消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

張 琳（上海浦東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 201204）

建筑電氣設(shè)計(jì)人員在消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可參考的主要規(guī)范圖集是 GB 50016—2014（2018 年版）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、GB 50116—2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 17945—2010《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》以及《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》圖示（14X505—1）。前 2 本是屬于綜合性的規(guī)范，針對(duì)消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)僅在部分篇幅作了一般性的規(guī)定，具體到燈具選型、啟動(dòng)與工作方式以及系統(tǒng)選擇方面的問(wèn)題說(shuō)明尚不盡詳細(xì)，以至于工程設(shè)計(jì)人員難免會(huì)出現(xiàn)在圖紙上原理表達(dá)不清或設(shè)備選型不準(zhǔn)的情況。實(shí)際工程實(shí)施中，消防應(yīng)急照明及疏散系統(tǒng)通常由生產(chǎn)廠家根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)來(lái)選型，造成設(shè)備選型不準(zhǔn)確或不合理，產(chǎn)生資金浪費(fèi)或設(shè)備（系統(tǒng)）冗余。GB 51309—2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》作為本行業(yè)全新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)于 2019 年 3 月 1 日起實(shí)施，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)、驗(yàn)收與保養(yǎng)方面給出了很多明確而詳細(xì)的規(guī)定，較好地解決了從事消防應(yīng)急照明系統(tǒng)工作的專業(yè)技術(shù)人員的困惑。本文依據(jù) G B 51309—2018 的相關(guān)規(guī)定，從工程設(shè)計(jì)人員的角度出發(fā)，并結(jié)合一個(gè)近期設(shè)計(jì)的小型公共建筑工程，從系統(tǒng)和設(shè)備選擇、供電方式和系統(tǒng)工作方式等方面來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)作一些簡(jiǎn)要的分析，以供建筑電氣專業(yè)設(shè)計(jì)人員參考。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

GB 51309—2018 的 3.1.2 條規(guī)定：“設(shè)置消防控制室的場(chǎng)所應(yīng)選擇集中控制系統(tǒng)，設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)但未設(shè)置消防控制室的場(chǎng)所宜選擇集中控制系統(tǒng)。”實(shí)際工程中，建議對(duì)新建工程設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的場(chǎng)所均按集中控制系統(tǒng)來(lái)選擇消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)，采用集中控制系統(tǒng)可以更加穩(wěn)定和高效地工作，便于檢修和維護(hù)。這也符合規(guī)范的精神和行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向。在本規(guī)范的宣貫會(huì)上，編委會(huì)也指出 GB 51309—2018 的指導(dǎo)方針是推廣使用集中控制系統(tǒng)，旨在將集中控制系統(tǒng)使用的比例由實(shí)施前的 20% 左右提升至 80% 左右。

2 燈具選型和布置

消防應(yīng)急燈具的選型主要從工作電壓、控制方式、光源類型及色溫、是否自帶電池、外殼材質(zhì)、外殼防護(hù)等級(jí)、標(biāo)志內(nèi)容以及安裝方式等幾個(gè)方面考慮。在 GB 51309—2018 的 3.2.1 條對(duì)燈具選型的要求均有了明確的規(guī)定。值得關(guān)注的有以下 3 點(diǎn)內(nèi)容：

(1) 明確了 A 型消防應(yīng)急燈具在燈具選擇時(shí)的主導(dǎo)地位。從 3.2.1 條款的相關(guān)規(guī)定來(lái)看，GB 51309—2018 要求消防應(yīng)急照明燈具的使用應(yīng)以 A 型消防應(yīng)急燈具為主，即工作電壓 ≤DC 36 V 的消防應(yīng)急燈具。距地面 8 m 及以下的應(yīng)急燈具均應(yīng)選擇 A 型燈具，僅規(guī)定在未設(shè)置消防控制室的住宅建筑中的疏散走道、樓梯間等場(chǎng)所可選擇自帶電源的 B 型燈具。本規(guī)定從火災(zāi)時(shí)保護(hù)人身安全的角度出發(fā)，推薦使用 36 V 及以下的安全電壓等級(jí)的燈具，從而可以避免滅火時(shí)水系統(tǒng)接觸燈具導(dǎo)致的人身電擊風(fēng)險(xiǎn)。

(2) 明確限制消防應(yīng)急燈具面板或燈罩使用玻璃或其他易碎材料。按 GB 51309—2018 的 3.2.1 條款的規(guī)定，除埋在地面上的標(biāo)志燈面板可以采用鋼化玻璃材質(zhì)外，其余在距地面 1 m 及以下以及在頂棚、疏散路徑上方設(shè)置的燈具面板或燈罩均不應(yīng)采用玻璃材質(zhì)。本條規(guī)定一方面考慮玻璃制造屬于高能耗高污染產(chǎn)業(yè)，從節(jié)能角度出發(fā)應(yīng)限制使用；另一方面從人身安全角度出發(fā)，在人員可能觸及的燈具或有跌落風(fēng)險(xiǎn)的燈具上限制使用玻璃或易碎材料，避免玻璃受撞擊或跌落破碎發(fā)生安全事故。

