中國(guó)核電工程有限公司 鄭州分公司 楊 華

應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中國(guó)核電工程有限公司 鄭州分公司 楊 華

近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民的生命財(cái)產(chǎn)安全問(wèn)題越來(lái)越受到重視。一座座大型公共建筑拔地而起，在緊急狀況下的人員疏散是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)和重要的問(wèn)題，而應(yīng)急照明系統(tǒng)的合理設(shè)置可以幫助人員有序疏散，從而大大減少人民的生命財(cái)產(chǎn)損失。本文，筆者就建筑物應(yīng)急照明的幾種供電方式及適用場(chǎng)合作了詳細(xì)的闡述，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)作了綜合對(duì)比。

一、應(yīng)急照明分類(lèi)

所謂應(yīng)急照明，是指在非正常狀態(tài)下才使用的照明設(shè)施，包括備用照明、疏散照明和安全照明。

1.備用照明。是指在正常照明電源發(fā)生故障時(shí)，為確保正?；顒?dòng)繼續(xù)進(jìn)行而設(shè)置的應(yīng)急照明部分。通常在一些重要場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置備用照明，例如廣播電臺(tái)、交通樞紐、重要的動(dòng)力供應(yīng)站、地鐵車(chē)站、收款臺(tái)及銀行出納臺(tái)等。備用照明的轉(zhuǎn)換時(shí)間一般不應(yīng)大于5 s，金融商業(yè)交易場(chǎng)所不應(yīng)大于1.5 s。其持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)視生產(chǎn)、工藝特點(diǎn)及持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短確定。如避難層不應(yīng)小于60 min，消防工作區(qū)域不應(yīng)小于180 min。

2.疏散照明。是指在正常電源發(fā)生故障時(shí)，為使人員能容易而準(zhǔn)確無(wú)誤地找到建筑物出口而設(shè)的應(yīng)急照明部分。通常在下列場(chǎng)所應(yīng)設(shè)疏散照明：人員眾多、密集的公共建筑，大中型旅館、大型餐廳等建筑，高層公共建筑、超高層建筑，人員眾多的地下建筑，如地鐵車(chē)站、地下商場(chǎng)等。疏散照明的轉(zhuǎn)換時(shí)間一般不應(yīng)大于5 s。其持續(xù)工作時(shí)間主要應(yīng)考慮發(fā)生火災(zāi)或其他災(zāi)害時(shí)，人員疏散、在建筑物內(nèi)搜尋人員、救援等需要的時(shí)間，一般不宜小于30 min。

3.安全照明。是指在正常電源發(fā)生故障時(shí)，為確保處于潛在危險(xiǎn)中人員的安全而設(shè)的應(yīng)急照明部分。安全照明的轉(zhuǎn)換時(shí)間一般不應(yīng)大于0.5 s。其持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)根據(jù)該場(chǎng)所的工作或生產(chǎn)操作的具體需要確定，一般不宜小于30 min。

二、應(yīng)急照明系統(tǒng)的供電設(shè)計(jì)

《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ 16-2008）第13.9條規(guī)定：應(yīng)急照明應(yīng)由兩路電源供電，在重要場(chǎng)所或供電條件不具備兩個(gè)電源或兩回線路時(shí)，還應(yīng)設(shè)置有蓄電池的應(yīng)急照明燈或用蓄電池組供電?！痘馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50116-98）第6.3.1.8條規(guī)定：消防控制室在確認(rèn)火災(zāi)后，應(yīng)能切斷有關(guān)部位的非消防電源，并接通警報(bào)裝置及火災(zāi)應(yīng)急照明燈和疏散標(biāo)志燈。由此可見(jiàn)，應(yīng)急照明設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立的電源和火災(zāi)時(shí)應(yīng)急燈具能自動(dòng)點(diǎn)亮?；馂?zāi)情況下為避免電氣造成二次火災(zāi)，保障撲救人員免于觸電而要切掉火場(chǎng)中的非消防負(fù)荷的電源，火災(zāi)時(shí)應(yīng)急照明電源仍以正常電源（市電）為主電源，只有市電失去電源才轉(zhuǎn)換為備用電源供電，也就是說(shuō)火災(zāi)時(shí)市電不一定會(huì)停電。

