民用建筑火災(zāi)應(yīng)急照明的設(shè)計實現(xiàn)

/民用建筑火災(zāi)應(yīng)急照明的設(shè)計實現(xiàn)摘要本文列舉了民用建筑中有關(guān)應(yīng)急照明的法規(guī)要求、消防應(yīng)急燈具的法規(guī)要求，進而提出了符合上述法規(guī)要求的設(shè)計實現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞應(yīng)急照明、疏散照明、平安照明、備用照明、照度、消防應(yīng)急照明燈、消防應(yīng)急標(biāo)記燈、轉(zhuǎn)換時間、持續(xù)供電時間。1.法規(guī)及相關(guān)要求1.1 《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2004此標(biāo)準(zhǔn)是對建筑照明設(shè)計的總體要求，包括比照明種類的劃分（第條）及照度標(biāo)準(zhǔn)值的要求（第5.4.2條）。1.2 《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（2005年版）GB50045-95《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》GB50067-97《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》（2001年版）GB50098-98《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB50038-2005《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008這幾本規(guī)范對“有關(guān)消防的應(yīng)急照明”（備用照明和疏散照明）的設(shè)置部位、照度、燈具提出要求。1.3 《消防平安標(biāo)記》GB13495《消防應(yīng)急燈具》GB17945 這兩本國標(biāo)對“有關(guān)消防的應(yīng)急照明”的燈具提出產(chǎn)品制造、檢驗等方面的要求。2.簡潔混淆的兩組概念“應(yīng)急照明”和“消防應(yīng)急照明燈具”；“消防平安疏散標(biāo)記”和“燈光疏散指示標(biāo)記”2.1應(yīng)急照明：它為照明種類的一種，和其并列的有正常照明、值班照明、警衛(wèi)照明、障礙照明。應(yīng)急照明的定義為“因正常照明的電源失效而啟用的照明”，它包括備用照明、疏散照明、平安照明。在民用建筑內(nèi)火災(zāi)應(yīng)急照明主要指備用照明和疏散照明，這是本文要論述的內(nèi)容。2.2消防應(yīng)急照明燈具：《消防應(yīng)急燈具》中將“消防應(yīng)急燈具”定義為“火災(zāi)發(fā)生時，為人員疏散、消防作業(yè)供應(yīng)標(biāo)記和/或照明的各類燈具”。按功能，可分為以下類型：消防應(yīng)急照明燈消防應(yīng)急標(biāo)記燈（有些規(guī)范稱為燈光疏散指示標(biāo)記）消防應(yīng)急照明標(biāo)記燈。消防應(yīng)急燈具和非電致發(fā)光的疏散指示標(biāo)記共同作用實現(xiàn)了民用建筑內(nèi)的疏散照明。消防應(yīng)急照明燈具只是其中的一種而已。2.3消防平安疏散標(biāo)記：包括下列類型：常規(guī)、逆向反射、搪瓷、蓄光、熒光、內(nèi)部發(fā)光（燈光型、電子顯示型、場致發(fā)光型）、自發(fā)光。發(fā)光疏散指示標(biāo)記指后四種，不包括前三種。2.4燈光疏散指示標(biāo)記（即消防應(yīng)急標(biāo)記燈）它只是消防平安疏散標(biāo)記的一種，即“燈光型內(nèi)部發(fā)光消防平安疏散標(biāo)記”。3.