多層和高層建筑應急疏散照明的設計與應用 安科瑞 許敏

摘要：應急疏散照明是急救照明。故障停電失去正常照明和發(fā)生火災自動停止正常照明時，應急照明能為人員疏散、滅火工作、不能立即停止須作暫短處理的工作以及黑暗環(huán)境中易發(fā)生事故的場所提供短時和緊急照明的措施。應急照明是容易被人們遺忘的照明。因為故障停電和火災很少發(fā)生，因此應急照明也很少使用，長期不使用，就很容易被人忘記。應急照明關系到人們生命財產(chǎn)的安全，關系到經(jīng)濟損失和社會影響。在這里對應急疏散照明的設計方案作深入了解、提出了一些想法和解決方式。文中描述的應急照明都為應急疏散照明。

關鍵詞：應急疏散照明；應急疏散指示牌；高層建筑。

0 引言

一般設計院設計依據(jù)規(guī)范規(guī)定，多層和高層建筑的樓梯間及其前室、消防電梯間及其前室、合用前室和避難層（間）、公共建筑內(nèi)的疏散走道和居住建筑內(nèi)走道長度超過20m的內(nèi)走道都應裝設應急疏散照明及應急疏散指示牌（包括安全出口指示牌和疏散方向指示牌）。詳細設置要求見JGJ16-2008民用建筑電氣設計規(guī)范第13.8.3條，GB50016-2014建筑設計防火規(guī)范第10.3條。在原有常規(guī)的設計方案上是否可以優(yōu)化的更加合理與安全，在此討論新的應急疏散照明設計方案。

1 具體項目討論

應急疏散照明及應急疏散指示牌如何設置，設計人員常用的設計方案有以下兩種：

（1）走道和前室：應急疏散照明燈具采用與正常照明相同的燈具（嵌裝筒燈或者吸頂燈），統(tǒng)一均勻布置。但是供電回路分開，應急疏散照明燈具的應急電源采用燈具自帶電池或者集中電池（EPS）供電，應急疏散照明燈具回路中設控制開關，便于控制。樓梯間：設置應急疏散照明燈具（一般采用吸頂燈，平時作正常照明燈具使用），燈具的應急電源可采用與“走道和前室”相同的供電模式。走道上的疏散方向指示牌在走道的側(cè)面墻上安裝。依據(jù)規(guī)范規(guī)定：高度≤1m，間距≤20m。各安全出口的上方安裝安全出口指示牌，如圖1所示。

（2） 走道、樓梯和前室：應急疏散照明燈具全部采用雙頭燈，安裝在側(cè)面墻上。高度在2m左右。應急疏散指示牌的布置同方案一,如圖2所示。

方案一是設計人員常用并且也是比較合理的方案。但也存在不足：應急燈具與一般燈具外形可以相同，而其要求更高。如應急燈具要求燈具的外殼氧指數(shù)≥28的阻燃材料；燈具內(nèi)部連線耐溫≥105°C的導線。設計人員往往忽略了這一點，設計中沒有提出這些要求。從而使應急燈具沒有達到應有的要求。另外應急燈具安裝在頂部，光從頂部射下來，如果發(fā)生火災產(chǎn)生大量煙霧時，則遮擋了部分光線，降低了地面照度。如果頂部是吊平頂，由于火災發(fā)生倒塌時，則頂部的應急燈具被破壞，從而失去應急照明。同時在火災時需考慮應急疏散燈具強制點亮，開關無論在何種狀態(tài)，燈具都能點亮，增加了電氣系統(tǒng)的復雜性，在可靠性上略有欠缺，同時增加檢修的工作量及電線電纜管線投入的造價。

方案二也是設計人員常用的方案。應急照明的布置與正常照明沒有關系。不用配合正常照明設計,可獨立布置應急照明。但是與方案一比較，多設置了一套燈具，不但增加了投資，而且影響環(huán)境的美觀，往往室內(nèi)設計師和業(yè)主反對這種做法。如果雙頭燈的位置不妥當，對逃生人員易產(chǎn)生眩光。

