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1、民用建筑火灾应急照明的设计实现摘要本文列举了民用建筑中有关应急照明的法规要求、消防应急灯具的法规要求，进而提出了符合上述法规要求的设计实现方法。关键词应急照明、疏散照明、安全照明、备用照明、照度、消防应急照明灯、消防应急标志灯、转换时间、持续供电时间。1.法规及相关要求1.1建筑照明设计标准GB 50034-2004此标准是对建筑照明设计的总体要求，包括对照明种类的划分（第3.1.2条）及照度标准值的要求（第5.4.2条）。1.2高层民用建筑设计防火规范（2005年版）GB 50045-95建筑设计防火规范GB 50016-2006汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB 50067-97人民防
2、空工程设计防火规范（2001年版）GB 50098-98人民防空地下室设计规范GB 50038-2005民用建筑电气设计规范JGJ16-2008这几本规范对“有关消防的应急照明”（备用照明和疏散照明）的设置部位、照度、灯具提出要求。1.3消防安全标志GB 13495消防应急灯具GB 17945这两本国标对“有关消防的应急照明”的灯具提出产品制造、检验等方面的要求。2.容易混淆的两组概念“应急照明”与“消防应急照明灯具”；“消防安全疏散标志”与“灯光疏散指示标志”2.1应急照明：它为照明种类的一种，与其并列的有正常照明、值班照明、警卫照明、障碍照明。应急照明的定义为“因正常照明的电源失效而启用的
3、照明”，它包括备用照明、疏散照明、安全照明。在民用建筑内火灾应急照明主要指备用照明和疏散照明，这是本文要论述的内容。2.2消防应急照明灯具：消防应急灯具中将“消防应急灯具”定义为“火灾发生时，为人员疏散、消防作业提供标志和/或照明的各类灯具”。按功能，可分为以下类型：u 消防应急照明灯u 消防应急标志灯（有些规范称为灯光疏散指示标志）u 消防应急照明标志灯。消防应急灯具和非电致发光的疏散指示标志共同作用实现了民用建筑内的疏散照明。消防应急照明灯具只是其中的一种而已。2.3消防安全疏散标志：包括下列类型：常规、逆向反射、搪瓷、蓄光、荧光、内部发光（灯光型、电子显示型、场致发光型）、自发光。发光疏
4、散指示标志指后四种，不包括前三种。2.4灯光疏散指示标志（即消防应急标志灯）它只是消防安全疏散标志的一种，即“灯光型内部发光消防安全疏散标志”。3.民用建筑火灾应急照明设计要求与民用建筑相关的设计要求主要体现在上述几本防火规范中，对主要条款分类综合如下：3.1备用照明：1）建筑内供消防作业及救援人员继续工作的场所内应设置备用照明。这些场所主要有以下两类：（1）消防控制室、自备发电机房、配电室、消防水泵房、防排烟机房、电话总机房等发生火灾时仍需工作的其他场所，要求最少持续供电时间180min。（2）超高层建筑的避难层、屋顶直升机停机坪，要求最少持续供电时间60min。2）备用照明在正常供电电源停
5、止供电后，其应急电源供电转换时间5s，照度标准与正常照明的照度标准相同，例如：配电室、发电机房：200lx；消防控制室、弱电机房：500lx；风机房、泵房：100lx；3.2疏散照明：1）供人员疏散，并为消防人员撤离火灾现场的场所要设置疏散照明，要求最少持续供电时间30min(人防工程内连续供电时间不应小于该防空地下室的隔绝防护时间，二等人员掩蔽所为3.0h)。分为疏散指示照明和疏散通道照明，二者分别由消防应急标志灯(灯光疏散指示标志)和消防应急照明灯实现，各规范要求设置的部位主要为与人员疏散有关的场所及人员密集场所，因篇幅愿意这里不再列举。2）疏散照明在正常供电电源停止供电后，其应急电源供电
