关于火灾应急照明设计的介绍与探讨

1 引言

 

在工业和民用建筑中，火灾应急照明是建筑物内全保障体系的一个重要组成部分。火灾应急照明设计已引起高度重视，尤其是一些大型公共建筑，如办公楼、影剧院、图书馆、商场超市、旅馆、客运站、医院等人员高度密集的公共场所，如果应急照明设计、设置不合理，一旦发生火灾或断电等事故，就极其容易发生人员疏散混乱、相互踩踏等，造成严重的伤亡事故。

 

2 火灾应急照明的分类

 

为了应急照明设计更加有效、全，首先要了解火灾应急照明的分类。如《民用建筑电气设计手册》（第二版）所述，一般分为备用照明、疏散标志照明和全照明。

 

2.1备用照明

 

备用照明是指正常照明失效时，为继续工作（或暂时继续工作）而设置的备用照明。由于断电会导致工作中断或误操作，可能会引起爆炸、火灾、人员伤亡或会造成严重政治后果和经济损失的场所，应考虑设置供暂时继续工作的备用照明。如配电室、消防控制室、手术室等场所都必须设置备用照明。

 

2.2疏散标志照明

 

疏散标志照明是在非正常情况下（如发生火灾、事故停电等）为人们全到达室外或临时避难层而设置的路线标志。如全出口、全门、避难层等。此外，还有引向标志，即借助于箭头或某种分辨方向的图形或文字进行指向。

 

2.3全照明

 

全照明是指正常照明突然中断时，为确保处于潜在危险中的人员全而设置的全照明。例如医院手术室应设置全照明，因为瞬时的停电会危及到生命的全。

 

3 火灾应急照明的设置

 

火灾应急照明的设置设计，在整个设计环节中极为关键，设计合理与否直接关系到火灾事故发生时，能否全、有效地疏散人流以及能否保证消防和救援工作顺利进行。

 

《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）第13.8.2条规定，供消防作业及救援人员继续工作的场所，应设置备用照明，如消防控制室、自备电源室、配电室、消防水泵房、防烟及排烟机房、电话总机房、通信机房、大中型电子计算机房、BAS中央控制站、全防范控制中心以及建筑高度超过100m的高层民用建筑的避难层及屋顶直升机停机坪等，还有在火灾时仍需要坚持工作的其他场所；《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）第13.8.3条规定，在公共建筑的疏散楼梯间、防烟楼梯间前室、疏散通道、消防电梯间及其前室、合用前室，高层公共建筑中的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、宴会厅、会议厅、候车（机）厅、营业厅、办公大厅和避难层（间）等场所，建筑面积超过1 500m2 的展厅、营业厅及歌舞娱乐、放映游艺厅等场所，人员密集且面积超过300m2的地下建筑和面积超过200m2的演播厅等，还有高层居住建筑疏散楼梯间、长度超过20m的内走道、消防电梯间及其前室、合用前室，以上场所，除应设置疏散走道照明外，还应在各全出口处和疏散走道分别设置全出口标志和疏散走道指示标志。医院的手术室应设置全照明，选用专用的照明灯具。在火灾应急照明设计过程中，必须严格执行上述规定，确保应急照明设置的规范、合理、有效。

 

4 火灾应急照明灯具的安装设计

 

应急照明中的备用照明灯宜设在墙面或顶棚上。疏散照明灯具包含全出口标志灯、疏散指示标志灯和疏散照明。一般来说，全出口标志灯宜安装在疏散门口的上方，对于首层的疏散楼梯，应安装于楼梯口的里侧上方，并且全出口标志灯距地高度不宜低于2m；疏散标志灯设置位置应参见《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）图13.8.5，如图1所示。

 

 

图1 疏散标志灯设置位置

 

火灾应急照明灯具的安装设计必须满足《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）第13.8中的各项相关规定，并且其安装高度和位置应该保证发生火灾时，在疏散通道的各个位置能够快速、清楚地被识别。

 

5 火灾应急照明电源的选择

 

火灾应急照明设计中，供电电源的选择是设计中的重中之重。《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）第3.2.3.1条 “一类高层民用建筑的火灾应急照明及疏散指示标志应为一级负荷，二类高层民用建筑内的火灾应急照明及疏散指示标志应为二级负荷”，《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）第3.2.8条 “一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏”。

 

在现代建筑电气设计中，除正常的市电外，给应急照明供电的备用电源也叫应急电源，一般有两种：柴油发电机组和EPS应急电源装置。在不同的市政电源条件下，应急照明电源的配置要求参见《全国民用建筑工程设计技木措施-电气》（2009）表4.1.4，如表1所示。

 

 

注：A、二路独立电源是指由不同的上级变电站引来的二路专用电源，或是由同一变电站不同的变压器母线段引来的二路专用电源，该不同的变压器应由不同的高压电网供电。

 

B、一路公用电源是指引自公用干线的电源，即一路电源为二户或多户供电。

 

C、二回路电源，是指由同一上级变电站的同一台变压器母线段引来的二路电源，或由不同变压器母线段引来的二路电源，但该变压器是由同一高压电网供电。

 

D、二路低压电源是指二路低压220/380电源，该二路低压电源应是引自变电所的二台不同的变压器母线段。

 

①双市电+发电机+EPS是指由双路市电、发电机及EPS等组成的应急供电系统。②双市电+EPS是指由二路高压电源及EPS组成的应急供电系统。③市电+发电机+EPS是指由一路市电、发电机及EPS组成的应急供电系统。④市电+EPS是指由市电及EPS组成的应急供电系统。⑤双市电是指由二路市网电源组成的应急供电系统，不设置EPS电源装置。

 

6 设计实例

 

笔者负责广西某市一家五星级酒店的电气设计，该酒店集购物、餐饮、康乐、会议、住宿于一体，建筑面积45 069m2 ，建筑高度92.90m的一类高层建筑，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，在各个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，并且在各应急照明灯具中，均内附蓄电池。而柴油发电机组在市电停电、缺相、电压或频率超出范围时，或变电所内两台变压器同时发生故障时，可从双电源转换开关侧（市电侧）拾取柴油发电机的延时启动信号送至柴油发电机房，信号延时0～10s（可调）自动启动柴油发电机组，柴油发电机组30s内达到额定转速、电压、频率后，投入额定负载运行。当市电恢复30s～60s（可调）后，自动恢复市电供电，柴油发电机组经冷却延时后，自动停机，以保证供电的可靠性。

 

应急照明，也叫事故照明。笔者在该工程项目设计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。众所周知，在火灾中，较先受损的一般都是供电线路和用电电器，这些设备一旦受损，很容易引发短路、过载等，一般很短时间内就会发生局部甚至全部跳闸断电，包括应急回路。另外，在实际中，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，从而引发短路和漏电，继而引发跳闸断电。所以，介于上述原因，遵循“以人为本，生命至上”的设计理念，笔者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30min，其中变电房、发电机房、水泵房、消防控制室要求不少于180min，保证在上述蕞恶劣的情况发生时，应急照明灯具依然能够正常工作，大限度地保障全疏散的照明供电需要，确保人员的生命全。在该工程项目设计中，笔者实现了应急照明电源集中供电与单个灯具独立分散供电的有效结合，大限度地降低了应急照明设备对供电线路完好的依赖性，保证了应急照明电源的可靠性，进而保障了人们的生命全。