2 優(yōu)化設計方案

為了優(yōu)化應急疏散照明的設計，筆者設想了方案三，如圖3所示。

該方案的應急照明燈具既不采用頂燈，也不采用高位安裝的壁燈（雙頭燈）。而是采用低位安裝的、與疏散方向指示牌相結(jié)合的方向指示照明壁燈以及與安全出口指示牌相結(jié)合的安全出口照明壁燈。

方向指示照明壁燈安裝高度可在0.5~1.0m之間。方向指示照明壁燈的上半部分作疏散方向指示牌。面板尺寸、表面亮度、表面的圖案和色彩完全按照規(guī)范要求制作。燈具的下半部分作應急照明之用。由于燈具安裝在低位墻壁上，離地面比較近，投照范圍不大，所以照明燈具間距的要求為5~8m較佳，即兩個疏散方向指示牌相結(jié)合的方向指示照明壁燈之間再增加一個低位應急照明燈帶，滿足地面應急照度的均勻度。因LED光源光效高，應急照度要求不高（低應急照度1.0lx），體積小，所以疏散方向指示牌上增加應急LED燈帶不會造成厚度過厚，如圖4所示。

低位應急照明燈的設計實際為一個應急照明壁燈，安裝高度與應急疏散指示牌照明--致,阻燃材料一致，燈具上方加一燈罩，防止燈光向上照射而產(chǎn)生炫光，不利于逃生，如圖5所示。

以上燈具因考慮是下側(cè)斜照投射燈光，為表達清楚照射方向，做以下簡易配光曲線，如圖6所示。

全出口照明壁燈明裝于墻上，正面作安全出口指示牌。面板尺寸、表面亮度、表面的圖案和色彩完全按照規(guī)范要求制作。燈具的正下面采用LED燈帶作應急照明之用，如圖7所示。

有個別場所需安裝吊裝式標志照明燈具。面板尺寸、表面亮度、表面的圖案和色彩完全按照規(guī)范要求制作。燈具的正下面采用LED燈帶作應急照明之用，如圖8所示。

3 新方案的優(yōu)缺點與設計工藝要求

3.1該方案三的優(yōu)點

（1）燈具沒有設在頂部（從方案三~圖8），不會受煙霧遮擋而降低照度，也不會由于火災時平頂?shù)顾茐膽睙艟撸?/span>

（2）墻上沒有設置明露的雙頭燈，不影響環(huán)境的美觀；

方向指示照明壁燈低位安裝，離地面比較近，可用較小功率壁燈滿足地面需要的照度。也不會對逃生人員產(chǎn)生眩光；

（4）安全出口照明壁燈下側(cè)照明，增加了安全出口的亮度，使安全出口更加明顯；

（5）設計與檢修更加方便；

（6）方向指示照明壁燈低位安裝，發(fā)生火災時，被火燒的可能性比較小，增加了應急照明的可靠性，并且應急電源可采用集中電源供電（EPS）；

（7）燈具滿足消防阻燃材料的要求；

（8）減少了電線電纜管線的投入造價。

3.2該方案三的不足

（1）因燈具安裝高度有限，引起照射范圍縮小，為了滿足照度均勻度要求，需增加疏散指示燈具數(shù)量；

（2）此燈具的使用場所有一定限制，不是適合所有場所；

（3）在原有應急疏散指示牌造價的基礎上增加部分投資。

3.3對于應急疏散指示牌照明燈具的要求

（1）應急燈具下端尺寸的厚度應該會比通常所見應急疏散指示燈具厚1~2cm；

（2）要求燈具的總光通量在150~200lm，一般LED器件的發(fā)光效率在100lm/W,因考慮燈具的整燈效率，所以需配3W~4W的LED燈帶；

（3）從以上圖3結(jié)合圖6可以得出結(jié)論，對于配光需考慮采用“寬配光+斜照型”[4]；

（4）對于此燈具的上端應急疏散指示牌為持續(xù)式照明，下端LED應急燈帶為非持續(xù)式照明。在接線時燈具內(nèi)需多配置一個為下端應急LED燈帶的觸發(fā)點，用作火災時強制點亮，同時消防控制室能統(tǒng)一控制應急燈具的開啟與關閉。一旦外部失電，疏散指示牌（箭頭）和應急照明（LED帶燈）也能一起自動點亮，此功能可以考慮采用數(shù)字電路里的與或非邏輯功能就能實現(xiàn)。

