集中电源集中控制型应急照明系统设计探讨

集中电源集中控制型应急照明系统设计探讨
近几年来，随着我国经济的不断发展和城市化建设的步伐加快，设计工作中的项目也是越大越复杂，但由于建筑火灾的频发，国家对消防问题的重视程度也是不断提高，这其中电气火灾比例高达60%，而承担应急照明和疏散职责的消防应急灯具是建筑消防系统中重要的组成部分，是前期人员在突发事故中逃离和疏散的重要保障，也是消防人员实施救援的重要人身安全保障。

为了使应急照明及疏散指示系统设计趋于规范化，国家住建部于2018年07月01日发布了国家规范《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB51309-2018，并于2019年03月01日实施，为设计人员在应急照明系统的设计中提供了规范依据。

标签：集中电源;集中控制;应急照明;疏散
Shanghai municipal engineering designinstitute（Group）co.，LTD Shanghai 200082China
Abstract：With the development of national economics and the acceleration of urbanization，the project design has been more complicated in recent years. Due to the frequent occurrence of construction fires，China has attached more attention to fire protection issues of which the proportion electrical fires is 60%. Fire emergency luminaires，taking the responsibility for emergency lighting and evacuation，are an important part of construction fire protection system. Luminaires are also the significant guarantee for people to evacuate from the emergency as well as the guarantee for firefighters to rescue. In order to standardize the design of emergency lightning and evacuate indicating system，Ministry of Housing and Urban-Rural Development（MOUHURD）issued the national specification‘’Technical Standard for fire emergency lightning and evacuate indicating system’’GB51309-2018 on July 1st，2018 and implemented it on March 1st，2019，providing the basis for the design of emergency lighting system.
Key words：centralized power source ; centralized control ; fire emergency lighting ;evacuation
一、引言
在2019年之前，常见的应急照明及疏散系统设计一般分为3种：1.24V安全电压型应急照明系统;2.220v强制点亮型应急照明系统;3.自带蓄电池断电点亮型应急照明系统。

安全电压型应急照明系统：常用于一、二类高层建筑及大型建筑群，如高层、超高层公共建筑、展览建筑、商业建筑及大型学校、医院、产业园之类的项目。

220v强制点亮型应急照明系统：常用于多层建筑且含有火灾自动报警系统
的中型建筑，如厂房、多层办公、地下车库等。

自带蓄电池断电点亮型系统：常用于单多层建筑且无火灾报警系统的小型建筑，如服务区附属楼、小型办公楼、商业网点等。

在2019年之后，根据规范《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》GB51309-2018，应急照明系统大致被分为了四类，如下图1所示。

二、应急照明和疏散指示系统比较及选择
根据《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》 3.1.2规定：
设置消防控制室的场所应选择集中控制型系统; 设置火灾自动报警系统，但未设置消防控制室的场所宜选择集中控制型系统; 其他场所可选择非集中控制型系统。

从上述规范条文可以看出，有火灾报警系统的应（或宜）设置集中控制型应急照明系统，无火灾报警系统的设置非集中控制型应急照明系统，这时候可采用传统断手动或区域报警控制器切断应急照明配电箱的市政电源，使自带蓄电池放电点亮的启动方式，本文就不再详细说明。

当项目设有火灾报警系统的情况，按规范应设置集中控制型应急照明，共分为两种情况，一种为集中电源集中控制型，另一种自带电源集中控制型，详細指标见表1。

从上表中可以看出，当选用集中控制型应急照明和疏散指示系统时，集中电源型比自带电源型的优势要明显很多，因此根据规范及系统比较可以得出结论：当项目设有火灾报警系统时，从设计及使用角度考虑，集中电源集中控制型应急照明系统应是设计首选。

三、集中电源集中控制型应急照明系统设计
3.1 集中电源集中控制型应急照明系统组成及工作原理集中电源集中控制型应急照明系统是由应急照明控制器、应急照明集中电源、应急照明灯具及其他附件组成，并通过电源线、通信总线等将各系统元件连接。

应急照明控制器内含智能分析模块，一方面可以实时与消防控制室通过通讯总线进行信息交互，另一方面，可以24h不间断巡检，并监控应急照明系统集中电源和灯具的工作状态和故障状态，解决了传统应急照明灯具日常维护检修复杂繁多的难题。

当发生突发情况时，消防控制室内的火灾报警控制器确认火灾属实后，通过信号联动应急照明控制器转入应急工作状态，应急照明控制器接收到控制的指令和信息以后，控制集中控制型应急灯具开启，根据火灾发生部位，指示正确的安全疏散路线，实现建筑内人员疏散，提高疏散的成功率。

集中电源集中控制型应急照明系统接线图见图2。

3.2集中电源集中控制型应急照明系统光学参数及照度分析
作者专门考察参观了一家集中电源集中控制型应急照明系统厂家，并根据集中控制型应急照明灯具的得出实测数据，不同功率应急照明灯具在不同高度安装条件下的地面水平照度半径不同，且多盏应急照明灯具会有叠加效果，其光学参数及照度分析如图（a），（b），（c）所示：
其中多盏应急照明灯具在走道交点叠加的地面水平照度=多盏灯在该点地面水平照度的代数和，且该数据根据直射光进行，不包括墙、顶及地面反射参数。