6、转换时间5s，规范对疏散指示照明无照度要求，仅对疏散通道照明有要求，要求如下：（1）楼梯间内、人防工程内疏散通道的地面最低水平照度不低于5.0lx；（2）人员密集场所内的地面最低水平照度不低于1.0lx；（3）疏散走道的地面最低水平照度不低于0.5lx；3.3备用照明和疏散照明使用的灯具应符合消防应急灯具GB17945的相关规定。3.4除消防应急标志灯和消防应急照明灯外，对一些人员密集场所还应设置其他种类的疏散指示标志。4.设计方法上面综合叙述了有关法规对民用建筑内应急照明的要求，具体在工程设计中如何实现呢？我想提出一些当前存在的一些设计作法并指出利弊，最终提出本人的设计倾向。4.1消防应急标
7、志灯采用专用灯具，但消防应急照明灯只利用普通灯具的一部分，电源满足一级负荷的要求。这种作法在配电上满足了规范对应急照明的供电电源的要求，优点是可节省“专用”应急灯的用量、应急照明的照度可较高，但应看到这种作法存在下列缺点：n 在能源紧张的大形势下，市电的可靠性值得怀疑。备用发电机的投入运行时间规范要求15S内（实际中一般不到10S），在没有市电的时候，有10S左右的时间系统无法提供应有的照明，转换时间是不满足规范5S的要求的。不管有没有发生火灾，都会造成人员一定程度的恐慌，甚至引发一些事故。而专用的消防应急照明灯具有严格的产品制造规定，产品制造规范要求其转换时间在1S以内，从实际应用看，5S以
8、内是可以满足的，符合规范要求。n 因将一般灯具的一部分纳入应急照明配电系统，线路跳接比较烦琐，且必会要求多一套开关进行控制，平时使用及维护都会很不方便。对于有二次装修的场所，应急照明的设计处于不受控状态，难于监管。n 用普通灯具作消防应急照明灯，因灯具本身没有防火保护罩等措施，在火灾时发挥作用的时间会较短，且遇火后可能会发生爆裂，进而引发短路导致失去照明，在最紧要的关头失去作用，不能确保人员疏散和消防队员灭火时的人身安全，这是这种作法致命的缺点。所以，均采用专用灯具是应急照明设计的必要前提，上述传统的设计方法应摒弃。4.2消防应急标志灯及消防应急照明灯均采用专用灯具，灯具自带电池作备用电源。配
9、电电源引自一般照明用配电箱，单独回路。这种作法也能满足规范要求，因灯具自带的电源就是“第二电源”，消防应急灯具出厂时电池本身的持续供电时间90min，在实际使用时其持续供电能力会衰减，在正常维护情况下基本可保证30min，即使无市电的充电，也可满足消防规范对疏散照明的要求；但一定要注意从总配电箱处配出单独回路，避免一般灯具被长时间关掉时造成应急灯具的深度放电，而需要时无法发挥作用。这种作法系统简单，适合于非常小型的建筑。此种作法灯具不需长明，市电断电后灯具通过“检测端”对市电的检测，电池会自动转换到工作状态。4.3备用照明和疏散照明用的灯具均采用专用灯具，配电电源引自专用配电箱，应急照明形成独
10、立的配电系统。这是符合规范的设计作法，可充分满足转换时间的要求；因应急照明系统独立，灭火时市电维持供给，故电池处于持续充电的状态，可满足备用照明和疏散照明对持续供电时间的要求。此种作法市电维持供给（只是在极端情况，市电全无，发电机投入时会有10S左右的无电状态），故要求灯具要长明（休息平台的补充疏散照明另当别论）。专用灯具、电池在此种作法中成本较大，故要求设计时应充分优化，在满足应急照明照度要求的前提下尽量减少应急灯具的数量，并要选用LED等低耗电型式的灯具，以减少灯具和电池的投资及运行中电能的消耗。根据电池配置的位置的不同，有三种实现方法：1）灯具自带电池此种作法优点是将电源失效的危险分散，
