光電工程師評職論文淺談建筑應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計

　　摘要：高層建筑遭發(fā)生火災(zāi)、電源故障斷電或其他災(zāi)害的緊急情況下，由于建筑區(qū)內(nèi)人員比較密集，為保證建筑物內(nèi)人員的安全疏散和組織救援工作，應(yīng)急照明就顯得十分重要。但高層建筑應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計中依然存在許多問題，亟待解決。本文首先介紹了應(yīng)急照明的概念，并列舉了其分類，其次從六個方面對高層建筑應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計要點進(jìn)行了說明，最后簡述了其發(fā)展趨勢。

　　關(guān)鍵詞：高層建筑,應(yīng)急照明系統(tǒng),燈具,線路敷設(shè),火災(zāi)

　　一、應(yīng)急照明的概念

　　通過歐美國家建筑電氣設(shè)計以及近幾年我國應(yīng)急照明設(shè)計規(guī)范修訂的情況，不難看出應(yīng)急照明設(shè)計的級別和概念越來越清楚和細(xì)化。應(yīng)急照明設(shè)計是基于火災(zāi)疏散理論研究基礎(chǔ)上形成的，其概念可以界定為在非正常情況下(如火災(zāi)、地震、故障等)，提供給人們進(jìn)行疏散逃生的指示標(biāo)志和安全照明以及包括消防、配電等重要設(shè)施的備用照明。大型的公共建筑、工業(yè)建筑、高層建筑都應(yīng)設(shè)置獨立的應(yīng)急照明系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備安全，減少損失。應(yīng)急照明按照用途可分為三類：

　　(一)疏散應(yīng)急照明

　　為保證人員在發(fā)生事故時能快速而安全地離開建筑物所設(shè)立的照明。在疏散通道地面上提供的照度應(yīng)達(dá)到1lx，最低不得小于0.2lx。此外，在安全出口和疏散通道的明顯位置還要設(shè)有標(biāo)志指示燈。

　　(二)安全應(yīng)急照明

　　在正常照明突然熄滅時，為保證潛在危險場所(如醫(yī)院手術(shù)間)的人員人身安全而設(shè)置的照明。安全照明在工作面上提供的照度不應(yīng)小于正常照明系統(tǒng)提供照度的5%，并且應(yīng)在正常照明電源消失后0.5s以內(nèi)提供安全照明電源。

　　(三)備用應(yīng)急照明

　　正常照明發(fā)生事故時，能保證室內(nèi)活動繼續(xù)進(jìn)行的照明，備用照明往往由一部分或全部由正常照明燈具提供，其應(yīng)急電源主要應(yīng)來自兩個級別的電源：電網(wǎng)電源和自備電源(發(fā)電機(jī)或集中蓄電池)，照度一般為正常照度的10%。

　　二、應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計的要點

　　(一)應(yīng)急照明系統(tǒng)的電源選用

　　工程設(shè)計中應(yīng)急照明電源應(yīng)依據(jù)建筑物的類別和工程整體供電狀況來決定。一類建筑按一級負(fù)荷要求供電，二類建筑按二級負(fù)荷要求供電，對于重要的負(fù)荷除按負(fù)荷等級供電外，還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接人應(yīng)急供電系統(tǒng)。常用的應(yīng)急電源種類有：

　　1、采用浮充蓄電池?zé)糇鳛閼?yīng)急照明燈

　　采用浮充蓄電池?zé)糇鳛閼?yīng)急照明燈，把應(yīng)急照明燈具就近接自本層(本區(qū))配電盤的專用回路。應(yīng)急燈平時處于光源常閉狀態(tài)，只在正常照明回路失電時，才自動點亮。帶蓄電池應(yīng)急燈具的充電線任何情況下不應(yīng)被拉閘，充電線的功能是對蓄電池充電(正常時浮充)，充電線失去電源是燈具轉(zhuǎn)換由內(nèi)部電源供電的信號。一旦被誤操作拉閘，燈具就會耗盡蓄電池的能量，又不能及時再充電，此間若發(fā)生火情，燈具就無法點亮，這是不允許的，所以設(shè)計中應(yīng)對充電線加以明確。

