淺談民用建筑應急照明的設計

朱 雷

1 應急照明的定義

在現實生活中,為保障建筑物內人員的生命安全,應急照明是一項十分重要的安全設施。GB 50034-2004建筑照明設計標準第3.1.2條規定:“照明種類可分為正常照明、應急照明、值班照明、警衛照明和障礙照明。應急照明包括備用照明、疏散照明和安全照明 。[1]”

在GB 50045-2005高層民用建筑設計防火規范(以下簡稱《高規》)和GB 50016-2006建筑設計防火規范(以下簡稱《低規》)中也提到應急照明,《高規》和《低規》所指應急照明應理解為只是應急照明的一種形式,即火災狀態下的應急照明。但實際上,《照標》所指應急照明的外延比火災應急照明要大,所以,工程應急照明系統的設計,不僅要滿足防火規范要求的火災應急照明系統的設置,還要滿足各個規范或標準對整體應急照明系統的要求。

2 應急照明的分類

2.1 備用照明[1]

備用照明的定義為:在正常照明電源發生故障時,為確保正常活動繼續進行而設的應急照明部分。通常在下列場所應設置備用照明:

1)消防控制室、自備電源室、配電室、消防水泵房、防煙及排煙機房、電話總機房以及在火災時仍需要堅持工作的其他場所;

2)通訊機房、大中型電子計算機房、BAS中央控制站、安全防范控制中心等重要技術用房;

3)建筑高度超過100m的高層民用建筑的避難層及屋頂直升機停機坪;

4)因照明熄滅將無法工作和活動的重要地下建筑。如地鐵車站、地下醫院、大中型地下商場、地下旅館、地下餐廳、地下車庫與地下娛樂場所等;

5)照明熄滅將造成現金、貴重物品被竊的場所。如大中型商場的貴重物品售貨區、收款臺及銀行出納臺等。

2.2 疏散照明[1]

在正常電源發生故障時,用于確保疏散通道被有效地辨認和使用的。通常在下列場所應設疏散照明:

1)公共建筑的疏散樓梯間、防煙樓梯間前室、疏散通道、消防電梯間及前室、合用前室;

2)高層公共建筑中的觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、宴會廳、會議廳、候車(機)廳、營業廳、辦公大廳和避難層(間)等場所;

3)建筑面積超過1500m2的展廳、營業廳及歌舞娛樂、放映游藝廳等場所;

4)人員密集且面積超過300m2的地下建筑和面積超過200m2的演播廳等;

5)高層居住建筑疏散樓梯間、長度超過20m的內走道、消防電梯間及其前室、合用前室;

6)對于1)～5)所述場所,除應設置疏散走道照明外,還應在各安全出口處和疏散走道分別設置安全出口標志和疏散走道指示標志,但在二類高層居住建筑的疏散樓梯間可不設疏散指示標志。

2.3 安全照明[1]

在正常電源發生故障時,為確保處于潛在危險中人員的安全而設的應急照明部分。通常在下列場所應設置安全照明:

1)正常照明因電源故障熄滅時,使危重患者的搶救工作不能及時進行,延誤急救時間而可能危及患者生命的。如醫院的手術室、危重患者的搶救室等。

2)正常照明因電源故障而熄滅后,由于眾多人員聚集,且又不熟悉環境條件,容易引起驚恐而可能導致人身傷亡的場所,或人們難以與外界聯系的電梯內等。

3 應急照明的供電方式、供電時間及照度、燈具的選擇及控制

3.1 應急照明的供電方式、供電時間及照度

應急照明的供電主要有兩種:一種是分散供電式系統,即每個應急燈上自帶備用電源(蓄電池)。正常電源切斷時,備用電源自動投入。該系統可將應急燈直接接入正常照明供電系統,平時還可利用正常供電對備用電源充電。另一種是集中供電式系統,應急燈本身不帶電源,正常照明電源故障時,由專用集中應急電源供電。該系統需設置獨立的供電線路和配電設備。專用集中應急電源供電又分為兩種類型,一種為集中或分區設置蓄電池組,另一種為電網獨立電源供電或柴油發電機組。

受應急照明電源轉換時間和供電時間的影響,在設計中采用以上兩種或三種電源的組合供電方式,會顯得更加合理、可靠,分析如下:

1)只采用分散供電式系統時,所有的應急燈都要自帶備用電源,其優點是轉換迅速,增減方便,線路故障無影響,電池損壞影響面小。缺點是投資大、運行管理及維護要求高、可靠性較低、供電容量受到制約。