实测后，以5w（额定光通量为500lm）LED应急照明灯为例，应急照明灯具的照度、安装高度及地面水平等照度半径的关系如表2所示。

需要注意的是，若采用5W应急照明灯具，当灯具安装高度为4m及以上时，已不能满足10lx疏散要求，如人员密集场所、老年人照料设施、病房楼或手术部的楼梯间、前室和合用前室等，这个时候需要用到8W或10W的LED应急照明灯，接下来便选取一些典型场所进行疏散照明设计。

3.3 疏散走道应急照明系统设计
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）10.3.2条规定，对于疏散走道，建筑内疏散照明的地面最低水平照度不应低于1.0lx。

如某办公建筑，疏散走道吊顶高度为3.5m，灯具的安装高度即为3.5m，选用5W应急照明灯具，灯下的垂直地面照度为10.96lx，以灯具为中心，在地面半径5.97m范围内均可满足1.0lx的疏散要求，因此疏散走道的应急照明灯具布置如图3所示。

3.4 人员密集场所应急照明系统设计
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）10.3.2条规定，对于人员密集场所、避难层（间），建筑内疏散照明的地面最低水平照度不应低于3.0lx。

如某学校教学楼，疏散走道吊顶高度为2.5m，灯具的安装高度即为3.5m，选用5W应急照明灯具，灯下的垂直地面照度为21.49lx，以灯具为中心，在地面半径3.45m范围内均可满足3.0lx的疏散要求，因此教学楼疏散走道的应急照明灯具布置如图4所示。

3.5楼梯间及前室应急照明系统设计
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018版）10.3.2条规定，对于楼梯间、前室或合用前室、避难走道，建筑内疏散照明的地面最低水平照度不应低于5.0lx。

如某一类高层住宅建筑，楼梯间及前室的高度为 3.0m，灯具的安装高度即为3.0m，选用5W应急照明灯具，灯下的垂直地面照度为14.92lx，以灯具为中心，在地面半径2.74m范围内均可满足5.0lx的疏散要求，因此该高层住宅建筑的楼梯间及前室应急照明灯具布置如图5所示。

四、应急照明系统其他通用设计要求
4.1应急照明灯具
a. 应急照明灯具应采用节能光源的灯具;
b. 蓄光型指示标志不能取代消防应急标志灯具;
c. 8m及以下的灯具应选用安全电压型灯具，没有设置消防控制室的建筑，其疏散走道、楼梯间等区域可选择自带电源B型灯具（仅适用于住宅建筑）;
d. 高度大于100m的民用建筑，蓄电池电源持续工作时间不应小于1.5h;医疗建筑、老年人照料设施、总建筑面积大于1w㎡的公共建筑和总建筑面积大于2w㎡的地下、半地下建筑，不应小于1.0h;其他建筑，不应小于0.5h;
f.任一应急电源的配电回路灯具数量不宜超过60只，其回路额定电流不应大于6A。

4.2集中电源
a. 集中电源的额定输出功率不应大于5kW，设置在电缆竖井中的集中电源额定输出功率不应大于1kW;
b. 集中电源的输出回路不应超过8路;
c. 沿电气竖井垂直方向为不同楼层的灯具供电时，集中电源的每个输出回路在公共建筑中的供电范围不宜超过8层，在住宅建筑的供电范围不宜超过18 层。

4.4应急照明控制器
a. 火灾确认后，应急照明控制器应能按预设逻辑手动、自动控制系统的应急启动;
b. 系统自动应急启动应由火灾报警控制器或火灾报警控制器（联动型）的
火灾报警输出信号作为系统自动应急启动的触发信号;
c. 应急照明控制器接收到火灾报警控制器的火灾报警输出信号后，应自动控制系统所有非持续型照明灯的光源应急点亮，持续型灯具的光源由节电点亮模式转入应急点亮模式。

五、结束语
集中电源集中控制型应急照明及疏散指示系统以其节能环保、自动巡检、智能逃生算法、安全可靠、维护便捷等优点，在今后的消防照明系统设计中占有重要的地位，既提高了疏散效率，又保障了消防人员的安全。

在今后的项目中，设计人员应根据规范和图集，并结合实际案例进行应急照明的设计，使疏散系统更加准确和精细化。

另外在工程中也有诸多问题需要注意：如部分厂家电源线及信号线共管敷设，应注意信号干扰;在住宅中应急照明灯具兼做正常照明时控制较为复杂;还有地铁站、长途客运站等含有高大空间照度难以满足疏散要求及灯具安装要求等问题。

笔者对集中电源集中控制型应急照明系统的设计进行了分析和总结，借此抛砖引玉，希望能对广大工程设计人员提供参考。

参考文献：
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[2]侯骏，李多山，陶苗苗.消防应急照明和疏散指示系统在现代建筑中的应用，智能建筑，2017（10）：56～58.
[3]王永光，袁力.集中电源集中控制型应急照明在住宅建筑中的应用[J].建筑技艺，2019（S1）：208～209.
[4]吴旭辉，李平.消防应急照明设计的若干问题及对策[J].智能建筑电气技术，2017（05）：8～13.。