　　2、采用雙電源作為應(yīng)急照明供電電源

　　采用雙電源作為應(yīng)急照明供電電源，根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》或《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》確定電力負(fù)荷等級按二級或一級負(fù)荷，用雙電源供電，其供電應(yīng)為獨立的回路，雙電源應(yīng)在末端自動切換，供電線路應(yīng)為阻燃或耐火線纜且敷設(shè)在防火封閉金屬橋架內(nèi)或穿鋼管暗敷設(shè)在不燃墻體內(nèi)，應(yīng)急燈具可以不帶蓄電池。在控制上，應(yīng)急照明可以作為正常照明的一部分平時使用，因種種原因，當(dāng)正常照明電源突然失電，無論應(yīng)急照明的控制開關(guān)(單聯(lián)雙控開關(guān))處于何種狀態(tài)(開或關(guān))，應(yīng)急照明都應(yīng)能強(qiáng)制點亮。

　　3、采用集中浮充應(yīng)急照明箱

　　城市供電的電源只有一路，應(yīng)急照明的另一路供電電源只能是蓄電池，蓄電池集中放置在箱體內(nèi)，燈具自身不帶浮充蓄電池。且市電與蓄電池組成的兩路電源在最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置。線路采用阻燃或耐火導(dǎo)線穿阻燃管或鋼管暗敷。所有疏散走道及事故時必須堅持工作房間的照明燈均可按應(yīng)急照明燈設(shè)計，誘導(dǎo)燈常明，應(yīng)急照明燈亮滅可控。在發(fā)生火災(zāi)事故或市電停電時，它們均轉(zhuǎn)換成蓄電池供電而點亮，起到應(yīng)急的作用。

　　(二)燈具的選擇

　　作為應(yīng)急燈具應(yīng)設(shè)玻璃或其它不燃燒且透明的材料作為保護(hù)罩，工程中以筒燈、普通燈泡、日光燈作為應(yīng)急燈而不設(shè)保護(hù)罩是不符合要求的。疏散指示燈、安全出口燈不僅要帶保護(hù)罩，在燈具面板上應(yīng)有白底綠字或綠底白字以及人員疏散圖形和箭頭標(biāo)志。疏散指示燈、安全出口標(biāo)志選型還應(yīng)注意燈具尺寸大小應(yīng)適合使用場所的要求，如比例不協(xié)調(diào)，不僅不經(jīng)濟(jì)，而且不美觀。

　　(三)色彩與亮度的確定

　　作為某一種類型應(yīng)急燈，應(yīng)使用統(tǒng)一顏色為通用顏色，易于識別各種標(biāo)識的類別，在各類標(biāo)志燈具的色彩處理上，不允許隨意使用其它雜亂顏色。應(yīng)急照明，尤其是標(biāo)志燈的視覺效果和清晰度，主要取決于其亮度(對外照式為照度)和亮度對比度。對于疏散照明器具(如出口指向標(biāo)志燈)應(yīng)兼顧照亮通道的任務(wù)，因此國際照明委員會推薦通道中心線地面水平照度以0.2～1.0lx為宜，照度均勻度不超過40/1。我國規(guī)定確保地面照度在0.5lX以上，一般設(shè)計要求不小于1.01x?？傊?，應(yīng)急照明燈具的表面照度，應(yīng)考慮其用途及標(biāo)志具體內(nèi)容、材料透光性、燈具四周背景亮度，還應(yīng)該采取措施保證應(yīng)急照明燈具的顯現(xiàn)面亮度均勻，無眩光。

　　(四)應(yīng)急照明裝置的裝設(shè)位置

　　根據(jù)高層建筑防火要求的特點和有關(guān)規(guī)范：(1)配電室、自備發(fā)電機(jī)房、消防控制室、消防水泵房、電話交換機(jī)室等重要的場所，應(yīng)設(shè)置可供繼續(xù)工作的應(yīng)急(事故)照明;(2)觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、營業(yè)廳等，以及公共建筑的疏散通道、消防電梯、安全出口、住宅走廊(長度超過20m)應(yīng)設(shè)置可供疏散用的應(yīng)急照明;(3)高層建筑應(yīng)設(shè)置疏散指示標(biāo)志燈，其安裝位置為疏散走道及公共出口處，并裝設(shè)在人們視野范圍內(nèi)的顯眼位置。如太平門和樓梯口的疏散指示燈常位于該處的頂部，距地5～3.0m。走廊、樓梯、通道和轉(zhuǎn)角等處則裝設(shè)于距地高1.0m左右的墻壁上，燈具間隔一般為10m左右，最大不超過20m;(4)為對高層建筑樓層或區(qū)域有明顯指示，以及某些特殊部位的安全警衛(wèi)，應(yīng)在各需要處設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志指示等。

