民用建筑的应急照明

随着我国改革开放的不断深入、发展以及新世纪的到来，各行各业正在发生着日新月异的变化，建筑行业的崛起和变化更是迅猛、内容纷繁，现代化的建筑千姿百态、造型各异，并逐步呈现出高、大、全、新的特点。现代建筑的层数越来越高，占地面积越来越大，内部设施越来越齐全，所用的设备和材料则越来越新，而且在使用的安全性、灵活性、舒适性等方面的水准也越来越高。建筑电气毫无疑问是衡量建筑水准的一个相当重要的部分。作为建筑电气的一个分支，应急照明也必然成为现代建筑中的一项重要的安全设施。特别是在公共建筑物发生火灾、电源故障断电时，应急照明对人员疏散、消防和救援工作、保障人身安全、进行必要的操作处理或维持工作继续进行有着重要的作用。下面笔者仅将应急照明谈谈自己在设计工作和工程实践中的一些体会与看法，不足之处敬请批评指正。

一、应急照明的分类

应急照明按《民用建筑照明设计标准》GBJ133-90的定义是：因正常照明的电源发生故障而启用的照明，也称事故照明。该标准与国际照明委员会CIE出版物《建筑物内的应急照明指南》都将应急照明划分为疏散照明、安全照明、备用照明。但国际电工委员会IEC《应急照明灯具》标准将安全照明归于备用照明，只分为疏散照明和备用照明。根据我国的有关规范规定，安全照明和备用照明在设置场所及处理方式上有不同之处，因此将两者区分开来较适宜。

根据《民用建筑照明设计标准》GBJ133-90第4.1.2条：“照明种类可分为正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明和障碍照明。应急照明可包括疏散照明、安全照明和备用照明。”为此应急照明可理解为：是在正常照明系统因故障熄灭后，供事故情况下继续工作、人员安全或顺利疏散的照明。所以工程中的应急照明设计不仅要满足防火规范要求的火灾应急照明系统的设置，还要满足各个规范和标准对整体应急照明系统的要求。当然应急照明的设置原则，从安全角度考虑，应有更多的建筑设置应急照明；而从经济观点考虑，只能在一些最需要的建筑内设置。

1.疏散照明：当正常照明因电源故障熄灭后，在事故情况下为确保人员安全地从室内撤离而设置的照明。从使用功能角度看，它可分为诱导指示标志照明和疏散一般照明。诱导指示标志灯用于辨认安全出口的方向和安全出口的位置；疏散一般照明则使人们能够看清楚通道上的任何阻碍物，并能安全通过。使人们能容易找到沿疏散路线设置的手动报警器、呼叫通讯装置和灭火设备等。

2.安全照明：在正常照明电源发生故障时，为确保处于潜在危险人员的安全而设置的照明。如医院的手术室，电梯内，以及在黑暗中可能造成挫伤、灼伤或摔伤的危险场所例如冶金车间等。

3.备用照明：在正常照明电源发生故障时，为确保正常工作或活动继续进行而设置的照明。

按《高层建筑设计防火规范》GB50045-95，其备用照明应保持正常照明照度。《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92表24.7.5中，备用照明分为继续工作的备用照明和暂时继续工作的备用照明，前者的照度应保持正常照明照度，后者的照度不少于正常照度的50%。而在《民用建筑照明设计标准》GBJ133-90第4.1.3条中规定，备用照明不包括消防控制室、消防水泵房、配电室和自备发电机房等场所的照度，不宜低于一般照明的10%。各规范中规定了不同的照度要求，如何满足照度要求，则要在设计中根据不同场所和其重要程度以及国家标准优先行业标准的原则，来确定适合该场所的照度值。应急照明的设置范围和设置要求详见《民用建筑设计规范》JGJ/T16-9附录C中的表C.1.12。

二、应急照明的供电系统

1.电源的分类

应急照明电源大致可以分为以下几种类型：

（1）来自电力网与正常电源有效分开的馈电线路。一般有：

a.建筑物有两路高压电源供电，并设有两台以上的变压器，应急照明与正常照明分别接自不同的变压器。

b.建筑物只有一路电压电源供电时，应急照明由附近接自另一路高压电源供电的变电所取得。

（2）自备柴油发电机组。

（3）蓄电池组：又分为以下两种情况：

a.灯内自带蓄电池，即自带电源型应急灯。

b.集中或相对集中设置的蓄电池组，如目前采用的EPS、UBS等。

（4）组合电源：即由以上任意两种以至三种电源组合的供电方式。

2.转换时间的确定

转换时间根据有关规范规定确定；

（1）疏散照明的转换时间不应大于15S；

（2）备用照明的转换时间不应大于15S；金融商业交易场所≤1.5S

（3）安全照明的转换时间不应大于0.5S。

转换时间的确定主要从可能造成事故，经济损失考虑。某些场所要求更短的转换时间，如金融商业交易场所如商场中心的收银台等不宜大于1.5S。对于疏散照明和备用照明由于转换时间略长，基本上不受电源的限制。若使用柴油发电机组作为应急电源，只要采用自动启动、自动转换就可以满足转换时间。而对于安全照明及某些转换时间要求较高场所的备用照明，因转换时间极短，所以不能直接采用柴油发电机组为应急电源，也不能用荧光灯作为电源，必须用瞬时点燃的白炽灯且需自动转换。

