住宅建筑消防应急照明系统设计

程 晖

甘肃省城乡工业设计院有限公司天水分公司，甘肃 天水 741000

0 引言

应急照明系统是现代化建筑工程中的主要功能系统，该系统主要承担疏散照明、安全照明和备用照明三项重要责任[1]。如果建筑发生火灾或电路故障等问题，正常照明系统会停止工作，应急照明会随即启动，帮助人们疏散逃生[2]。现阶段，住宅建筑不断向超高层发展，为了保证建筑内部人员及建筑物的安全，相关人员应探讨住宅建筑消防应急照明系统设计的优化策略，在确保消防应急照明系统设计科学性的基础上，保证消防应急照明功能的稳定发挥。

1 消防系统概述

消防系统在民用建筑中的重要功能是通过感应火灾来实现火灾自动报警，在这个过程中，主要是通过火灾探测器、控制器和报警器所组成的系统，使得民用建筑在发生火灾时能够及时触发警报系统，同时配合楼宇内的应急照明系统，为建筑内部人员逃生提供重要帮助[3]。

消防系统与消防联动系统共同作用，能够实现建筑物内的灭火功能，通过与消防联动控制系统进行功能融合，能够实现逃生过程中必备的指示和照明功能；同时，能够利用消防通信设施帮助相关人员实施疏散工作，以此保障建筑物内人员的生命财产安全。在民用建筑内部电气系统中，消防系统承担着重要作用，除了能够检测火灾信息，还能够将相关信息传送到消防指挥中心，为民用建筑的防火安全性能提供有效的保障[4]。

2 应急照明系统和应急灯具的类型

2.1 应急照明系统的类型

应急照明系统的类型主要包括疏散照明系统、安全照明系统和备用照明系统。（1）疏散照明系统。利用疏散照明系统可及时识别疏散通道，确保人群得到安全、有序、及时的疏散。（2）安全照明系统。利用安全照明系统可确保疏散通道、楼梯间、前室等部位的照度，一旦正常的照明系统不再运行，可以立刻启动安全照明系统，降低逃生人员的恐慌心理。（3）备用照明系统。使用备用照明系统可以应对突发事故，确保日常活动不会因照明系统的突然罢工而停止，最大限度地减少不必要的损失。在建筑的配电室、消防控制室、水泵房、风机房和指挥中心等重要设备用房，均需设置完善的备用照明系统。

2.2 应急灯具的类型

2.2.1 按功能分类

（1）出口标志灯。需设置在醒目位置和出口位置，保证在疏散路径上的任何位置都能看到出口标志灯。（2）方向标志灯。为了确保人员得到安全有序的疏散，使人们能够及时识别疏散逃生方向，方向标志灯的布置间距应符合规范要求。（3）应急照明灯。采用多点布置、均匀布置方式，普遍设置于逃生通道、重要房间、人密场所等火灾负载较大的场所。（4）楼层标识灯。用以标识人员所在楼层。（5）多信息复合标识灯。用于区分多种疏散路径，以供选择。

2.2.2 按供电方式分类

（1）持续式应急灯与非持续应急灯。在应用持续应急灯时，需确保灯具始终与电源接通；正常的照明光源突发故障时，需要应用非持续应急灯实现应急照明。（2）自带电源型应急灯。该类应急灯通常自带电源，以蓄电池为主。（3）集中供电型灯具。该类灯具不具备独立电源，主要由集中式供电系统负责供电。常见的光源有LED、荧光灯、节能灯等。在住宅建筑中，应选择采用节能光源的灯具，灯具色温不应低于2 700 K，也不应采用蓄光型指示标志代替消防应急标志灯。

3 应急照明系统的主要供电方式

3.1 独立的馈电线路供电

为了满足应急照明系统对供电的需求，须采用专门的馈电线路供电。该类线路通常独立于正常的电源，主要由不同区域的变电站供电，并与两个回路的独立高压线路连接。此外，馈电线路可从不同的变压器引出，具有极强的独立性，可确保供电电源有较大的容量和较长的工作时间，满足灭火救援时间要求。在高层住宅建筑中，通常做法是设置双回路电源，以确保供电的可靠性。