民用建筑火災(zāi)應(yīng)急照明設(shè)計要求和民用建筑相關(guān)的設(shè)計要求主要體現(xiàn)在上述幾本防火規(guī)范中，對主要條款分類綜合如下：3.1備用照明：1）建筑內(nèi)供消防作業(yè)及救援人員接著工作的場所內(nèi)應(yīng)設(shè)置備用照明。這些場所主要有以下兩類：（1）消防限制室、自備發(fā)電機房、配電室、消防水泵房、防排煙機房、電話總機房等發(fā)生火災(zāi)時仍需工作的其他場所，要求最少持續(xù)供電時間≥180min。（2）超高層建筑的避難層、屋頂直升機停機坪，要求最少持續(xù)供電時間≥60min。2）備用照明在正常供電電源停止供電后，其應(yīng)急電源供電轉(zhuǎn)換時間≤5s，照度標(biāo)準(zhǔn)和正常照明的照度標(biāo)準(zhǔn)相同，例如：配電室、發(fā)電機房：200lx；消防限制室、弱電機房：500lx；風(fēng)機房、泵房：100lx；3.2疏散照明：1）供人員疏散，并為消防人員撤離火災(zāi)現(xiàn)場的場所要設(shè)置疏散照明，要求最少持續(xù)供電時間≥30min(人防工程內(nèi)連續(xù)供電時間不應(yīng)小于該防空地下室的隔絕防護時間，二等人員掩蔽所為3.0h)。分為疏散指示照明和疏散通道照明，二者分別由消防應(yīng)急標(biāo)記燈(燈光疏散指示標(biāo)記)和消防應(yīng)急照明燈實現(xiàn)，各規(guī)范要求設(shè)置的部位主要為和人員疏散有關(guān)的場所及人員密集場所，因篇幅情愿這里不再列舉。2）疏散照明在正常供電電源停止供電后，其應(yīng)急電源供電轉(zhuǎn)換時間≤5s，規(guī)范對疏散指示照明無照度要求，僅對疏散通道照明有要求，要求如下：（1）樓梯間內(nèi)、人防工程內(nèi)疏散通道的地面最低水平照度不低于5.0lx；（2）人員密集場所內(nèi)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備用照明和疏散照明運用的燈具應(yīng)符合《消防應(yīng)急燈具》GB17945的相關(guān)規(guī)定。3.4除消防應(yīng)急標(biāo)記燈和消防應(yīng)急照明燈外，對一些人員密集場所還應(yīng)設(shè)置其他種類的疏散指示標(biāo)記。4.設(shè)計方法 上面綜合敘述了有關(guān)法規(guī)對民用建筑內(nèi)應(yīng)急照明的要求，具體在工程設(shè)計中如何實現(xiàn)呢？我想提出一些當(dāng)前存在的一些設(shè)計作法并指出利弊，最終提出本人的設(shè)計傾向。4.1消防應(yīng)急標(biāo)記燈接受專用燈具，但消防應(yīng)急照明燈只利用一般燈具的一部分，電源滿足一級負(fù)荷的要求。這種作法在配電上滿足了規(guī)范對應(yīng)急照明的供電電源的要求，優(yōu)點是可節(jié)約“專用”應(yīng)急燈的用量、應(yīng)急照明的照度可較高，但應(yīng)看到這種作法存在下列缺點：在能源驚惶的大形勢下，市電的牢靠性值得懷疑。備用發(fā)電機的投入運行時間規(guī)范要求15S內(nèi)（實際中一般不到10S），在沒有市電的時候，有10S左右的時間系統(tǒng)無法供應(yīng)應(yīng)有的照明，轉(zhuǎn)換時間是不滿足規(guī)范5S的要求的。不管有沒有發(fā)生火災(zāi)，都會造成人員確定程度的恐慌，甚至引發(fā)一些事故。而專用的消防應(yīng)急照明燈具有嚴(yán)格的產(chǎn)品制造規(guī)定，產(chǎn)品制造規(guī)范要求其轉(zhuǎn)換時間在1S以內(nèi)，從實際應(yīng)用看，5S以內(nèi)是可以滿足的，符合規(guī)范要求。因?qū)⒁话銦艟叩囊徊糠旨{入應(yīng)急照明配電系統(tǒng)，線路跳接比較煩瑣，且必會要求多一套開關(guān)進行限制，平常運用及維護都會很不便利。