分析如圖（a），（b），（c）所示：

其中多盞應急照明燈具在走道交點疊加的地面水平照度=多盞燈在該點地面水平照度的代數和，且該數據根據直射光進行，不包括墻、頂及地面反射參數。

實測后，以5w（額定光通量為500lm）LED應急照明燈為例，應急照明燈具的照度、安裝高度及地面水平等照度半徑的關系如表2所示。

需要注意的是，若采用5W應急照明燈具，當燈具安裝高度為4m及以上時，已不能滿足10lx疏散要求，如人員密集場所、老年人照料設施、病房樓或手術部的樓梯間、前室和合用前室等，這個時候需要用到8W或10W的LED應急照明燈，接下來便選取一些典型場所進行疏散照明設計。

3.3 疏散走道應急照明系統設計

根據《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018版）10.3.2條規定，對于疏散走道，建筑內疏散照明的地面最低水平照度不應低于1.0lx。

如某辦公建筑，疏散走道吊頂高度為3.5m，燈具的安裝高度即為3.5m，選用5W應急照明燈具，燈下的垂直地面照度為10.96lx，以燈具為中心，在地面半徑5.97m范圍內均可滿足1.0lx的疏散要求，因此疏散走道的應急照明燈具布置如圖3所示。

3.4 人員密集場所應急照明系統設計

根據《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018版）10.3.2條規定，對于人員密集場所、避難層（間），建筑內疏散照明的地面最低水平照度不應低于3.0lx。

如某學校教學樓，疏散走道吊頂高度為2.5m，燈具的安裝高度即為3.5m，選用5W應急照明燈具，燈下的垂直地面照度為21.49lx，以燈具為中心，在地面半徑3.45m范圍內均可滿足3.0lx的疏散要求，因此教學樓疏散走道的應急照明燈具布置如圖4所示。

3.5樓梯間及前室應急照明系統設計

根據《建筑設計防火規范》GB50016-2014（2018版）10.3.2條規定，對于樓梯間、前室或合用前室、避難走道，建筑內疏散照明的地面最低水平照度不應低于5.0lx。

如某一類高層住宅建筑，樓梯間及前室的高度為3.0m，燈具的安裝高度即為3.0m，選用5W應急照明燈具，燈下的垂直地面照度為14.92lx，以燈具為中心，在地面半徑2.74m范圍內均可滿足5.0lx的疏散要求，因此該高層住宅建筑的樓梯間及前室應急照明燈具布置如圖5所示。

四、應急照明系統其他通用設計要求

4.1應急照明燈具

a. 應急照明燈具應采用節能光源的燈具;

b. 蓄光型指示標志不能取代消防應急標志燈具;

c. 8m及以下的燈具應選用安全電壓型燈具，沒有設置消防控制室的建筑，其疏散走道、樓梯間等區域可選擇自帶電源B型燈具（僅適用于住宅建筑）;

d. 高度大于100m的民用建筑，蓄電池電源持續工作時間不應小于1.5h;醫療建筑、老年人照料設施、總建筑面積大于1w㎡的公共建筑和總建筑面積大于2w㎡的地下、半地下建筑，不應小于1.0h;其他建筑，不應小于0.5h;

f.任一應急電源的配電回路燈具數量不宜超過60只，其回路額定電流不應大于6A。

4.2集中電源

a. 集中電源的額定輸出功率不應大于5kW，設置在電纜豎井中的集中電源額定輸出功率不應大于1kW;

b. 集中電源的輸出回路不應超過8路;

c. 沿電氣豎井垂直方向為不同樓層的燈具供電時，集中電源的每個輸出回路在公共建筑中的供電范圍不宜超過 8層，在住宅建筑的供電范圍不宜超過 18 層。

4.4應急照明控制器

a. 火災確認后，應急照明控制器應能按預設邏輯手動、自動控制系統的應急啟動;

b. 系統自動應急啟動應由火災報警控制器或火災報警控制器（聯動型）的火災報警輸出信號作為系統自動應急啟動的觸發信號;

c. 應急照明控制器接收到火災報警控制器的火災報警輸出信號后，應自動控制系統所有非持續型照明燈的光源應急點亮，持續型燈具的光源由節電點亮模式轉入應急點亮模式。

五、結束語

集中電源集中控制型應急照明及疏散指示系統以其節能環保、自動巡檢、智能逃生算法、安全可靠、維護便捷等優點，在今后的消防照明系統設計中占有重要的地位，既提高了疏散效率，又保障了消防人員的安全。在今后的項目中，設計人員應根據規范和圖集，并結合實際案例進行應急照明的設計，使疏散系統更加準確和精細化。另外在工程中也有諸多問題需要注意：如部分廠家電源線及信號線共管敷設，應注意信號干擾;在住宅中應急照明燈具兼做正常照明時控制較為復雜;還有地鐵站、長途客運站等含有高大空間照度難以滿足疏散要求及燈具安裝要求等問題。筆者對集中電源集中控制型應急照明系統的設計進行了分析和總結，借此拋磚引玉，希望能對廣大工程設計人員提供參考。

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