民用建筑火灾应急照明的设计实现

民用建筑火灾应急照明的设计实现

摘要本文列举了民用建筑中有关应急照明的法规要求、消防应急灯具的法规要求，进而提出了符合上述法规要求的设计实现方法。

关键词应急照明、疏散照明、安全照明、备用照明、照度、消防应急照明灯、消防应急标志灯、转换时间、持续供电时间。

1.法规及相关要求

1.1 《建筑照明设计标准》GB 50034-2004

此标准是对建筑照明设计的总体要求，包括对照明种类的划分（第3.1.2条）及照度标准值的要求（第5.4.2条）。

1.2 《高层民用建筑设计防火规范》（2005年版）GB 50045-95

《建筑设计防火规范》GB 50016-2006

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB 50067-97

《人民防空工程设计防火规范》（2001年版）GB 50098-98

《人民防空地下室设计规范》GB 50038-2005

《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008

这几本规范对“有关消防的应急照明”（备用照明和疏散照明）的设置部位、照度、灯具提出要求。

1.3 《消防安全标志》GB 13495

《消防应急灯具》GB 17945

这两本国标对“有关消防的应急照明”的灯具提出产品制造、检验等方面的要求。

2.容易混淆的两组概念

“应急照明”与“消防应急照明灯具”；

“消防安全疏散标志”与“灯光疏散指示标志”

2.1应急照明：

它为照明种类的一种，与其并列的有正常照明、值班照明、警卫照明、障碍照明。

应急照明的定义为“因正常照明的电源失效而启用的照明”，它包括备用照明、疏散照明、安全照明。

在民用建筑内火灾应急照明主要指备用照明和疏散照明，这是本文要论述的内容。

2.2消防应急照明灯具：

《消防应急灯具》中将“消防应急灯具”定义为“火灾发生时，为人员疏散、消防作业提供标志和/或照明的各类灯具”。按功能，可分为以下类型：

◆消防应急照明灯

◆消防应急标志灯（有些规范称为灯光疏散指示标志）

◆消防应急照明标志灯。

消防应急灯具和非电致发光的疏散指示标志共同作用实现了民用建筑内的疏散照明。消防应急照明灯具只是其中的一种而已。

2.3消防安全疏散标志：

包括下列类型：常规、逆向反射、搪瓷、蓄光、荧光、内部发光（灯光型、电子显

示型、场致发光型）、自发光。

发光疏散指示标志指后四种，不包括前三种。

2.4灯光疏散指示标志（即消防应急标志灯）

它只是消防安全疏散标志的一种，即“灯光型内部发光消防安全疏散标志”。

3.民用建筑火灾应急照明设计要求

与民用建筑相关的设计要求主要体现在上述几本防火规范中，对主要条款分类综合如下：3.1备用照明：

1）建筑内供消防作业及救援人员继续工作的场所内应设置备用照明。这些场所主要有以下两类：

（1）消防控制室、自备发电机房、配电室、消防水泵房、防排烟机房、电话总机房等发生火灾时仍需工作的其他场所，要求最少持续供电时间≥180min。

（2）超高层建筑的避难层、屋顶直升机停机坪，要求最少持续供电时间≥60min。

2）备用照明在正常供电电源停止供电后，其应急电源供电转换时间≤5s，照度标准与正常照明的照度标准相同，例如：配电室、发电机房：200lx；消防控制室、弱电机房：500lx；风机房、泵房：100lx；

3.2疏散照明：

1）供人员疏散，并为消防人员撤离火灾现场的场所要设置疏散照明，要求最少持续供电时间≥30min(人防工程内连续供电时间不应小于该防空地下室的隔绝防护时间，二等人员掩蔽所为3.0h)。分为疏散指示照明和疏散通道照明，二者分别由消防应急标志灯(灯光疏散指示标志)和消防应急照明灯实现，各规范要求设置的部位主要为与人员疏散有关的场所及人员密集场所，因篇幅愿意这里不再列举。