11、灯具可独立运作，可实现简单、可靠的应急照明，目前国内很多城市的消防局均按此作法进行要求。此种作法的缺点是因电池分散，会带来电池检查、更换等维护问题，故本人认为项目规模较大时不宜采用此方案，而应采用下述两种方案。2）利用EPS电源作备用电源可解决电池分散带来的维护问题。视工程项目的具体情况，可将灯具较集中的备用照明由EPS供电，其他分散的备用照明、疏散照明由灯具自带电池。特别注意在有发电机作备用电源的工程中，计算EPS容量时没必要将时间按180min计算，可由发电机承担“持续供电时间”的任务。3）采用集中电源的应急照明系统这种系统除集中电池的特点外，还有独立于EPS的其他特点：（1）先进的电池充
12、放电技术，可大大提高电池寿命，环保、节省维护费用；（2）电池设计可采用集中或相对集中的方案，设计上会较EPS灵活；（3）通过灯具内置的控制模块，可有效检测各灯具状态，从而可实现实时维护，保障系统在关键时刻发挥作用，这时此种系统最大的优点，也是最值得推崇的优点。此种作法的系统简图如图1所示。图1 集中电源的应急照明系统简图5.设计实现5.1民用建筑内应急照明的设计实现简图如图2所示。图2 应急照明的设计实现简图注：上图为采用灯具自带电池、长明的设计作法时的线路简图，采用EPS或集中电源的应急照明系统设计作法时的线路作法与此图相同，只是灯具本身不再需要电池。5.2相关说明：1）消防工作区域的备用照
13、明这些区域为专业人员使用的区域，熟悉现场情况，不涉及人员疏散，且使用的灯具较多，用电较大，故可通过现场的跷板开关进行平时的照明控制。但应将相线直接接入灯具电池的检测端，这样才能保证在接入的相线失电时电池会自动投入工作。2）疏散照明要求设置疏散照明的区域基本为公共区域，人员对环境不熟悉，灯具宜长明，这样有利于人员对疏散口的注意，在发生事故时可更有效地疏散。应注意：若不是长明形式，通过开关进行平时的节能控制，则要保证相线接入灯具的检测端，以保证市电丢失时发挥电池的作用。有两种方法强制灯具激活：在火灾时通过报警系统将相线强制切除以激活电池强制放电，或者多配出一根将现场开关旁路的强制接通线路（类似于楼
14、梯间补充疏散照明的配电作法），前者可靠性差，没有充分利用发电机的持续供电能力，不宜采用；后者作法过于繁琐，不推荐采用。3）楼梯间补充疏散照明楼梯间为安全区域，是人员逃生的竖向通道，设计中是不考虑这里发生火灾的情况的。因该区域平时少人通行，故休息平台处的灯具可采用普通灯具，通过节能自熄感应开关控制以利于节能，但在火灾报警后应由报警系统联动强制接通，作为补充的疏散照明。注意感应开关应采用三线制，以保证平时各层单独控制的有效性。建议大型公共建筑的楼梯间内额外设置蓄光自发光型疏散指示标志于楼梯踏板的踏面或踢面作为辅助应急用，相对而言，采用这种标志因无需供电，故更安全、可靠。每个楼梯间内应急照明的线路宜
15、分段自成体系。图3为某项目的平面参考图及图例。图3 某项目的平面参考图及图例4）人防人防人员掩蔽区照度要求为75lx，与车库的照度要求相同，因而最简单的配电作法是每个防护单元设置一个应急照明箱，电源引自相应防护单元的双电源箱。平战结合应用。人防工程内疏散通道的地面最低水平照度不低于5.0lx，战时应急照明的连续供电时间不应小于该防空地下室的隔绝防护时间(如二等人员掩蔽所为3.0h)，注意，若人防内部无柴油电站，则采用EPS设计方法较合适。以上为本人对应急照明设计的一些思考，欢迎同行们批评指正或进行研究讨论。参考文献【1】 中国建筑科学研究院.建筑照明设计标准GB50034-2004S.北京：中国建筑工业出版社，2004.【2】中华人民共和国公安部.高层民用建筑设计防火规范（2005年版）GB 50045-95S.北京：中国计划出版社，2005.【3】中华人民共和国建设部国家质量监督检验检疫总局. 建筑设计防火规范GB 50016-2006S.北京：中国标准出版社，2006.【4】中华人民共和国建设部.