3.2 专用应急发电机组供电

采用专用应急发电机组，可确保照明系统拥有更加稳定的供电，但是这一供电电源的转换速度较慢，需经常对其进行维护，而且该发电机组会对环境造成一定程度的影响。因此，在具体设计时，需考虑电力负荷、消防和应急照明的融合，保证供电电源具有一定的综合性能。

3.3 蓄电池组供电

将蓄电池组与应急照明系统结合，可发挥其性能稳定、使用灵活的优势。但是蓄电池组的容量有限，因此在具体应用时，要考虑其工作时间。在备用应急照明系统中，蓄电池组主要分为两种，一种是将集中蓄电池组与直流灯具结合，打造专门的应急照明系统。这种方式虽然能够满足应急照明需求，但在设计中要考虑造价与占地面积，并且需设置专门的直流供电线路，该类供电方式对灯具、设备和线路的运行要求较高，需定期对其进行维护。另一种以自带电池的应急照明灯具为主，主要利用灯具内部的蓄电池实现照明。这一类型的蓄电池通常有一定的容量，可在正常电源无法工作的情况下暂时供电，发光时间保持在1 h左右。目前，根据住宅建筑的规模及消防控制室的设置情况，在单、多层住宅中，多选择自带蓄电池的灯具；在高层住宅中，多选择以集中控制型为主的应急照明控制系统。

4 住宅建筑消防应急照明系统的设计要求

4.1 整体设计要求

以高层住宅为例，在设计应急照明系统时，要考虑以下内容。首先，要高度重视消防控制室、配电室和消防水泵房等火灾时仍需工作的重要场所的备用照明系统的设计与完善，保证其照度合理。其次，设计疏散照明系统时，要保证建筑内部的疏散楼梯间、电梯间等部位具备该系统。设置疏散指示标志时，需考虑建筑的类型，通常不会在二类高层住宅中的疏散楼梯间内设置疏散指示标志，而是在安全出口和疏散走道中设置相应标志。需将疏散走道和竖向疏散楼梯间的最低照度保持在规范容许范围内。再次，划分住宅建筑时，可根据楼层将其划分为相应的防火分区。由于每层的公共面积有限，若将应急照明配备箱设置在每一个防火分区中，资源可能无法充分利用。因此，在设置应急照明配电箱时，可将楼层作为设置的界限，每隔4层或6层设置1个配电箱。为了满足应急照明系统的供电需求，可设置专门的回路。考虑到备用照明系统和疏散照明系统的不同供电需求，采用不同的分支回路；考虑到配电室和消防水泵房等特殊场所的用电需求，需要避免将其与疏散通道的疏散照明系统供电统一设置；考虑到应急照明供电的特殊性，不可在其电源的输出回路位置设置插座。最后，由于应急照明系统对光源的要求比较高，在设置光源时，要考虑光源能否迅速点亮。在设置备用照明系统的灯具时，可选择灯具管径较细、具备三基色的T5、T8荧光灯；在设置疏散照明系统的灯具时，可选择LED灯具。作为一种先进的光源，LED光源的效率比较高，灯具的使用寿命长，具有明显的节能降耗效果，可将LED灯具作为疏散指示标志灯的主要选择。

4.2 应急照明控制系统的设计要求

以高层住宅建筑为例，在设计应急照明控制系统时，要考虑不同环节的需求。控制电梯厅的照明系统时，要根据《住宅建筑电气设计规范》（JGJ 242—2011）等相关要求设置人工照明系统，并应用先进的节能照明装置与控制措施。使用节能自熄开关控制系统时，可搭配使用消防应急点亮措施。虽然目前的规范对电梯厅与楼梯间的控制未作出明确要求，但在实际设计中，为了凸显节能功效，可使用节能自熄开关。现阶段，设计人员通常会通过声光控制的方式满足照明的控制需求，提高其节能效果。在第一层电梯间需设置值班照明系统，保障安全出口的特殊需要。若使用声光控制开关，一旦发生火灾，可以发挥强制点亮的功效。如果没有设置火灾自动报警系统，可通过手动控制的方式，控制应急照明集中点亮功能，并将配备箱的手动控制开关与强启开关位置连接。此外，还可以在值班室中设置相应的控制装置，以备不时之需。