　　(五)應(yīng)急照明的控制

　　在非正常狀態(tài)下，當(dāng)正常照明切斷時，應(yīng)同時使相關(guān)應(yīng)急照明投入強(qiáng)迫點亮狀態(tài)(電源來自于外備用電源或內(nèi)發(fā)電機(jī)電源)或根據(jù)具體情況直接切入到應(yīng)急點亮狀態(tài)(電源來自于內(nèi)集中蓄電池電源)，并能可靠地實現(xiàn)內(nèi)電源與外電源、內(nèi)電源與內(nèi)電源之間的聯(lián)鎖轉(zhuǎn)換。最終使建筑物中持續(xù)式燈具保持常亮狀態(tài)，非持續(xù)式燈具及可控方式燈具直接點亮，且控制燈開關(guān)處于失控狀態(tài)，從而達(dá)到完全自動應(yīng)急照明的目的。

　　在應(yīng)急照明控制過程中，我們強(qiáng)調(diào)應(yīng)急狀態(tài)下輸出直流的目的，是按照事故狀態(tài)下安全原則進(jìn)行的。從人員安全考慮，既要避免觸電事故又要盡可能保證應(yīng)急照明的供電，在轉(zhuǎn)入蓄電池層工作時，輸出直流與大地網(wǎng)隔離運行，形成懸浮工作態(tài)，保證人員區(qū)域內(nèi)的安全。從電網(wǎng)安全考慮，切斷應(yīng)急集中蓄電池照明電源與電網(wǎng)電源或發(fā)電機(jī)組電源的關(guān)聯(lián)，以單獨形成區(qū)域子電網(wǎng)獨立工作，從而有效避免短路沖擊掉閘，確保消防動力電源正常使用。

　　(六)應(yīng)急照明的線路敷設(shè)

　　應(yīng)急照明如果線路敷設(shè)方式、敷設(shè)的路由及線路的保護(hù)不當(dāng)時,將給應(yīng)急照明供電的可靠性與控制帶來諸多不便。敷設(shè)時應(yīng)注意以下幾點:

　　1、應(yīng)急照明的配電干線和支線，不得與正常照明線路共管、共槽敷設(shè)。但自帶蓄電池?zé)艟叩闹Ь€除外。

　　2、應(yīng)急照明配電箱應(yīng)與正常照明配電箱分開設(shè)置，自帶蓄電池?zé)艟叩呐潆娤涑?，并設(shè)在無火災(zāi)危險場所。

　　3、特級與一級建筑的照明主干線宜采用阻燃型電纜，應(yīng)急照明支線宜采用耐火型電線和電纜。

　　4、火災(zāi)應(yīng)急照明的配電線路應(yīng)穿金屬管保護(hù)，當(dāng)暗敷時應(yīng)敷設(shè)在保護(hù)層大于30mm的非燃燒體內(nèi)，明敷時，保護(hù)管、線槽和橋架應(yīng)采取防火保護(hù)措施。如在金屬管上涂丙烯酸乳膠防火涂料，采用絕緣和護(hù)套為非延燃性材料的電纜時，可不穿金屬管保護(hù)，但應(yīng)敷設(shè)在電纜豎井內(nèi)。

　　6、應(yīng)急照明應(yīng)按防火分區(qū)劃分,不得跨越防火分區(qū)。

　　三、應(yīng)急照明智能化體系的發(fā)展

　　應(yīng)急照明正逐步向系統(tǒng)化、智能化迅速發(fā)展，不再是單純地從燈具或者從電源方面來看待。一套完整的應(yīng)急照明體系是由中央控制主機(jī)、應(yīng)急照明電源系統(tǒng)主機(jī)、應(yīng)急照明系統(tǒng)分機(jī)、聯(lián)動控制模塊、智能開關(guān)及燈具構(gòu)成的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)。應(yīng)急照明的設(shè)計將涉及到供電電源類別、區(qū)域布置、樓宇管理及消防聯(lián)動、自動應(yīng)急、照度分配的智能化系統(tǒng)方法;涉及到正常照明、備用照明、疏散照明等各級別，是依靠報警聯(lián)動投入執(zhí)行并監(jiān)控的程序系統(tǒng)。

　　結(jié)語

　　隨著社會的發(fā)展，高層建筑應(yīng)急照明技術(shù)已得到了發(fā)展和應(yīng)用，并取得了顯著的成效。在建筑電氣設(shè)計中，應(yīng)急照明因其特有的重要性和政策性而越來越受到人們的重視，但如何使應(yīng)急照明設(shè)計嚴(yán)格地執(zhí)行好國家的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，還需要在今后的工程實踐中進(jìn)一步探討。

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