高层建筑应急照明系统设计

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　　高层建筑遭发生火灾、电源故障断电或其他灾害的紧急情况下，由于建筑区内人员比较密集，为保证建筑物内人员的安全疏散和组织救援工作，应急照明就显得十分重要。但高层建筑应急照明系统设计中依然存在许多问题，亟待解决。本文首先介绍了应急照明的概念，并列举了其分类，其次从六个方面对高层建筑应急照明系统的设计要点进行了说明，最后简述了其发展趋势。

　　一、应急照明的概念

　　通过欧美国家建筑电气设计以及近几年我国应急照明设计规范修订的情况，不难看出应急照明设计的级别和概念越来越清楚和细化。应急照明设计是基于火灾疏散理论研究基础上形成的，其概念可以界定为在非正常情况下(如火灾、地震、故障等)，提供给人们进行疏散逃生的指示标志和安全照明以及包括消防、配电等重要设施的备用照明。大型的公共建筑、工业建筑、高层建筑都应设置独立的应急照明系统，以保证人身和设备安全，减少损失。应急照明按照用途可分为三类：

　　(一)疏散应急照明

　　为保证人员在发生事故时能快速而安全地离开建筑物所设立的照明。在疏散通道地面上提供的照度应达到1lx，最低不得小于0.2lx。此外，在安全出口和疏散通道的明显位置还要设有标志指示灯。

　　(二)安全应急照明

　　在正常照明突然熄灭时，为保证潜在危险场所(如医院手术间)的人员人身安全而设置的照明。安全照明在工作面上提供的照度不应小于正常照明系统提供照度的5%，并且应在正常照明电源消失后0.5s以内提供安全照明电源。

　　(三)备用应急照明

　　正常照明发生事故时，能保证室内活动继续进行的照明，备用照明往往由一部分或全部由正常照明灯具提供，其应急电源主要应来自两个级别的电源：电网电源和自备电源(发电机或集中蓄电池)，照度一般为正常照度的10%。

　　二、应急照明系统设计的要点

　　(一)应急照明系统的电源选用

　　工程设计中应急照明电源应依据建筑物的类别和工程整体供电状况来决定。一类建筑按一级负荷要求供电，二类建筑按二级负荷要求供电，对于重要的负荷除按负荷等级供电外，还应增设应急电源，并严禁将其它负荷接人应急供电系统。常用的应急电源种类有：

　　1、采用浮充蓄电池灯作为应急照明灯

　　采用浮充蓄电池灯作为应急照明灯，把应急照明灯具就近接自本层(本区)配电盘的专用回路。应急灯平时处于光源常闭状态，只在正常照明回路失电时，才自动点亮。带蓄电池应急灯具的充电线任何情况下不应被拉闸，充电线的功能是对蓄电池充电(正常时浮充)，充电线失去电源是灯具转换由内部电源供电的信号。一旦被误操作拉闸，灯具就会耗尽蓄电池的能量，又不能及时再充电，此间若发生火情，灯具就无法点亮，这是不允许的，所以设计中应对充电线加以明确。

　　2、采用双电源作为应急照明供电电源

　　采用双电源作为应急照明供电电源，根据《建筑设计防火规范》或《高层民用建筑设计防火规范》确定电力负荷等级按二级或一级负荷，用双电源供电，其供电应为独立的回路，双电源应在末端自动切换，供电线路应为阻燃或耐火线缆且敷设在防火封闭金属桥架内或穿钢管暗敷设在不燃墙体内，应急灯具可以不带蓄电池。在控制上，应急照明可以作为正常照明的一部分平时使用，因种种原因，当正常照明电源突然失电，无论应急照明的控制开关(单联双控开关)处于何种状态(开或关)，应急照明都应能强制点亮。

　　3、采用集中浮充应急照明箱

　　城市供电的电源只有一路，应急照明的另一路供电电源只能是蓄电池，蓄电池集中放置在箱体内，灯具自身不带浮充蓄电池。且市电与蓄电池组成的两路电源在最末一级配电箱处设置自动切换装置。线路采用阻燃或耐火导线穿阻燃管或钢管暗敷。所有疏散走道及事故时必须坚持工作房间的照明灯均可按应急照明灯设计，诱导灯常明，应急照明灯亮灭可控。在发生火灾事故或市电停电时，它们均转换成蓄电池供电而点亮，起到应急的作用。

　　(二)灯具的选择

　　作为应急灯具应设玻璃或其它不燃烧且透明的材料作为保护罩，工程中以筒灯、普通灯泡、日光灯作为应急灯而不设保护罩是不符合要求的。疏散指示灯、安全出口灯不仅要带保护罩，在灯具面板上应有白底绿字或绿底白字以及人员疏散图形和箭头标志。疏散指示灯、安全出口标志选型还应注意灯具尺寸大小应适合使用场所的要求，如比例不协调，不仅不经济，而且不美观。

