民用建筑中应急照明系统设计探讨

(中国中建设计集团有限公司, 北京 100037)

0 引 言

随着现代经济和建筑业的飞速发展,建筑物也向着大规模、高复杂性、多使用功能、人员密集等方向发展,正是由于建筑物这种庞大的规模,复杂的结构空间,多元化的使用功能,使得建筑物内发生安全事故的概率大大增加,因而能够保障人员安全、有效疏散的应急照明系统就显得尤为重要。

1 应急照明的种类

因正常照明的电源失效而启用的照明称为应急照明。根据JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》[1],应急照明又可分为备用照明、疏散照明和安全照明三种。

备用照明是指在正常照明电源发生故障时,为确保正常活动继续进行而设置的应急照明。在民用建筑中,备用照明通常应用在消防控制室、防排烟风机房、消防水泵房、变配电室、重要控制室等发生火灾或重大事故时仍需保证正常工作的场所。

疏散照明指在正常电源发生故障时,为使人员能容易而准确无误地找到建筑物出口而设置的应急照明。在民用建筑中,疏散照明通常应用在楼梯间、疏散走道等人员疏散时必经的重要场所。

安全照明指在正常电源发生故障时,为确保处于潜在危险中人员的安全而设置的应急照明。在民用建筑中,安全照明通常应用在手术室、急救室、人员密集等易使人员和设备受到严重危险的场所。

2 消防应急照明及疏散指示标志

2.1 疏散照明的设置

设置疏散照明可以使人们在正常照明电源被切断后,仍能以较快的速度逃生,是保证和有效引导人员疏散的设施。根据GB 50016—2014《建筑设计防火规范》[2]中相关规定,除建筑高度小于27 m的住宅建筑外,民用建筑应在以下部位设置疏散照明:

(1) 封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室、避难走道、避难层(间)。

(2) 观众厅、展览厅、多功能厅以及建筑面积大于200 m2的营业厅、餐厅、演播室等人员密集的场所。

(3) 建筑面积大于100 m2的地下或半地下公共活动场所。

(4) 公共建筑内的疏散走道。

2.2 疏散照明的地面最低水平照度

GB 50016—2014针对民用建筑中不同场所所需的疏散照明地面最低水平照度制定了明确的标准。不同场所疏散照明地面最低水平照度标准如表1所示。

表1 不同场所疏散照明地面最低水平照度标准

对于消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的消防设备房设置的备用照明,其作业面的最低照度不应低于正常照明的照度。

2.3 消防应急照明备用电源连续供电时间

考虑到发生火灾时,人员在不同规模、不同使用性质的建筑中从发生火灾部位逃生至室外安全场所所用的时间,规范针对不同规模、不同使用性质的建筑内消防应急照明和灯光疏散指示标志的备用电源连续供电时间也做了详细规定。消防应急照明备用电源连续供电时间如表2所示。

表2 消防应急照明备用电源连续供电时间

2.4 疏散指示标志的设置

疏散指示标志的合理设置,对人员安全疏散具有重要作用。疏散指示标志按照灯具的发光方式可分为灯光型疏散指示标志和蓄光型疏散指示标志。GB 50016—2014对公共建筑、建筑高度>54 m的住宅建筑中灯光型疏散指示标志的设置进行明确的规定:

(1) 疏散指示标志应设置在安全出口和人员密集场所的疏散门正上方。

(2) 疏散指示标志应设置在疏散走道及其转角处距地面高度1.0 m以下的墙面或地面上。灯光疏散指示标志的间距不应大于20 m;对于袋形走道,不应大于10 m;在走道转角区,不应大于1.0 m。

为了满足疏散走道和主要疏散路径疏散指示标志的视觉连续,以下场所还应在地面上增设灯光疏散指示标志或蓄光疏散指示标志:总建筑面积>8 000 m2的展览建筑,总建筑面积>5 000 m2的地上商店,总建筑面积>500 m2的地下或半地下商店,歌舞娱乐放映游艺场所,座位数超过1 500的电影院、剧场,座位数超过3 000的体育馆、会堂或礼堂。