4.3 导线与电缆的选择要求

为了保证应急照明系统的正常运行，需合理选择导线与电缆，保证其质量，规范操作行为，科学敷设。在设计应急照明线路时，要考虑线路材料是否有较高的熔点与良好的耐火性，可选择铜芯线缆作为导线、电缆的材料。要根据建筑的不同高度和类别，选择相应的电缆，若住宅建筑属于一类建筑（其高度不低于54 m，建筑层数在18层以上），需将应急照明系统的供电干线的材料选择作为重点；要考虑电缆的绝缘性能是否良好，是否有出色的耐火性和阻燃性。若建筑属于二类建筑（层数在10层以上、19层以下），需选择具有优越的阻燃性和耐火性的线缆。对于前两类建筑，还需考虑线缆设置的共性要求，在公共疏散通道的应急照明系统中，明敷回路的线缆材料统一设置为阻燃性良好、具有低烟低毒功能的无卤线缆，并保证导线具有出色的绝缘性，满足电压要求。

敷设照明系统电路时，要根据具体的电缆类型选择相应的敷设方式。若使用矿物绝缘电缆，可通过明敷的方式保证电缆的安全；若使用有机绝缘耐火电缆，电缆需通过电气竖井时，可不对其进行特殊保护，但需将其与不用于消防的电缆隔离。使用明敷、吊顶内敷设等方式时，需用穿金属导管对电缆进行保护，并采取相应的防火涂料，进一步提高其防火功能；若采用暗敷的方式，需采用专门的导管进行保护，将线路敷设于不燃烧结构中，并合理控制保护层厚度。

5 住宅建筑消防应急照明系统设计的优化策略

5.1 合理选择灯具

想要保证消防应急照明系统正常运行，灯具的选择是关键。灯具应该与疏散标志相结合，以正确指引居民逃出火灾现场。消防应急照明系统的灯具必须能够瞬时点亮和远程操控，LED灯具是最佳选择。消防应急照明系统的光源应该选择绿色光源，且灯具的表面亮度需要控制在80～300 cd/m2。对于消防应急照明系统中的嵌墙式和地埋式标志灯，需要使用专业厂家生产的预埋盒。其中，嵌地式灯具需要具有很强的防水性，其防护等级应不小于IP54。在选择灯具时，灯具的容量也很重要。消防应急照明系统的疏散灯主要有照明灯和指示灯两种类型，两种灯具的安全电压一般是直流电36 V，而照明灯和指示灯的功率分别为5～10 W和1～3 W，这样才能够保证灯具的低耗高效。

5.2 优化系统电路设计

在建筑应急照明系统设计中，电路设计是最重要的环节，其对应急照明系统的效果有决定性影响。如果在电路设计中出现问题，将会为应急照明系统的正常运行带来不利影响，进而妨碍人员疏散工作的开展。在电路设计中，设计师应针对建筑布局、规模、性质、造价、后期维护等因素来合理设计系统的分类与组成，并确定是否采用集中电源、集中控制等，在满足建筑特点的情况下落实施工工作。

5.3 发挥系统通信功能

应急照明系统的通信功能是联系应急照明系统与报警系统的重要功能。如果发生火灾，报警系统会立刻发出报警信号，信号应该在应急照明系统中得到及时响应；针对正常工作状态，也要开展实时监测，以保障救火工作的有效开展。

6 结束语

随着人们安全意识的不断提升和消防安全知识的普及，人们愈发意识到完善住宅建筑应急照明系统的必要性。在设计应急照明系统时，要选择合理的供电方式，确保系统得到有效控制，从而进一步提高住宅建筑的防火能力。随着技术的不断进步，在后续的设计与施工中，要了解更多的新技术与新产品，结合建筑的实际情况，保证应急照明系统符合各项标准，从而真正发挥系统的作用，为人员疏散和火灾救援提供保障。