住宅建筑应急照明和疏散指示系统设计浅析

住宅建筑应急照明和疏散指示系统设计浅析

王永一、李长江、郭赢、丁锐、罗文询

中国建筑第二工程局有限公司 四川 成都 610000

摘要：住宅建筑应急照明和疏散指示系统是为人员疏散、住宅建筑作业提供照明和疏散指示的系统，由各住宅建筑应急照明灯具和住宅建筑应急标志灯具、应急照明控制器、应急照明集中电源、应急照明分配电装置、应急照明配电箱等组成。住宅建筑应急照明和疏散指示系统是工业建筑与民用建筑中重要的住宅建筑设施，以应付火灾等突发性、事故性停电，在停电后为人员疏散、逃生、避难、住宅建筑作业等应急行动指示方向或提供照明，从而保障逃生通道畅通的必要住宅建筑设施。

关键词：住宅建筑；应急照明；疏散指示系统；设计要点

引言

科学技术的快速发展推动我国建筑行业发展迅速，为我国基础建设贡献力量。当今，随着建筑规模越来越大，人们对于建筑空间的要求也越来越高，其使用功能日趋复杂。建筑楼宇智能化标准的提升对安全疏散的要求也日益提高，传统的住宅建筑应急照明和疏散指示系统已经不适应火灾时快速、安全疏散的要求。在具体工程中如何科学、完善地设计好住宅建筑应急照明和疏散指示系统是一件非常重要的事情。

1住宅建筑应急灯具和疏散指示的设置

《民用建筑电气设计规范》13.8.1中第2点:供人员疏散，并为住宅建筑人员撤离火灾现场的场所，应设置疏散指示标志灯和疏散通道照明。《建筑设计防火规范》第10.3章，明确了各类建筑场所设置疏散指示标志灯和疏散通道照明的位置要求、照度要求等。

住宅建筑应急照明灯具包括，为人员疏散设置的疏散通道照明灯，以及为住宅建筑作业提供照明的备用照明。

住宅建筑应急标志灯具包括，安全出口标志灯、疏散指示标志灯、楼层(避难层)显示标志灯、指示灭火器材、住宅建筑火栓箱、住宅建筑电梯、残疾人楼梯位置及方向的指示灯、指示禁止入内指示灯。

设计中，应注意与建筑专业确定，各疏散通道的疏散方向以及各人员疏散出入口的位置，疏散方向标志灯的方向应按通向安全出口最短路线设置，以达到正确引导人员疏散的目的。

疏散通道照明灯对于普通场所可根据照度要求，设置住宅建筑应急灯双头灯，当仅设置应急灯双头灯不能满足疏散照度要求时，还应考虑选取部分平时灯具兼作为疏散照明灯。住宅建筑备用照明设置于住宅建筑控制室、住宅建筑水泵房、自备发电机房、配电室、防排烟机房等火灾时仍需正常工作的场所，其照度不低于正常照度。选择作为疏散照明的灯具、备用照度灯具均应满足国家标准《住宅建筑安全标志》GB13495和《住宅建筑应急照明和疏散指示系统》GB17945的规范。

2系统投入时间及持续工作时间要求

应急转换时间:对于疏散通道应急照明和疏散指示系统，应急转换时间不应大于5s，高危险区域使用的系统，应急转换时间不应大于0.25s。对于备用照明不应大于5s，金融商业交易场所不应大于1.5s。

持续工作时间:要求疏散照明最少持续供电时间不低于30min;住宅建筑备用照明最少持续供电时间≥180min。

3系统电源形式

3.1供电电源的要求:

火灾应急照明的负荷等级与建筑物的住宅建筑负荷等级是一致的。应急照明的供电电源，当住宅建筑用电负荷为一级时，且采用交流电源供电时，宜由主电源和应急电源提供双电源，当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，宜由双电源中的应急电源提供专用回路采用树干式供电。当住宅建筑用电负荷为二级并采用交流电源供电时，宜采用双回线路树干式供电。当采用集中蓄电池或灯具内附电池组时，可由单回线路树干式供电。

3.2主电源和应急电源选用:

应急电源可采用以下电源形式:a.独立于正常的发电机组。这种方式要求发电机组具有自启动功能，由于发电机启动时间在5~15S之间，无法满足系统应急转换时间的要求。b.供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。这种方式供电要求从外部引来两回互相独立的电源，保证两回供电线路在不同时停电的情况下能保证供电。这种方式电源的要求较高，在实际工程中，由于110kVA变电站常规供电半径在3公里以内，由于供电半径的限制，对于用户的市政电源通常由片区内一座110kVA变电站的不同母线段引来两回10kV电源，但对于一些重大灾害及用电事故发生时，也是会引起供电中断。c.蓄电池。利用蓄电池(组)进行充电，市电断电时，经蓄电池组逆变，为用户提供电能。这种方式转快时间快，供电时间受蓄电池本身的体积和造价影响，因此不适用于长时间持续供电的场所。