(3) 規(guī)定了按使用空間高度不同選擇不同規(guī)格的消防應(yīng)急標(biāo)志燈（以下簡(jiǎn)稱“標(biāo)志燈”）。高度 ＞4.5 m 的空間，應(yīng)選擇特大型或大型標(biāo)志燈；高度為 3.5～4.5 m 的空間，應(yīng)選擇大型或中型標(biāo)志燈；高度 ＜3.5 m 的空間，應(yīng)選擇中型或小型標(biāo)志燈。但需注意，本條中提及的 3.5 m 高度以上的場(chǎng)所，選用中型或大型標(biāo)志燈，應(yīng)該是針對(duì)高位吊裝的標(biāo)志燈的要求，當(dāng)標(biāo)志燈在距地高度 ＜1 m 的墻面或柱面安裝時(shí)，也應(yīng)選用小型標(biāo)志燈。

消防應(yīng)急燈具的布置應(yīng)根據(jù)疏散指示方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。GB 51309—2018 的 3.2.2～3.2.11 條對(duì)燈具的布置、點(diǎn)亮?xí)r間、蓄電池供電持續(xù)時(shí)間以及最低照度等均作出了明確的要求。表 3.2.5 對(duì)疏散照明的照度最低要求歸類為 10 lx、5 lx、3 lx 和 1 lx 4 檔，對(duì)每檔的設(shè)置場(chǎng)所都作了詳細(xì)的劃分，比 GB 50016—2014（2018 年版）和 GB 50116—2013 相關(guān)章節(jié)的內(nèi)容更加具體，易于操作。值得注意的是，疏散標(biāo)志燈的設(shè)置間距不再簡(jiǎn)單按照 GB 50016—2014（2018 年版）10.3.5 條第 2 款的規(guī)定“燈光疏散指示標(biāo)志的間距應(yīng) ≤20 m”，而是根據(jù)標(biāo)志燈設(shè)置的場(chǎng)所、標(biāo)志面與疏散方向的角度以及所選標(biāo)志燈的規(guī)格作出了不同的規(guī)定。GB 51309—2018 的 3.2.9 條規(guī)定，在有維護(hù)結(jié)構(gòu)的疏散走道或樓梯上，因標(biāo)志燈設(shè)置在距地面或梯面 1 m 以下的墻面上，當(dāng)標(biāo)志燈的標(biāo)志面與疏散方向垂直時(shí)，燈具的設(shè)置間距應(yīng) ≤20 m，平行時(shí)應(yīng) ≤10 m。實(shí)際工程中在疏散走廊和樓梯設(shè)置標(biāo)志燈時(shí)，因大多數(shù)情況設(shè)置在墻面上，所以都是標(biāo)志面與疏散方向平行設(shè)置，這種情況下燈具設(shè)置的最大間距應(yīng) ≤10 m。商店、營(yíng)業(yè)廳等開(kāi)敞大空間采用高位吊裝的標(biāo)志燈時(shí)，如采用特大型或大型標(biāo)志燈，當(dāng)標(biāo)志面與疏散方向垂直時(shí)，允許標(biāo)志燈設(shè)置間距 ≤30 m，與疏散方向平行時(shí)燈具設(shè)置間距 ≤15 m；中型和小型標(biāo)志燈設(shè)置間距仍為標(biāo)志面與疏散方向垂直時(shí)應(yīng) ≤20 m，平行時(shí)應(yīng) ≤10 m。保持視覺(jué)連續(xù)的方向，標(biāo)志燈的間距規(guī)定應(yīng) ≤3 m。

3 供電系統(tǒng)及其回路設(shè)計(jì)

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的配電設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的類型、燈具的位置以及燈具的供電方式綜合考慮。GB 51309—2018 的 3.3 節(jié)對(duì)系統(tǒng)的供配電方式以及回路設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的規(guī)定，與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式相比主要區(qū)別如下。

(1) 明確了蓄電池電源為燈具的一路電源，且蓄電池電源應(yīng)視為燈具最為可靠的就地備用電源，因?yàn)樾铍姵仉娫吹綗艟叩墓╇娭挥幸患?jí)。蓄電池電源可通過(guò)集中電源供電或分散內(nèi)置在燈具內(nèi)供電，不論是否選用集中電源供電方式，GB 51309—2018 對(duì)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的集中電源或燈具的應(yīng)急照明配電箱的供電均未要求雙路電源自動(dòng)切換的方式；僅要求消防專用電源作為主電源（非集中控制系統(tǒng)可用普通照明配電箱電源）。圖 1 和圖 2 分別對(duì)應(yīng)集中電源供電方式和燈具自帶蓄電池供電方式下應(yīng)急照明分配電裝置的設(shè)置。