3.持续照明时间的确定

从应急照明电源的种类及转换时间的要求，不难看出应急照明持续工作时间是受到一定条件限制的。在《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95和《建筑设计防火规范》GBJ16-87修订本中规定：应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作为备用电源，且连续供电时间不应少于20min，高度超过100m的高层建筑连续供电时间不应少于30min。避难层应急照明供电时间不应少于1.00h。在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92附录C.3.12条规定：疏散指示标志灯的持续工作时间：高层建筑≥30min，超高层建筑≥60min，备用照明的持续工作时间>120min；可见，两种规范所规定的持续供电时间是不同的，设计时宜掌握行业标准服从国家标准的原则。对于接自电网或发电机组的应急照明系统其持续工作时间是容易满足要求的，对于蓄电池供电的应急照明系统，其工作时间受到容量大小的限制。因此对于要求持续工作时间较长的场所不宜单独使用蓄电池组，应考虑与发电机组配合使用。在这种情况下，由蓄电池组供电，仅作为应急照明的备用电源。

4.应急照明供电方式的确定

应急照明供电方式的选择确定，应考虑应急照明的种类、转换时间、持续工作时间，各种电源的特点及实际工程的要求等多种因素，做到安全可靠，技术先进，经济合理。

（1）由电网独立电源供电。其要求由外部引来两路独立电源供电，确保一路故障时，另一路仍能继续工作。这种方式供电的容量与时间余量极大，转换时间易满足要求。但是在重大灾害时，其供电可靠性可能遭到破坏，失去应急照明供电的作用，因此，对于规模较大的高层建筑和一些特别重要的建筑仅采用此种方式作应急照明电源是不够的。一般来说，这种电源不是专门为应急照明设置的，往往是结合当地电网实际情况及工程实际情况（如有大量的一级负荷）综合考虑，统筹安排电力设备的应急电源。

（2）由柴油发电机组供电。其特点是供电容量和供电时间基本不受限制，但由于机组投入运行需要较长时间，经常处于后备状态的机组，停电时自启动时间需15s，因此只能作为疏散照明和备用照明，而不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高场所的备用照明。这种电源在高层建筑中常常为满足消防用电要求才设置的，专门为应急照明设置是不经济的。

（3）采用蓄电池电源。当采用灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯时，其优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电池损坏影响面小。缺点是投资较大、持续照明时间受容量大小的限制、运行管理及维护要求高，这种方式适用于应急照明灯数不多，装设较分散，规模不大的建筑物；当采用集中或分区集中设置的蓄电池组供电方式时，其优点是供电可靠性高，转换迅速，与自带蓄电池方式相比投资较少，管理及维护较方便。缺点是需要专门房间，电池故障影响面大，且线路要考虑防火问题。这种方式适用于应急照明种类较多，灯具较集中规模较大的建筑物。

（4）由于上述几种电源的结构，可靠程度都不同，对系统的要求和应用范围也不同，所以在实际工程中只选择某一种电源形式是很难满足要求的，也很难做到安全可靠，经济合理。因此供电方式的确定要结合消防动力负荷综合考虑，同时选择两种及两种以上的应急照明电源。应急照明灯数不多，规模小的建筑物选用自带蓄电池的供电方式，规模较大的高层建筑和一些特殊重要的建筑采用电网独立电源供电，配以发电机组或蓄电池组，或者采用由发电机组与自带蓄电池相结合用的供电方式。

三、应急照明线路的敷设

1.应急照明线路：包括配电干线和支线，与正常照明线路不得共管共槽敷设。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，明敷时在保护管外壁采取防火保护措施。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。

5.应急照明应按防火分区划分，不得跨越防火分区。

四.应急照明灯的控制

随着现代化大型建筑越来越多，火灾事故的发生率也相应增多，目前在消防审查时，消防部门都会要求消防控制中心能够接通应急照明灯和疏散指示灯。因此，现着重谈一下火灾时的应急照明灯及疏散指示灯的控制。在当前的电气设计中，控制的方法各种各样，其常见的大致有以下几种形式：

一：应急照明灯具就地加开关，平时可就地控制。它适用于应急照明灯具全部采用自带蓄电池的灯具，电源取自非消防电源，一旦发生火灾，消防控制中心切除非消防电源，灯具由蓄电池自动供电，这样就能达到疏散照明的目的，其缺点：增加造价。

二：应急照明灯具就地不设开关，这可分为两种情况：

a）配电箱分层安装，灯具不论白天黑夜二十四小时都亮着，火灾发生时，由于灯始终是亮的不影响人员疏散，也不必由消防控制中心控制，其缺点是：浪费电能、灯具使用寿命缩短

b）配电箱安装在消防控制中心，灯具亮、灭由消防控制中心控制，缺点：现场无法控制，使用不方便，而且对于高层建筑，供电导线长，电压降太大，为满足灯具电压降的要求，势必要加大导线截面，从而增加造价和施工困难。

三：应急照明灯就地设置开关，但增加一根控制线，此适用于有消防电源（双电源），且应急灯具采用普通灯具的情况。平时灯具由现场直接控制，发生火灾时，现场即使把灯关掉，消防控制中心给中间继电器KA供电，触点KA闭合，带动KM使开关短接，灯具也就由灭而亮。如果灯具原来是开的，也不会因为触点KA的闭合而受影响。此种方案是最佳方案，即方便又能达到节能效果，还能满足规范要求。

五、结束语

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。