因此，与电网在电气上独立的电源主要是蓄电池、柴油发电机。设计中，常用选用发电机组作为住宅建筑系统的应急电源，但由于发电机启动时间较长，在失电或火灾时，设计中住宅建筑应急照明和疏散指示系统仍需设置蓄电池作为初期照明供电用，待发电正常运行后，住宅建筑应急照明系统由发电机供电，即觖决了蓄电池过多的充放电使用及蓄电池持续工作时间较短的限制，也解决了应急转换时间的问题。

蓄电池分为集中型电源型和自带电源型:

（1）集中型蓄电池电源，为灯具自身不带电源，采用集中式的蓄电池为电源。可分为UPS电源和EPS电源。UPS电源为不间断电源装置，UPS转换时间快，可以至毫秒级别，有较高的稳定输出电压，造价较高(约为EPS的两倍)，应用于电源质量高、不间断供电的场所，以及计算机及网络设备等容性负荷，不宜用于照明类感性负荷。因此应急照明系统的集中电源选用EPS电源。EPS电源转换时间0.1-0.25S，连续供电时间一般为30~180min(供电时间与其体积、造价成正比)，是一种短时的电源产品，一般不作为长时间使用的备用电源。

（2）自带电源型为应急照明灯具自带蓄电池作为电源，要求应急工作时间不少于90分钟，此时的应急工作时间指的是产品出厂的初装应急时间。由于蓄电池的充放电老化，会缩减蓄电池使用时间，一般在环境温度25℃的条件下3~5年后，电池容量仅剩下初始容量的40%左右，在实际工程使用中，通常只有初始容量的30%左右，但一般仍可满足规范30min的连续供电时间要求。对于住宅建筑备用照明，设计人员选择产品的应急工作时间为180min，但实际蓄电池在使用一段时间后，无法满足持续工作180min的要求，此时应配合其他形式的应急电源才能达到持续工作时间的要求。

（3）集中型蓄电池电源便于集中管理、易于维护。由于蓄电池集中设置，每个应急灯具内没有备用电源(蓄电池)，当集中电源失效、线路故障，对系统的影响较大。自带电源型应急灯具因为在每个应急灯具内都带有备用电源(蓄电池)，当应急照明灯发生故障时一般也只影响该灯具本身，对整个系统影响不大。但由于自带电池型应急灯分布于建筑内各处，元器件多，维护工作量大，若在火灾情况下，由于电源出了故障未及时发现，就会造成该部分应急照明系统失效。

4系统控制方式

住宅建筑应急照明和疏散指示系统控制方式分为集中控制和非集中控制两种。

集中控制方式是住宅建筑控制室设置一台应急照明集中控制器，由应急照明集中控制器发出信号，通过信号线连接至各个应急照明配电箱、分配电装置、各个独立应急照明集中电源，实现对住宅建筑应急灯具的点亮及工作状态反馈。选用带地址编码型的灯具或非编码型的灯具，应急照明控制器可实现对每一盏灯或对每个回路灯具进行控制及工作状态反馈。集中控制方式具有故障巡检、应急频闪、改变方向、导向光流等功能，系统可靠性高，能有效避免因系统或总线故障造成疏散系统失效，应急疏导能力灵活高效，维护与管理方便，但系统价格高。

非集中控制方式由住宅建筑联动控制器发出信号，利用输入输出模块将信号送至各个应急照明配电箱、分配电装置、各个独立应急照明集中电源，实现对应急灯具的点亮及工作状态反馈。由于没有设置应急照明集中控制器，现场灯具无编址功能，不能实现对每一个灯具的控制，只能实现以回路为单位进行应急灯具的应急转换及工作状态反馈。非集中控制方式是在原有火灾自动报警系统的基础上，增设住宅建筑模块实现控制功能，造价低较为经济。

5结论

住宅建筑应急照明和疏散指示系统设计应该遵循安全、可靠、节省投资的原则，设计中应根据实际情况，正确设置应急照明灯具及疏散指示标志，合理选用电源及控制方式，以保证火灾时人员的安全疏散及住宅建筑作业。

参考文献

1. 邹越华.火灾应急照明设计探讨[J].建筑电气.2013(07):34-40.

[2]公安部沈阳住宅建筑研究所.GB17945-2010住宅建筑应急照明和疏散指示系统[S].北京:中国标准出版社，2011.

[3]公安部沈阳住宅建筑研究所，中国建筑标准设计研究院，等.14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》图集[S].北京:中国标准出版社，2014.