圖1 集中電源供電方式

圖2 燈具自帶蓄電池供電方式

(2) 為保證供電可靠性，GB 51309—2018 規(guī)定集中電源或應(yīng)急照明配電箱輸出回路嚴(yán)禁接入系統(tǒng)以外的負(fù)載，同時(shí)規(guī)定 A 型燈具配電回路的額定電流應(yīng) ≤6 A，輸出回路 ≤8個(gè)。按此要求，A 型燈具每個(gè)集中電源最大額度功率也只能在 1.7 kW 左右。GB 51309—2018 同時(shí)規(guī)定 ≤1.0 kW 的集中電源可設(shè)置在電纜豎井中。按照電源深入負(fù)荷中心的原則，A 型燈具宜根據(jù)防火分區(qū)的劃分，使用分散布置的集中電源。

(3) GB 51309—2018 的 3.3.7 條，要求燈具采用自帶蓄電池供電時(shí)，防煙樓梯間（封閉樓梯間）應(yīng)急照明配電箱應(yīng)（宜）獨(dú)立設(shè)置。本條是為保證供電可靠性的新要求，但對(duì)蓄電池采用集中電源供電系統(tǒng)因供電可靠性較高則沒(méi)有獨(dú)立設(shè)置集中電源的要求。

(4) 關(guān)于蓄電池電源供電采用集中電源供電還是燈具自帶蓄電池供電，GB 51309—2018 未作明確規(guī)定。集中電源供電系統(tǒng)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、布線較少、電源故障率低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)供電回路可靠性要求較高，故 GB 51309—2018 對(duì)集中供電系統(tǒng)的配電回路要求必須使用耐火電纜，而對(duì)燈具自帶蓄電池供電的系統(tǒng)則允許使用低一級(jí)的阻燃電纜。實(shí)際工程為提高消防供電回路可靠性，預(yù)算不是很緊張的情況下一般都會(huì)選擇耐火電纜。建議稍微有點(diǎn)規(guī)模的公共建筑或地下車庫(kù)等采用集中控制系統(tǒng)的場(chǎng)所使用集中電源供電系統(tǒng)，但宜采用小型化集中電源，將集中電源供電范圍縮小，減少回路壓降，提高供電可靠性。

4 系統(tǒng)控制及通信

GB 51309—2018 詳細(xì)規(guī)定了集中控制系統(tǒng)和非集中控制系統(tǒng)在燈具控制方式上的差異。集中控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明控制器。該控制器除與火災(zāi)報(bào)警控制器正常通信外，還應(yīng)能控制與其連接的照明燈具、集中電源或應(yīng)急照明配電箱的工作狀態(tài)并接收其工作狀態(tài)等信息。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，接收到火災(zāi)信號(hào)的應(yīng)急照明控制器可以按預(yù)設(shè)的邏輯自動(dòng)啟動(dòng)（切換）應(yīng)急照明系統(tǒng)。非集中控制系統(tǒng)無(wú)需應(yīng)急照明控制器，火災(zāi)時(shí)通過(guò)手動(dòng)操作集中電源或應(yīng)急照明配電箱，切斷燈具的正常供電電源，使之切換到蓄電池電源供電。

集中控制系統(tǒng)的通信回路宜通過(guò)應(yīng)急照明配電箱或集中電源按燈具的配電回路布置，并與燈具的供電回路配接的燈具一一對(duì)應(yīng)。這可以理解為自應(yīng)急照明配電箱或集中電源開(kāi)始，燈具的供電和通信回路敷設(shè)路徑和接線點(diǎn)一致。對(duì) A 型燈具完全可以共管敷設(shè)，甚至可以做到供電和通信集成在一個(gè)回路里，節(jié)省了工程費(fèi)用。

5 備用照明設(shè)計(jì)

GB 51309—2018 中有關(guān)備用照明章節(jié)的篇幅不多，但是依然作出了明確的要求，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中不太明確的做法提供了參考。

(1) GB 51309—2018 的 3.8.1 條規(guī)定，消防控制室、配電間、消防水泵房以及自備發(fā)電機(jī)房等發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需人員工作、值守的區(qū)域應(yīng)同時(shí)設(shè)置備用照明、疏散照明和疏散指示標(biāo)志。本條款略有爭(zhēng)議，規(guī)定首先是針對(duì)發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需人員工作和值守的區(qū)域，由于科技的發(fā)展，現(xiàn)在設(shè)備智能化程度較高，像通風(fēng)或排煙機(jī)房、配電室、自備發(fā)電機(jī)房很多都是無(wú)人值守，自動(dòng)或遠(yuǎn)程操作的設(shè)備，按照本條款的規(guī)定不一定要設(shè)置備用照明、疏散照明和疏散指示標(biāo)志。但同時(shí)仍在生效的 GB 50016—2014（2018 年版）的 10.3.3 條則明確規(guī)定以上所有機(jī)房或控制室，只要包含“發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需正常工作的消防設(shè)備房應(yīng)設(shè)置備用照明”，且本條款為強(qiáng)制執(zhí)行條款。建議設(shè)計(jì)人員不要糾結(jié)，備用照明按 GB 50016—2014（2018 年版）的要求設(shè)置，但疏散照明和疏散指示標(biāo)志按照 GB 51309—2018 要求的場(chǎng)所設(shè)置即可。

