关于建筑电气中应急照明设计的探究

时间：2024-07-28

张宇亮

(江西省土木建筑设计院有限公司)

关于建筑电气中应急照明设计的探究

张宇亮

(江西省土木建筑设计院有限公司)

随着我们城市建设的飞速发展，高层建筑、超高层建筑越来越多，为了提高现代化建筑照明的可靠性、合理性，在突发状况下能够及时的安全疏散及消防救援，如何做好建筑物的应急照明设计变得尤为重要。本文主要分析了应急照明的概念及其分类，并总结了应急照明设计过程中设计的主要内容，最后加以实例探讨，以供参考。

建筑照明安全

一、应急照明的概念及其分类

应急照明的含义是指因正常照明的电源失效而启用的照明，是现代建筑物中安全保障体系的一个重要组成部分。其作用是在灾难发生时能够提供照明和疏散引导，使人们能够安全撤离危险区域或建筑物，并且在灾难发生过程中替代停止工作的正常照明而提供照度保证，以确保重要场所的工作能够继续进行。主要包括分为几种：

1、疏散照明

2、安全照明

主要用以确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。正常照明因故障熄灭后，需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明，且要求切换时间不大于0.5S，提供照度不低于正常照明5%。因对切换时间要求较高，因而应急电源一般来源于双输入的双电源或蓄电池。

3、备用照明

主要用以确保正常活动继续进行的照明。正常照明因故障熄灭后，需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明。备用照明切换时间一般不大于15S，金融商业交易场所不应大于1.5s，其应急电源一般来源于另一条电网电源或者备用电源，照度不低于正常照度的10%。

二、应急照明设计的主要内容

1、照明供电方式的选择

1）蓄电池电源

a.灯内自带蓄电池即自带电源型应急灯，适用于应急照明灯数不多、装设较分散、规模不大的建筑物。供电可靠性高、转换迅速、线路故障无影响、电池损坏影响面小；

1)结合现有仿人机械臂设计方法，参考中国成年男子手臂尺寸参数，基于弹簧连杆机构设计了一套用于工业装配外骨骼的具有支撑工具功能的弹簧连杆机械臂，并证明了该机械臂能够很好地应用于工业装配外骨骼。

b.集中或分区集中设置的蓄电池组EPS供电方式，适用于应急照明种类较多、灯具较集中、规模较大的建筑物。供电可靠性高、转换迅速，它与灯内自带蓄电池方式相比，投资较少、管理及维护方便。

2）电网独立电源供电

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。该电源具有易满足转换时间要求、持续工作时间长、供电容量不受限制的特点。

3）柴油发电机组供电

该电源的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较长时间，经常处于后备状态的机组停电时自起动时间按规范要求小于30s，因此只能作为疏散照明和备用照明，而不完全适用于安全照明及某些对转换时间要求较高的场所的备用照明。这种电源在高层建筑中常为满足消防用电要求而设置，专门为应急照明设置是不科学。

2、照明灯具的选择

在《照标》中规定：应急照明应选用能快速点燃的光源。其条文说明中解释：应急照明采用白炽灯、卤钨灯、荧光灯，因在正常照明断电时可在几秒内达到标准流明值；对于疏散标志灯还可采用发光二极管，而采用高强度气体放电灯达不到上述的要求。若选用不能快速点燃的光源，一旦发生事故，会因其启动时间长而不能起到事故照明的作用。

此外，应急照明用灯具靠近可燃物时，应采取隔热、散热等防火措施。当采用白炽灯、卤钨灯、荧光高压汞灯等光源时，不应直接安装在可燃装修或可燃构件上。应急照明灯具还应符合有关部门制订的安全技术要求。

3、照明线路敷设

应急照明线路应做到在正常照明断电或在火灾情况下不影响应急照明的使用。因此，除应急照明配电箱宜与正常照明配电箱分开设置并布置在无火灾危险的场所外，应急照明线路与正常照明线路不应共用中性线，也不应穿在同一根保护管内敷设。

应急照明的分支线路应按防火分区划分，不宜跨越防火分区，应急照明的配电干线可跨越防火分区，跨越时应采取隔热与防火措施。

线路宜采用阻燃型电线或电缆，也可采用普通电线或电缆，但应穿入金属管或难燃硬质塑料电线管加以保护，暗敷时应敷设在非燃烧体内，其保护层厚度不应小于30mm，如明敷应在金属管外壁涂刷如丙烯酸乳胶一类的防火涂料。

应急照明线路在电气竖井、电缆桥架上的敷设可明敷，不必穿管保护，但应采用绝缘和护套为非燃材料的阻燃电线、电缆。电缆在穿过墙壁、楼板时应采用金属管保护，管与墙壁、楼板之间应封严，管内也应采用非燃材料填塞。

4、照明控制的主要方式

1)应急照明灯具全部自带蓄电池，平时由现场开关就地控制开闭，火灾时由消防控制中心保证灯具点亮，或主电源失去后灯具自动点亮。这种方式的缺点是一次性投资大（灯具必须自带蓄电池），灯具维护工作量也较大。

2)应急照明灯具需全天24 h点亮。火灾发生时，由于灯始终是亮的，不会影响人员疏散，也不必由消防控制中心控制。这种方式的缺点是耗费电能，对灯具的工作寿命也有影响。

3)应急照明作为正常照明的一部分并与其同时使用，当正常照明因故失电时，无论应急照明的控制开关处于何种状态都自动点亮。

三、实例探讨

某高层建筑，二十九层，建筑总面积约44000m2,总高99m,地下一层为车库，一、二层为商业，三～二十九层为住宅。其应急照明用电为一级负荷，在该工程项目设计中，应急照明部分自成配电系统，由市电和柴油发电机提供双电源，并以树干式供电，在各“防火分区设置末端双电源自动切换应急照明配电箱，提供该分区内的应急照明电源，并且在各应急灯具中，均内附蓄电池。地下车库1/4车道照明为火灾应急照明，商业部分在疏散走道、楼梯间等处设置火灾应急疏散照明的同时，同时在地面上设置了灯光疏散指示灯，起到一定的辅助作用。设计时根据标志的大小和发光方式以及便于人员在较低照度条件清楚识别的原则，确定疏散指示标志灯的间距。三～二十九层住宅设计时按规范中要求的电梯前室、疏散走道、楼梯间处设置了应急疏散照明，电梯前室的应急照明灯为了配合装饰效果，采用了自带蓄电池的吸顶式应急灯，在消防时强制点亮。消防电缆桥架与非消防电缆桥架分开设置，应急照明配电回路干线敷设在消防电缆桥架内，分支线采用低烟无卤阻燃耐火电缆穿管暗敷在顶板及墙体内，确保消防电源供电可靠。

在该项目设计过程中充分考虑到了发生火灾时的具体情况，而不仅是非火灾突然断电时的情况。另外，建筑物发生火灾时，多采用水作为灭火介质，为了防止消防人员和现场其他人员发生触电危险，也需要人为切断电源再进行灭火，其中也包括消防电源；再者，灭火过程中消防用水也难免会淋湿设备、线路，从下引发短路和漏电，继而引发跳闸断电。所以，介于上述原因，在设计本工程项目的应急照明系统时，除了在末端应急照明配电箱提供双电源外，在各个应急照明灯具中，均内附了蓄电池，并要求蓄电池的持续供电时间不少于半小时，其中变电房、发电机房、水泵房等要求为不少于三小时，保证在上述最恶劣的情况发生时，应急照明灯具依然能够正常工作，最大限度地保障安全疏散的照明供电需要，确保人员的生命安全。