车站、码头建筑和民用机场航站楼中建筑面积大于3 000 m2的候车、候船厅和航站楼的公共区。

参考上海市消防局文件沪消发[2004]352号《大中型商场防火技术规定》第5.2.1条,以及上海地方标准DG/TJ 08-2048—2008《民用建筑电气防火设计规程》第9.2.7.3款,设置在地面上的灯光型疏散指示标志间距不应大于5 m。国内多地方消防局对地面上的灯光型疏散指示标志间距要求不大于3 m。故在设置地面灯光型疏散指示标志时,其间距按3 m设置。

3 应急照明系统的供电方式及备用电源的选择

由于建筑物用电容量、工程特点、规模、市政电源条件等因素的多样性,使得民用建筑中应急照明系统的供电方式及备用电源的选择也呈现多样性。下面对应急照明一些常见的供电系统进行简单分析。

3.1 1路市电+灯具自带蓄电池

1路市电+灯具自带蓄电池是指由1路市电电源和灯具自带的蓄电池组成的应急照明供电系统,市电电源为应急照明的正常电源,而灯具所自带的蓄电池则为备用电源。此种供电系统适用于建筑物只能从市政获取1路市电电源,建筑物规模较小,应急灯具较少,备用电源的持续供电时间相对较短的情况。1路市电+灯具自带蓄电池应急照明供电系统示意如图1所示。

图1 1路市电+灯具自带蓄电池应急照明供电系统示意

3.2 1路市电+EPS

1路市电+EPS是指由1路市电电源和EPS组成的应急照明供电系统,市电电源为应急照明的正常电源,EPS为应急照明的备用电源。此种供电系统适用于建筑物只能从市政获取1路市电电源,但建筑物规模相对前一种较大,应急灯具较多的情况。1路市电+EPS应急照明供电系统示意如图2所示。

图2 1路市电+EPS应急照明供电系统示意

3.3 1路市电+柴油发电机组+EPS

1路市电+柴油发电机组+EPS是指由1路市电电源、柴油发电机组和EPS组成的应急照明供电系统。市电电源为应急照明的正常电源,柴油发电机组为应急照明的备用电源,而EPS作为应急照明在柴油发电机起动期间内的过渡电源。此种供电系统适用于建筑物只能从市政获取1路市电电源,但建筑物规模已比较庞大、重要用电负荷较多的情况。在此种供电方式下,EPS主要是为了满足在柴油发电机组的起动时间内应急照明允许中断供电时间的要求,EPS持续供电时间减小为10 min。1路市电+柴油发电机组+EPS应急照明供电系统示意如图3所示。

图3 1路市电+柴油发电机组+EPS应急照明供电系统示意

3.4 2路市电

2路市电是指由2路市电电源组成的应急照明供电系统。两路市电电源的其中一路为应急照明的正常电源,另外一路作为备用电源。此种供电系统适用于建筑物可从市政获取2路市电电源的情况。2路市电应急照明供电系统示意如图4所示。

图4 2路市电应急照明供电系统示意

3.5 2路市电+柴油发电机组+EPS

2路市电+柴油发电机组+EPS是指由2路市电电源、柴油发电机组和EPS组成的应急照明供电系统,此种供电系统适用于建筑物可从市政获取2路市电电源,且建筑物内存在大量特别重要负荷的情况。此种供电方式下,EPS的持续供电时间与3.3节的相同。2路市电+柴油发电机组+EPS应急照明供电系统示意如图5所示。

图5 2路市电+柴油发电机组+EPS应急照明供电系统示意

4 应急照明系统配电线路的敷设方式

应急照明系统配电线路的敷设方式应满足GB 50016—2014第10.1.10条有关规定:

(1) 明敷时(包括敷设在吊顶内),应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护,金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施;当采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时,可不穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护;当采用矿物绝缘类不燃性电缆时,可直接明敷。

(2) 暗敷时,应穿管并应敷设在不燃性结构内,且保护层厚度不应小于30 mm。

(3) 消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内;确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时,应分别布置在电缆井、沟的两侧,且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。

5 结 语

应急照明系统在民用建筑中起着十分重要的作用。根据现行国家相关规范,对应急照明系统设计中一些问题进行探讨,可为电气设计人员提供参考。

[1]民用建筑电气设计规范:JGJ16—2008[S].

[2]建筑设计防火规范:GB50016—2014[S].

[3]消防应急照明和疏散指示系统:GB17945—2010[S].