(2) GB 51309—2018 的 3.8.2 條規(guī)定備用照明可采用正常照明燈具，且燈具的供電應(yīng)由正常照明電源和消防電源專用應(yīng)急回路互投。傳統(tǒng)做法中一般備用照明使用自帶電池的燈具，在蓄電池供電時(shí)還要維持正常的照度，這類燈具要么價(jià)格奇高，要么存在安全隱患，而且僅靠燈具自帶蓄電池的供電時(shí)間絕大多數(shù)難以達(dá)到火災(zāi)發(fā)生時(shí)消防設(shè)備需要持續(xù)工作的時(shí)間。GB 51309—2018 這次給出了明確的設(shè)計(jì)原則，在保證供電可靠性的前提下備用照明可使用正常照明燈具。

6 工程案例分析

上海市浦東新區(qū)某大型居住社區(qū)行政管理中心新建工程，項(xiàng)目規(guī)劃用地面積約 2 665.60 m2，建筑面積 4 746.60 m2，其中地上 2 665.60 m2，地下車庫(kù)面積 2 081.00 m2。建筑高度（規(guī)劃）24.00 m，屬于多層民用建筑。建筑層數(shù)：地上 4 層。本工程設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。滅火系統(tǒng)主要是水噴淋和室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，在 1 層設(shè)有配電間和消防控制室，消防水泵房位于地下 1 層。

(1) 系統(tǒng)選擇：根據(jù) GB 51309—2018 的要求，消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)選用集中控制型系統(tǒng)，系統(tǒng)供電方式采用集中電源供電。

(2) 設(shè)備設(shè)置場(chǎng)所：應(yīng)急照明控制器設(shè)置于消防控制室；在 1 層的配電間和地下車庫(kù)強(qiáng)電間內(nèi)各設(shè)置 1 臺(tái)功率為 600 W 的 A 型應(yīng)急照明集中電源（集成分配電裝置）。消防應(yīng)急照明燈具和標(biāo)志燈具設(shè)置在樓梯間（敞開(kāi)）、消防電梯前室、地下車庫(kù)通道、疏散走道、安全出口外面及附近區(qū)域以及消防控制室；樓梯間每層設(shè)置指示該樓層的標(biāo)志燈；配電間、消防水泵房以及消防控制室均設(shè)置備用照明，采用普通 28 W 的 LED 光源熒光燈，供電電源由房間內(nèi)的雙切箱（普通電源和消防電源應(yīng)急回路切換）引來(lái)。

(3) 供電及通信回路：應(yīng)急照明控制器由消控室雙切箱供電并自帶蓄電池；A 型應(yīng)急照明集中電源由配電間雙切箱供電。所有消防專用線路供電電纜采用無(wú)鹵低煙耐火電纜或?qū)Ь€在橋架內(nèi)或穿鋼管敷設(shè)，集中電源至燈具的電源+通信電纜采用耐火共用無(wú)極性二總線（NH-RVS-2×2.5 mm2）。

7 結(jié) 語(yǔ)

從 GB 51309—2018 的規(guī)定和條文解釋中不難看出，規(guī)范編制指導(dǎo)方向是希望在疏散照明與疏散指示系統(tǒng)中推廣采用 A 型消防燈具的集中控制系統(tǒng)，且蓄電池使用分布式集中電源。后來(lái)的新建工程絕大多數(shù)都是按規(guī)范指導(dǎo)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，有效地保證了消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)工作的安全性和可靠性，提升了消防設(shè)施的安全管理水平，在火災(zāi)時(shí)能完整地發(fā)揮出系統(tǒng)應(yīng)有的功能，最大限度地減小火災(zāi)事故引起的損失。由于篇幅有限，本文僅對(duì)常見(jiàn)的公共建筑設(shè)計(jì)中需要注意的要點(diǎn)，尤其是與以前常規(guī)做法不一致或規(guī)定不明確的一些地方做出了分析，可供同行業(yè)技術(shù)人員參考。對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，如智能型應(yīng)急照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的區(qū)域自適應(yīng)顯示疏散指示方向等功能未做深入闡述，歡迎專業(yè)人員指正并深入探討。