　　(三)色彩与亮度的确定

　　作为某一种类型应急灯，应使用统一颜色为通用颜色，易于识别各种标识的类别，在各类标志灯具的色彩处理上，不允许随意使用其它杂乱颜色。应急照明，尤其是标志灯的视觉效果和清晰度，主要取决于其亮度(对外照式为照度)和亮度对比度。对于疏散照明器具(如出口指向标志灯)应兼顾照亮通道的任务，因此国际照明委员会推荐通道中心线地面水平照度以0.2～1.0lx为宜，照度均匀度不超过40/1。我国规定确保地面照度在0.5lX以上，一般设计要求不小于1.01x。总之，应急照明灯具的表面照度，应考虑其用途及标志具体内容、材料透光性、灯具四周背景亮度，还应该采取措施保证应急照明灯具的显现面亮度均匀，无眩光。

　　(四)应急照明装置的装设位置

　　根据高层建筑防火要求的特点和有关规范：(1)配电室、自备发电机房、消防控制室、消防水泵房、电话交换机室等重要的场所，应设置可供继续工作的应急(事故)照明;(2)观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅等，以及公共建筑的疏散通道、消防电梯、安全出口、住宅走廊(长度超过20m)应设置可供疏散用的应急照明;(3)高层建筑应设置疏散指示标志灯，其安装位置为疏散走道及公共出口处，并装设在人们视野范围内的显眼位置。如太平门和楼梯口的疏散指示灯常位于该处的顶部，距地5～3.0m。走廊、楼梯、通道和转角等处则装设于距地高1.0m左右的墙壁上，灯具间隔一般为10m左右，最大不超过20m;(4)为对高层建筑楼层或区域有明显指示，以及某些特殊部位的安全警卫，应在各需要处设置相应的标志指示等。

　　(五)应急照明的控制

　　在非正常状态下，当正常照明切断时，应同时使相关应急照明投入强迫点亮状态(电源来自于外备用电源或内发电机电源)或根据具体情况直接切入到应急点亮状态(电源来自于内集中蓄电池电源)，并能可靠地实现内电源与外电源、内电源与内电源之间的联锁转换。最终使建筑物中持续式灯具保持常亮状态，非持续式灯具及可控方式灯具直接点亮，且控制灯开关处于失控状态，从而达到完全自动应急照明的目的。

　　在应急照明控制过程中，我们强调应急状态下输出直流的目的，是按照事故状态下安全原则进行的。从人员安全考虑，既要避免触电事故又要尽可能保证应急照明的供电，在转入蓄电池层工作时，输出直流与大地网隔离运行，形成悬浮工作态，保证人员区域内的安全。从电网安全考虑，切断应急集中蓄电池照明电源与电网电源或发电机组电源的关联，以单独形成区域子电网独立工作，从而有效避免短路冲击掉闸，确保消防动力电源正常使用。

　　(六)应急照明的线路敷设

　　应急照明如果线路敷设方式、敷设的路由及线路的保护不当时,将给应急照明供电的可靠性与控制带来诸多不便。敷设时应注意以下几点:

　　1、应急照明的配电干线和支线，不得与正常照明线路共管、共槽敷设。但自带蓄电池灯具的支线除外。

　　2、应急照明配电箱应与正常照明配电箱分开设置，自带蓄电池灯具的配电箱除外，并设在无火灾危险场所。

　　3、特级与一级建筑的照明主干线宜采用阻燃型电缆，应急照明支线宜采用耐火型电线和电缆。

　　4、火灾应急照明的配电线路应穿金属管保护，当暗敷时应敷设在保护层大于30mm的非燃烧体内，明敷时，保护管、线槽和桥架应采取防火保护措施。如在金属管上涂丙烯酸乳胶防火涂料，采用绝缘和护套为非延燃性材料的电缆时，可不穿金属管保护，但应敷设在电缆竖井内。

　　6、应急照明应按防火分区划分,不得跨越防火分区。

　　三、应急照明智能化体系的发展

　　应急照明正逐步向系统化、智能化迅速发展，不再是单纯地从灯具或者从电源方面来看待。一套完整的应急照明体系是由中央控制主机、应急照明电源系统主机、应急照明系统分机、联动控制模块、智能开关及灯具构成的关联系统。应急照明的设计将涉及到供电电源类别、区域布置、楼宇管理及消防联动、自动应急、照度分配的智能化系统方法;涉及到正常照明、备用照明、疏散照明等各级别，是依靠报警联动投入执行并监控的程序系统。

　　结语

　　在建筑电气设计中，应急照明因其特有的重要性和政策性而越来越受到人们的重视，但如何使应急照明设计严格地执行好国家的标准和规范，还需要在今后的工程实践中进一步探讨。

　　参考文献

　　[1]白玉峰，黄守峰.浅谈应急照明设计[J].山西建筑，2008.8.

　　[2]吴坚.高层民用建筑火灾应急照明的设计[J].工程设计与研究，2010.6.

　　[3]王树国.论高层民用建筑应急照明系统的设计[J].电气应用，2008.11.