應(yīng)急照明供電設(shè)計(jì)是由設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程項(xiàng)目本身的供配電條件，符合規(guī)范要求，選擇適當(dāng)?shù)墓╇姺绞竭M(jìn)行設(shè)計(jì)。應(yīng)急照明系統(tǒng)的供電設(shè)計(jì)一般有以下4種方式。

1.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(pán)的專(zhuān)用回路。應(yīng)急燈平時(shí)處于光源常閉狀態(tài)，只在正常照明回路失電時(shí)，才自動(dòng)點(diǎn)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(duì)蓄電池充電（正常時(shí)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(hào)，一旦被誤操作拉閘，燈具就會(huì)耗盡蓄電池的能量，又不能及時(shí)再充電，此時(shí)若發(fā)生火情，燈具就無(wú)法點(diǎn)亮，這是不允許的，所以設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)充電線加以明確。應(yīng)急照明燈在配電箱集中操作方案一般適合于日常有人管理而且管理比較到位的公共建筑，而對(duì)于一般的無(wú)專(zhuān)人管理的場(chǎng)所，如出租的辦公樓、店面、住宅等，也可考慮設(shè)就地開(kāi)關(guān)，此時(shí)配電系統(tǒng)可采用二線一開(kāi)關(guān)的接線，但電源開(kāi)關(guān)必須關(guān)閉，且回路中的自帶蓄電池?zé)艟叩某潆娋€應(yīng)引自就地開(kāi)關(guān)前，防止充電線被就地開(kāi)關(guān)關(guān)斷。為了讓火災(zāi)中逃生的人員或是消防人員在火場(chǎng)中能迅速識(shí)別、方便操作開(kāi)關(guān)面板，應(yīng)急照明的就地開(kāi)關(guān)應(yīng)選擇帶電源指示燈類(lèi)型，應(yīng)有明顯標(biāo)志。

其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)可靠性比較高，浮充蓄電池應(yīng)急燈之間相對(duì)獨(dú)立，互不干擾，一個(gè)燈具出現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響不大。在每個(gè)應(yīng)急燈具內(nèi)都帶有備用電源（蓄電池），所以對(duì)供電線路可以沒(méi)有特殊的要求，在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，供電線路故障并不會(huì)影響到備用電源發(fā)生作用。對(duì)于電源異常時(shí)可實(shí)現(xiàn)不間斷照明，有的產(chǎn)品還可以實(shí)現(xiàn)十分靈活的遠(yuǎn)程控制及監(jiān)視。其缺點(diǎn)是價(jià)格較高，使用不善容易損壞，維修、保養(yǎng)工作量較大，維護(hù)成本較高，使用壽命相對(duì)較短，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及監(jiān)視所需投資很大。浮充蓄電池應(yīng)急燈的使用對(duì)管理人員的素質(zhì)要求較高，因?yàn)槿绻麩艟吖芾聿簧疲挥枚嗑镁蜁?huì)損壞，維修更換不及時(shí)，在緊急狀態(tài)下不能正常工作。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)說(shuō)，這種方法初期投資較大，維修更換成本較高，而且浮充蓄電池?zé)粜瓒ㄆ诔浞烹姡駝t會(huì)出現(xiàn)充放電失靈、電池失效等問(wèn)題。所以，這種作法比較適用于面積較小、雙電源很難解決的建筑和對(duì)疏散指示照明要求不高的建筑物。

2.采用雙電源切換箱作為應(yīng)急照明供電電源。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》或《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》確定電力負(fù)荷等級(jí)按二級(jí)或一級(jí)負(fù)荷用雙電源供電，其供電應(yīng)為獨(dú)立的回路，雙電源應(yīng)在末端自動(dòng)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?jí)w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(shí)使用，因種種原因，當(dāng)正常照明電源突然失電，無(wú)論應(yīng)急照明的控制開(kāi)關(guān)（單聯(lián)雙控開(kāi)關(guān)）處于何種狀態(tài)（開(kāi)或關(guān)），應(yīng)急照明都應(yīng)能強(qiáng)制點(diǎn)亮。