2)只采用集中或分區設置蓄電池組供電方式時,其優點是供電可靠性高、轉換迅速,與自帶蓄電池方式相比投資較少,管理及維護較方便。缺點是電池故障影響面較大,供電容量受到制約。

3)由電網獨立電源供電時,要求由外部引來兩路獨立電源供電,確保一路故障時,另一路仍能繼續工作,此種方式供電容量和供電時間不受限制,轉換時間易滿足要求,但在重大災害時,其供電可靠性可能受到破壞,失去應急照明供電的作用。

4)由柴油發電機組供電時,要求發電機具有自啟動功能,啟動及投入運行時間少于15 s,應急照明配電系統自成體系。柴油發電機組供電的優點是供電容量和供電時間基本不受限制。缺點是轉換時間較長,不能用于安全照明及某些對轉換時間要求較高場所的備用照明。

5)應急照明的設計不僅應能滿足火災時的要求,還要滿足所有情況的要求,而正常電源故障的持續時間是個不確定因素,因此,應急照明持續時間也是不確定的,這對只采用分散供電方式和集中或分區設置蓄電池組供電方式的系統來說,蓄電池的容量就受到制約,無法或很難提供(30min～60min以上)長時間的應急照明。

所以筆者認為:對應急照明燈的數量不多,規模小的建筑物可采用分散供電式系統,其余建筑,特別是高層建筑宜采用自啟動柴油發電機組作為應急照明的主要供電方式或后備供電方式(啟動及投入運行時間少于15 s),只對疏散指示照明,安全照明及金融商業交易場所等對轉換時間要求較高場所的備用照明,采用分散供電式的應急照明燈具作為過渡照明,以滿足轉換時間的要求。

3.2 燈具的選擇

應急照明必須選用能瞬時啟動的光源,只有應急照明作為正常照明的一部分,并且應急照明和正常照明不出現同時斷電時,應急照明才可選用其他光源,因為若選用不能瞬時啟動的光源(如氣體放電燈)時,當其不在正常照明運作中一同使用,一旦發生事故,因其啟動時間長而不能起到事故照明的作用。因此,我們不采用金屬鹵化物燈等作為應急照明燈。此外,應急燈應符合有關部門制訂的安全技術要求。作為疏散指示標志燈具,還應滿足:

1)安全出口標志燈和疏散指示標志燈應裝有玻璃或非燃材料的保護罩。2)標志的圖案、字體尺寸、顏色應根據公安部GA-54-93消防應急照明燈具通用標術條件和國家標準GB 13495消防安全標志的有關規定與要求制作。3)為提高認辨效果和清晰度,CIE推薦圖形文字的亮度要大于15 cd/m2,小于300cd/m2,并要求標志面最低和最高亮度比以1∶10為宜(最低∶最高)。

3.3 應急照明的控制

應急照明的控制一般有三種形式:

1)應急照明燈具采用長明的形式。火災發生時,由于燈具始終是點亮的,不會影響人員疏散,也不必由消防控制中心控制。這種方式的缺點是耗費電能,對燈具的工作壽命也有影響。但可以設置在地下車庫等無陽光的場所。

2)應急照明燈具全部自帶蓄電池,平時由現場的蹺板開關就地控制開閉,火災時由消防控制中心切斷其外部的供電電源,由燈具自帶蓄電池供電,保證燈具的點亮。這種方式的缺點是一次性投資大(燈具必須自帶蓄電池),燈具維護工作量也很大。

3)應急照明作為正常照明的一部分并與其同時使用,當正常照明斷電時,無論應急照明的控制開關處于何種狀態(開/閉),都應自動點亮。這種方式是比較理想的控制方式。

當采取就地開關控制時,應選用雙控開關。當照明采取樓宇自動控制時,應急照明配電箱內應急照明出線回路應加裝由火災報警控制器控制的接觸器。

4 結語

應急照明設計是一項“功夫活”“細活”,必須認真思考,細致作圖。雖然有些差錯不一定違反“強條”,但一個小小的疏忽,在火災時也可能會釀成嚴重后果。“火場如戰場,時間就是生命”,一個完善的應急照明,可能為逃生者贏得寶貴的時間,相反也可能失去獲救的機會,這絕不是危言聳聽之說,無數慘痛的事實和教訓警示我們要以高度的責任感去面對每個工程設計。

[1]GB 50034-2004,建筑照明設計標準[S].

[2]GB 50045-2005,高層民用建筑設計防火規范[S].

[3]GB 50016-2006,建筑設計防火規范[S].

[4]JGJ 16-2008,民用建筑電氣設計規范[S].