4 安科瑞智能照明及疏散系統(tǒng)功能及選型

4.1系統(tǒng)簡介

消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)配合火災報警控制器的使用，在火災時刻，能夠準確給出好的疏散路徑指示，智能打開消防應急標志燈的指示方向以及應急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引逃生方向，保障群眾的人身安全，為各商家擔心的安全問題解決了后顧之憂。該系統(tǒng)主要應用于機場、軌道交通、隧道、客運樞紐、醫(yī)院、學校、體育館、展覽館、酒店、好的商業(yè)樓盤等場所。

4.2系統(tǒng)功能

安科瑞的智能疏散系統(tǒng)由三層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。一層：智能疏散主機；二層：區(qū)域應急照明配電箱；三層：疏散指示標志燈具，其具體結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

①　聯(lián)動報警功能——控制器能與火災自動報警系統(tǒng)聯(lián)動，發(fā)生火災時，自動接收火災報警系統(tǒng)的信息，并發(fā)出聲光報警信號，同時顯示屏指示報警地點，記錄報警時間，聲音報警將一直保持，直至點擊“消音”按鈕實現(xiàn)消音。

②　系統(tǒng)監(jiān)控功能——控制器可對系統(tǒng)內(nèi)部的所有組件工作狀態(tài)進行24小時監(jiān)控，實時檢測其工作狀態(tài)是否正常，包括集中電源、燈具。

③　故障報警功能——當系統(tǒng)組件之間的通訊線或電源線發(fā)生短路、斷路故障時，控制器會發(fā)出聲光報警信號，并在顯示屏上指示故障發(fā)生時間、故障設備、故障類型以及故障區(qū)域。

④　自檢功能——自動檢查控制器中所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、喇叭、打印機是否正常。自檢功能分為常規(guī)自檢、月檢和年檢，定期檢查電路故障，去掉隱患。常規(guī)自檢方式為所有指示燈閃亮、顯示器、音響器件發(fā)聲；月檢方式為上電48h后，每隔30天應急工作30~180秒；年檢方式為每年應急工作時間不少于30min。

⑤　備電功能——內(nèi)置備用電源，主電源供電不足時，備電源自動切換，切換過程中系統(tǒng)保持平穩(wěn)運行狀態(tài)，可以保證系統(tǒng)可靠運行，且備用電源至少保證應急照明控制器正常工作3h。

⑥　記錄存儲與查詢功能——當系統(tǒng)發(fā)生應急啟動、故障等事件時，控制器能自動記錄事件類型，事件發(fā)生時間，事件發(fā)生區(qū)域以及事件的詳細信息，可在日志記錄中自定義查詢?nèi)掌诩胺秶?，控制器能存儲事件記錄超過10000條。

⑦　導光流功能——控制器可通過軟件界面設置燈具順序閃亮的頻率，2～32Hz可設。

⑧　權(quán)限控制功能——為確保系統(tǒng)的運行，操作權(quán)限分為“管理員級別”、“操作員級別”和“值班員級別”三個級別，不同級別的操作員具有不同的操作權(quán)限。日常用戶級：實時狀態(tài)監(jiān)視及操作、事件記錄查詢、監(jiān)控模塊遠程復位；監(jiān)控操作級：實時狀態(tài)監(jiān)視及操作、事件記錄查詢、監(jiān)控模塊遠程復位、設備自檢；系統(tǒng)管理級：實時狀態(tài)監(jiān)視、事件記錄查詢、終端遠程復位、設備自檢，控制器系統(tǒng)參數(shù)查詢、控制器各模塊單獨檢測、普通用戶添加與刪除。

4.3產(chǎn)品選型表

控制器和集中電源選型表

5 總結(jié)        應急疏散指示牌照明燈具方案三的構(gòu)想還停留在理論上，還需專項研究機構(gòu)、消防部門、消防應急燈具廠家以此方案為基礎，作進一步討論、深化設計及研發(fā)，能為大眾的生命安全、經(jīng)濟與社會發(fā)展提供更大保障。