淺析應急照明系統設計與應用

羅 利

(成都華宇建筑設計有限公司，四川成都 610011)

現代建筑樓層越來越高、功能越來越完善、平面布局越來越復雜，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，科學而高效的疏散設計顯得格外重要，消防應急照明和疏散指示系統是建筑防火中極為重要的組成部分。在工程應用中，公共區域照明一般分為正常照明及應急照明，正常照明照度標準值均高于疏散照明照度標準值。而A型消防應急照明燈具光源功率小、光通量低，按疏散照明照度值設置相應數量A型消防應急照明燈具，其照度值不能滿足正常照明照度值要求，需同時設置正常照明燈具、以滿足正常照明照度要求。

1 應急照明系統

應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進行的場所，應設置備用照明；需確保處于潛在危險之中的人員安全的場所，應設置安全照明；需確保人員安全疏散的出口和通道，應設置疏散照明。消防應急照明包括備用照明、疏散照明。消防作業人員及救援人員繼續工作的場所，需設置備用照明；人員疏散，并為消防人員撤離火災現場的場所，需設置疏散指示標志燈和疏散通道照明。

2 消防應急照明和疏散指示系統設計

系統類型的選擇應根據建、構筑物的規模、使用性質及日常管理及維護難易程度等因素確定；設置消防控制室的場所應選擇集中控制型系統，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，其他場所可選擇非集中控制型系統。系統設計需遵循系統架構簡潔、控制簡單的基本設計原則，包括燈具布置、系統配電、系統在非火災狀態下的控制設計、系統在火災狀態下的控制設計，集中控制型系統尚應包括應急照明控制器和系統通信線路的設計。

2.1 燈具的選擇

火災撲救過程中，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均具有一定的導電性，這樣就會通過消火栓及其水柱形成導電通路，為了避免在火災撲救過程中發生電擊事故，綜合考慮現有系統產品的技術水平和工程應用情況等因素，要求距地面2.5 m至8 m高度范圍內設置的燈具應采用電壓等級為安全電壓的A型燈具；地面上設置的標志燈應選擇集中電源A型燈具；采用節能光源的燈具，光源色溫不低于2 700 K。

2.2 燈具的布置原則

照明燈的設置需保證人員在疏散路徑及相關區域的疏散提供最基本的照度；標志燈的設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 系統配電

根據系統的類型、燈具的設置部位、燈具的供電方式進行設計。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部實現輸出轉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急照明配電箱一級分配電后為燈具供電，應急照明配電箱的主電源輸出斷開后，燈具應自動轉入自帶蓄電池供電。燈具采用自帶蓄電池供電時，應急照明配電箱的設置：人員密集場所，每個防火分區應設置獨立的應急照明配電箱；非人員密集場所，多個相鄰防火分區可設置一個共用的應急照明配電箱。防煙樓梯間應設置獨立的應急照明配電箱，封閉樓梯間宜設獨立的應急照明配電箱。A型應急照明配電箱的輸出回路不應超過8路，B型應急照明配電箱的輸出回路不應超過12路。集中電源的設置：按防火分區的劃分情況設置集中電源；燈具總功率大于5 kW的系統，應分散設置集中電源。集中電源的額定輸出功率不大于1 kW時，可設置在電氣豎井內。集中電源的輸出回路不應超過8路。應急照明配電箱或集中電源的輸入及輸出回路中不應裝設剩余電流動作保護器，輸出回路嚴禁接入系統以外的開關裝置、插座及其他負載。火災狀態下，燈具光源應急點亮、熄滅的響應時間：高危險場所燈具光源應急點亮的響應時間不應大于0.25 s；其他場所燈具光源應急點亮的響應時間不應大于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、熄滅的響應時間不應大于5 s。

2.4 集中控制型系統的設計

應急照明控制器通過集中電源或應急照明配電箱連接燈具，并控制燈具的應急啟動、蓄電池電源的轉換。集中電源或應急照明配電箱與燈具的通信中斷時，非持續型燈具的光源應急點亮、持續型燈具的光源由節電點亮模式轉入應急點亮模式。應急照明控制器與集中電源或應急照明配電箱的通信中斷時，集中電源或應急照明配電箱連鎖控制其配接的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。非集中控制型系統的設計：非火災狀態下，系統的正常工作模式需保持主電源為燈具供電，系統內非持續型照明燈的光源應保持熄滅狀態，持續型燈具的光源應保持節電點亮狀態；火災確認后，應能手動控制系統的應急啟動，燈具采用集中電源供電時，應能手動操作集中電源，控制集中電源轉入蓄電池電源輸出，同時控制其配接的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；燈具采用自帶蓄電池供電時，應能手動操作切斷應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；設置區域火災報警系統的場所，尚應能自動控制系統的應急啟動。

3 疏散照明度計算

部分公共區域照度值見表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為光源數量；U為利用系數；A為工作面面積，m2；K為燈具的維護系數；

(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：

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

3.1 計算舉例

依據圖1進行計算。

圖1 消防電梯前室內照明平面

(1)室空間比

RCR=5hr(l+b)/l.b=5×2.75×(4+3)/4×3=8；

(2)室形指數

RI=5/RCR=0.625；

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

Eav=1×500×0.54×0.8/12=18lx。

3.2 計算結果

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

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