消防应急照明和疏散指示系统设计的若干问题及对策

陆扬

【摘  要】本文对消防应急照明和疏散指示系统新规中经常出现的问题进行了分析，并针对该问题的应用对策及合理设计，提出了自己的观点，以供参考。

【关键词】消防应急照明;疏散指示系统;问题;对策;

在建筑设计中，消防应急照明和疏散指示至关重要。而规范GB51309-2018中对这类系统做了明确的分类定义，增加了很多细则。这些规定和传统的应急照明设计存在很大的不同。规范中很多地方并未详细展开说明，故若对条文理解不透，则在设计过程中很容易出现错误，从而导致在审图、验收时无法通过或使用时存在一定的安全隐患。

一、消防应急照明设计中容易忽视的问题

1.1 回路上应急照明灯具的数量设置的不合理

根据规范GB51309-2018中3.3.5中第一条：任一配电回路配接灯具的数量不宜超过60只。这条规范中写得比较笼统，而在实际设计中每回路的灯具数量要根据电压值，灯具功率，允许压降，及回路最大承载电流等综合因素考虑。规范GB51309-2018中3.3.6中，A型灯具配电回路的额定电流不应大于6A，配接灯具的额定功率总和不应大于配电回路额定功率的80%。由此可以计算出实际回路中的最大灯具数。

例如当采用DC24V电压供电时，忽略线路电阻，末端的灯具负载总功率P=U*I*80%=24*6*0.8=115.2W，选取市面上的疏散照明灯具功率一般为3W，5W，10W，疏散标志灯具为1W，当回路中仅有疏散照明灯时，其所能配接的数量最大值N=115.2/3≈38只，最小值为N=115.2/10≈11只。远小于规范建议的上限。当回路中既有疏散照明灯又存在疏散标志灯时，统计总功率比较麻烦，+3*+5*≤115.2W。其中分别是一个回路上疏散标志灯、3W疏散照明灯，5W疏散照明灯，10W疏散照明灯的数量。把这些数量相加，且满足上述不等式，才是该回路允许配接的灯具数量。设计时为了方便起见，可以把疏散标志灯单独做为一个回路，疏散照明灯单独做为一个回路，这样在设计时能比较方便的掌握数量，以满足回路能承载最大电流的要求。

1.2回路连接的最末端灯具距离超出了允许供电范围。

根据GB50052-2010中5.0.4条中，应急照明端子处电压偏差的允许值为+5%～-10%的额定电压。而图集19D702-7中提到消防应急灯具端子处电压偏差允许值可为额定电压的+20%～-20%。两者存在偏差，本文取国家规范相对保守的允许值为基准。由电压降百分数精细计算公式（假设回路上灯具均匀分布，且功率相同）：

u%= （1）

式中-工作温度时导线的电阻率[];n-回路上的灯具数量;

P-线路功率（W）;             L-线路长度（m）;

U-标称电压（V）;             S-线路截面（）;

可得L=

假设选用DC36V的集中电源系统，回路敷2.5的铜导线。根据本文2.1节，回路最大承载负荷功率P=U*I*80%=36*6*0.8=172.8W，当n>10时，1+时工作环境。取10%。代入可得L=109.2米。当采用DC24电源时，同样的条件，可算出L=48.4米。

以上为简化模型，在实际情况下，负载在线路上是不固定分布，且每回路负载功率往往也达不到最大的功率值。所以实际设计中可适度的提升最大距离。当配电距离超过50米以上时，建议采用4及以上的铜导线。

1.3楼梯间及（合用）前室应急灯具的选用

根据规范GB51309-2018表中3.2.5中规定了2类楼梯间及（合用）前室的最低疏散照度标准：一种是人员密集场所、老年人照料设施、病房楼或手术部的楼梯间及（合用）前室，最低照度为10lx;其余的按5lx设置。市面上常用的疏散照明灯具功率为3W、5W，根据厂家的资料，其光通量分别为250lm、500lm。所以在设计中，要根据不同类型建筑，选择适合的灯具。根据平均照度计算公式：

（2）

式中-工作面上平均照度（lx）;N-光源数量;

-光通量（lm）;U-利用系数;K-灯具维护系数;A-工作面面积（㎡）

其中U的计算比较繁琐，需要通过先计算室形指数RI，以及顶棚、墙面和地面的反射系数，查灯具利用系数表得出。在实际设计中为了简化，可将U取一个偏保守的值估算。一般来说，由于LED灯具的方向性较强，其光损较小。通过比较厂家的资料，这里保守取U=0.6。K查表可取0.7.由以上数据，我们可以通过照度反计算出面积，例如最低照度要求为10lx的楼梯间或（合用）前室，当选用3W的灯具时，单支所能允许的最大面积为10.5㎡，选用5W的灯具时，单支所能允许的最大面积为21.0㎡。故在设计时，楼梯间及（合用）前室面积超过该上限时，应增加灯具或选功率更大一级的灯具。

二、消防应急照明系统的选用对策

规范GB51309-2018中，对消防应急照明和疏散指示系统做了明确细致的分类，根据灯具蓄电池供电方式，分为集中电源型和自带电源型;根据控制方式分为集中控制型和非集中控制型。在设计中如何选取适合的系统也是非常重要。

2.1 自带电源非集中控制系统

这种控制系统适用于没有消防控制室的小规模建筑，场所的应急照明灯具数量相对较少，工作人员能够通过定期的巡检和维护管理应急照明灯具，应急照明灯具自带工作状态指示灯可以提示工作人员其运行状态。这种方法在社会发展的脚步中逐渐被集中控制系统所取代，适用场所也越来越少。

2.2 自带电源集中控制系统

这种控制系统适用于具有消防控制室的小型的多层建筑，这种场所对应急照明集中控制系统的要求有所提高，因为自带电池寿命偏低，一般一年后充放电性能衰减严重，需要工作人员定期维护应急照明灯具的蓄电池，及时发现应急照明灯具的异常运行状态，维护相对不方便。该控制系统具有一定经济性和适用空间。

2.3 集中电源非集中控制系統

该控制系统已经被集中电源集中控制型系统所取代，在应急照明灯具需要AC220V的高电压供电场所，应急照明灯具带有监控运行状态的功能，可与集中电源集中控制型系统相互配合使用。

2.4 集中电源集中控制系统

这种控制系统普遍适用于各种规模的建筑，特别是大型建筑、具有疏散指示方向要求的建筑场。在火灾发生时，体量越大的建筑疏散人员时越容易产生混乱，对消防应急照明的可靠性和集中控制系统要求越高。利用该系统可有效减少工作人员巡检维护的工作量。

三、结语

结合以上论述，完善消防应急照明设计对于人身财产安全有重大作用，火灾等灾害发生时人员安全疏散撤离、有效组织救援行动均需要消防应急照明，所以消防应急照明设计应严格遵守规范标准，并采用可靠稳定的电源控制系统保证安全。

参考文献：

[1]魏清河，唐晓栋.消防应急照明和疏散指示系统简析[J].智能建筑电气技术.2018（01）

[2]任德翠，娄元新，任德梅.消防应急照明强制点亮[J].现代建筑电气.2015（05）

（作者单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司）