其優(yōu)點(diǎn)是成本較低，壽命較長(zhǎng)，維修、維護(hù)簡(jiǎn)單，故障率低，單箱控制面積較大，如果供電電源和供電線路能夠得到保障，供電時(shí)間可以足夠長(zhǎng)。在配電箱二次回路可以增加遠(yuǎn)程控制及監(jiān)視，可對(duì)其分支回路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)易用性強(qiáng)。缺點(diǎn)是對(duì)供電電源和線路的可靠性要求較高，如果兩路電源均出現(xiàn)問(wèn)題或分支供電線路出現(xiàn)故障就不能保證應(yīng)急疏散要求。雙電源切換的間隙應(yīng)急照明會(huì)出現(xiàn)短暫間斷。這種方法適用于雙電源容易解決、面積較大、非常重要的建筑物。

3.采用浮充蓄電池?zé)簦涔╇婋娫礊殡p電源切換箱。從某種角度可以看做是前兩種方法的集成，三電源供電，它同時(shí)具有前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，而且性能非?？煽浚梢圆婚g斷照明，但成本比前兩種方法都要高。這種方法適用于雙電源容易解決、面積較大、特別重要的建筑物。

4.采用集中浮充應(yīng)急照明箱（EPS）。其供電電源可以是普通照明箱的一個(gè)專(zhuān)用回路，也可以用雙電源切換箱對(duì)其供電，燈具選用普通燈具，可以作為正常照明的一部分平時(shí)使用，但緊急情況下應(yīng)急照明應(yīng)能強(qiáng)制點(diǎn)亮。其供電原理如圖1所示。

其優(yōu)點(diǎn)是成本較低、壽命較長(zhǎng)、單箱控制面積較大。而且隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，許多廠家生產(chǎn)的集中式應(yīng)急電源箱還自帶了自動(dòng)檢測(cè)功能，甚至可以通過(guò)其自身帶有的計(jì)算機(jī)通訊接口，將信號(hào)送到主機(jī)，用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行監(jiān)視與管理。即使在系統(tǒng)中不設(shè)置計(jì)算機(jī)管理，其自身仍帶有監(jiān)控系統(tǒng)，在電源發(fā)生故障或電源將要耗盡時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，從而大大降低了系統(tǒng)維護(hù)與管理的工作量。現(xiàn)有的集中供電箱體自身可以耐火，箱內(nèi)導(dǎo)線阻燃，適合火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于較大型建筑自身設(shè)有電氣豎井，它可放置于豎井中，防火問(wèn)題更易解決。因?yàn)橄潴w為獨(dú)立設(shè)置，不用擔(dān)心無(wú)關(guān)人員誤操作，管理比較方便、安全。另外，蓄電池集中放置在箱體內(nèi)，燈具自身不帶浮充蓄電池，經(jīng)濟(jì)性上比較合理，維修、維護(hù)工作量少，故障率低，壽命較長(zhǎng)，一般在10年以上。但是由于每個(gè)應(yīng)急燈具內(nèi)沒(méi)有備用電源（蓄電池），若災(zāi)害發(fā)生時(shí)，供電線路故障，則會(huì)直接影響到應(yīng)急照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行，所以要對(duì)其供電線路在敷設(shè)時(shí)采取必要的防火措施。

圖 1 集中浮充應(yīng)急燈強(qiáng)制點(diǎn)亮原理

對(duì)于應(yīng)急照明的設(shè)計(jì)還有其他方法，但也是這3種方法的組合和衍生。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)工程的使用性質(zhì)、建筑規(guī)模，合理選用應(yīng)急照明方案，使應(yīng)急照明系統(tǒng)能在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，為減少人員傷亡和降低財(cái)產(chǎn)損失發(fā)揮出應(yīng)有的作用。