對于有二次裝修的場所，應(yīng)急照明的設(shè)計處于不受控狀態(tài)，難于監(jiān)管。用一般燈具作消防應(yīng)急照明燈，因燈具本身沒有防火愛惜罩等措施，在火災(zāi)時發(fā)揮作用的時間會較短，且遇火后可能會發(fā)生爆裂，進而引發(fā)短路導(dǎo)致失去照明，在最緊要的關(guān)頭失去作用，不能確保人員疏散和消防隊員滅火時的人身平安，這是這種作法致命的缺點。所以，均接受專用燈具是應(yīng)急照明設(shè)計的必要前提，上述傳統(tǒng)的設(shè)計方法應(yīng)摒棄。4.2消防應(yīng)急標(biāo)記燈及消防應(yīng)急照明燈均接受專用燈具，燈具自帶電池作備用電源。配電電源引自一般照明用配電箱，單獨回路。這種作法也能滿足規(guī)范要求，因燈具自帶的電源就是“其次電源”，消防應(yīng)急燈具出廠時電池本身的持續(xù)供電時間≥90min，在實際運用時其持續(xù)供電實力會衰減，在正常維護狀況下基本可保證30min，即使無市電的充電，也可滿足消防規(guī)范對疏散照明的要求；但確定要留意從總配電箱處配出單獨回路，避開一般燈具被長時間關(guān)掉時造成應(yīng)急燈具的深度放電，而須要時無法發(fā)揮作用。這種作法系統(tǒng)簡潔，適合于特殊小型的建筑。 此種作法燈具不需長明，市電斷電后燈具通過“檢測端”對市電的檢測，電池會自動轉(zhuǎn)換到工作狀態(tài)。4.3備用照明和疏散照明用的燈具均接受專用燈具，配電電源引自專用配電箱，應(yīng)急照明形成獨立的配電系統(tǒng)。這是符合規(guī)范的設(shè)計作法，可充分滿足轉(zhuǎn)換時間的要求；因應(yīng)急照明系統(tǒng)獨立，滅火時市電維持供應(yīng)，故電池處于持續(xù)充電的狀態(tài)，可滿足備用照明和疏散照明對持續(xù)供電時間的要求。此種作法市電維持供應(yīng)（只是在極端狀況，市電全無，發(fā)電機投入時會有10S左右的無電狀態(tài)），故要求燈具要長明（休息平臺的補充疏散照明另當(dāng)別論）。專用燈具、電池在此種作法中成本較大，故要求設(shè)計時應(yīng)充分優(yōu)化，在滿足應(yīng)急照明照度要求的前提下盡量削減應(yīng)急燈具的數(shù)量，并要選用LED等低耗電型式的燈具，以削減燈具和電池的投資及運行中電能的消耗。依據(jù)電池配置的位置的不同，有三種實現(xiàn)方法：1）燈具自帶電池此種作法優(yōu)點是將電源失效的緊急分散，燈具可獨立運作，可實現(xiàn)簡潔、牢靠的應(yīng)急照明，目前國內(nèi)很多城市的消防局均按此作法進行要求。此種作法的缺點是因電池分散，會帶來電池檢查、更換等維護問題，故本人認(rèn)為項目規(guī)模較大時不宜接受此方案，而應(yīng)接受下述兩種方案。2）利用EPS電源作備用電源可解決電池分散帶來的維護問題。視工程項目的具體狀況，可將燈具較集中的備用照明由EPS供電，其他分散的備用照明、疏散照明由燈具自帶電池。特殊留意在有發(fā)電機作備用電源的工程中，計算EPS容量時沒必要將時間按180min計算，可由發(fā)電機擔(dān)當(dāng)“持續(xù)供電時間”的任務(wù)。3）接受集中電源的應(yīng)急照明系統(tǒng) 這種系統(tǒng)除集中電池的特點外，還有獨立于EPS的其他特點：（1）先進的電池充放電技術(shù)，可大大提高電池壽命，環(huán)保、節(jié)約維護費用；（2）電池設(shè)計可接受集中或相對集中的方案，設(shè)計上會較EPS靈敏；（3）通過燈具內(nèi)置的限制模塊，可有效檢測各燈具狀態(tài)，從而可實現(xiàn)實時維護，保障系統(tǒng)在關(guān)鍵時刻發(fā)揮作用，這時此種系統(tǒng)最大的優(yōu)點，也是最值得推崇的優(yōu)點。 