2）疏散照明在正常供电电源停止供电后，其应急电源供电转换时间≤5s，规范对疏散指示照明无照度要求，仅对疏散通道照明有要求，要求如下：

（1）楼梯间内、人防工程内疏散通道的地面最低水平照度不低于5.0lx；

（2）人员密集场所内的地面最低水平照度不低于1.0lx；

（3）疏散走道的地面最低水平照度不低于0.5lx；

3.3备用照明和疏散照明使用的灯具应符合《消防应急灯具》GB17945的相关规定。

3.4除消防应急标志灯和消防应急照明灯外，对一些人员密集场所还应设置其他种类的疏散指示标志。

4.设计方法

上面综合叙述了有关法规对民用建筑内应急照明的要求，具体在工程设计中如何实现呢？我想提出一些当前存在的一些设计作法并指出利弊，最终提出本人的设计倾向。

4.1消防应急标志灯采用专用灯具，但消防应急照明灯只利用普通灯具的一部分，电源满足一级负荷的要求。

这种作法在配电上满足了规范对应急照明的供电电源的要求，优点是可节省“专用”应急灯的用量、应急照明的照度可较高，但应看到这种作法存在下列缺点：

⏹在能源紧张的大形势下，市电的可靠性值得怀疑。备用发电机的投入运行时间规范要求15S内（实际中一般不到10S），在没有市电的时候，有10S左右的时间系统无法提供应有的照明，转换时间是不满足规范5S的要求的。不管有没有发生火灾，都会造成人员一定程度的恐慌，甚至引发一些事故。而专用的消防应急照明灯具有严格的产品制造规定，产品制造规范要求其转换时间在1S以内，从实际应用看，5S以内是可以满足的，符合规范要求。

⏹因将一般灯具的一部分纳入应急照明配电系统，线路跳接比较烦琐，且必会要求多一套开关进行控制，平时使用及维护都会很不方便。对于有二次装修的场所，应急照明的设计处于不受控状态，难于监管。

⏹用普通灯具作消防应急照明灯，因灯具本身没有防火保护罩等措施，在火灾时发挥作用的时间会较短，且遇火后可能会发生爆裂，进而引发短路导致失去照明，在最紧要的关头失去作用，不能确保人员疏散和消防队员灭火时的人身安全，这是这种作法致命的缺点。

所以，均采用专用灯具是应急照明设计的必要前提，上述传统的设计方法应摒弃。

4.2消防应急标志灯及消防应急照明灯均采用专用灯具，灯具自带电池作备用电源。配电电源引自一般照明用配电箱，单独回路。

这种作法也能满足规范要求，因灯具自带的电源就是“第二电源”，消防应急灯具出厂时电池本身的持续供电时间≥90min，在实际使用时其持续供电能力会衰减，在正常维护情况下基本可保证30min，即使无市电的充电，也可满足消防规范对疏散照明的要求；但一定要注意从总配电箱处配出单独回路，避免一般灯具被长时间关掉时造成应急灯具的深度放电，而需要时无法发挥作用。这种作法系统简单，适合于非常小型的建筑。

此种作法灯具不需长明，市电断电后灯具通过“检测端”对市电的检测，电池会自动转换到工作状态。

4.3备用照明和疏散照明用的灯具均采用专用灯具，配电电源引自专用配电箱，应急照明形成独立的配电系统。

这是符合规范的设计作法，可充分满足转换时间的要求；因应急照明系统独立，灭火时市电维持供给，故电池处于持续充电的状态，可满足备用照明和疏散照明对持续供电时间的要求。

此种作法市电维持供给（只是在极端情况，市电全无，发电机投入时会有10S左右的无电状态），故要求灯具要长明（休息平台的补充疏散照明另当别论）。

专用灯具、电池在此种作法中成本较大，故要求设计时应充分优化，在满足应急照明照度要求的前提下尽量减少应急灯具的数量，并要选用LED等低耗电型式的灯具，以减少灯具和电池的投资及运行中电能的消耗。

根据电池配置的位置的不同，有三种实现方法：

1）灯具自带电池

此种作法优点是将电源失效的危险分散，灯具可独立运作，可实现简单、可靠的应急照明，目前国内很多城市的消防局均按此作法进行要求。此种作法的缺点是因电池分散，会带来电池检查、更换等维护问题，故本人认为项目规模较大时不宜采用此方案，而应采用下述两种方案。

2）利用EPS电源作备用电源

可解决电池分散带来的维护问题。视工程项目的具体情况，可将灯具较集中的备用照明由EPS供电，其他分散的备用照明、疏散照明由灯具自带电池。特别注意在有发电机作备用电源的工程中，计算EPS容量时没必要将时间按180min计算，可由发电机承担“持续供电时间”的任务。

3）采用集中电源的应急照明系统