此種作法的系統(tǒng)簡圖如圖1所示。圖1集中電源的應(yīng)急照明系統(tǒng)簡圖5.設(shè)計實現(xiàn)5.1民用建筑內(nèi)應(yīng)急照明的設(shè)計實現(xiàn)簡圖如圖2所示。圖2應(yīng)急照明的設(shè)計實現(xiàn)簡圖注：上圖為接受燈具自帶電池、長明的設(shè)計作法時的線路簡圖，接受EPS或集中電源的應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計作法時的線路作法和此圖相同，只是燈具本身不再須要電池。5.2相關(guān)說明：1）消防工作區(qū)域的備用照明這些區(qū)域為專業(yè)人員運用的區(qū)域，熟悉現(xiàn)場狀況，不涉及人員疏散，且運用的燈具較多，用電較大，故可通過現(xiàn)場的蹺板開關(guān)進行平常的照明限制。但應(yīng)將相線干脆接入燈具電池的檢測端，這樣才能保證在接入的相線失電時電池會自動投入工作。2）疏散照明 要求設(shè)置疏散照明的區(qū)域基本為公共區(qū)域，人員對環(huán)境不熟悉，燈具宜長明，這樣有利于人員對疏散口的留意，在發(fā)生事故時可更有效地疏散。應(yīng)留意：若不是長明形式，通過開關(guān)進行平常的節(jié)能限制，則要保證相線接入燈具的檢測端，以保證市電丟失時發(fā)揮電池的作用。有兩種方法強制燈具激活：在火災(zāi)時通過報警系統(tǒng)將相線強制切除以激活電池強制放電，或者多配出一根將現(xiàn)場開關(guān)旁路的強制接通線路（類似于樓梯間補充疏散照明的配電作法），前者牢靠性差，沒有充分利用發(fā)電機的持續(xù)供電實力，不宜接受；后者作法過于繁瑣，不舉薦接受。3）樓梯間補充疏散照明樓梯間為平安區(qū)域，是人員逃命的豎向通道，設(shè)計中是不考慮這里發(fā)生火災(zāi)的狀況的。因該區(qū)域平常少人通行，故休息平臺處的燈具可接受一般燈具，通過節(jié)能自熄感應(yīng)開關(guān)限制以利于節(jié)能，但在火災(zāi)報警后應(yīng)由報警系統(tǒng)聯(lián)動強制接通，作為補充的疏散照明。留意感應(yīng)開關(guān)應(yīng)接受三線制，以保證平常各層單獨限制的有效性。建議大型公共建筑的樓梯間內(nèi)額外設(shè)置蓄光自發(fā)光型疏散指示標(biāo)記于樓梯踏板的踏面或踢面作為幫助應(yīng)急用，相對而言，接受這種標(biāo)記因無需供電，故更平安、牢靠。每個樓梯間內(nèi)應(yīng)急照明的線路宜分段自成體系。圖3為某項目的平面參考圖及圖例。圖3某項目的平面參考圖及圖例4）人防人防人員掩蔽區(qū)照度要求為75lx，和車庫的照度要求相同，因而最簡潔的配電作法是每個防護單元設(shè)置一個應(yīng)急照明箱，電源引自相應(yīng)防護單元的雙電源箱。平戰(zhàn)結(jié)合應(yīng)用。人防工程內(nèi)疏散通道的地面最低水平照度不低于5.0lx，戰(zhàn)時應(yīng)急照明的連續(xù)供電時間不應(yīng)小于該防空地下室的隔絕防護時間(如二等人員掩蔽所為3.0h)，留意，若人防內(nèi)部無柴油電站，則接受EPS設(shè)計方法較合適。以上為本人對應(yīng)急照明設(shè)計的一些思索，歡迎同行們指責(zé)指正或進行探討探討。參考文獻中國建筑科學(xué)探討院.《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2004[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.【2】中華人民共和國公安部.《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（2005年版）GB50045-95[S].北京：中國支配出版社，2005