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(dòng)停止正常照明時(shí)，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(chǎng)所提供短時(shí)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(cháng)期不使用，就很容易被人忘記。應急照明關(guān)系到人們生命財產(chǎn)的安全，關(guān)系到經(jīng)濟損失和社會(huì )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(guān)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規范規定，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）、公共建筑內的疏散走道和居住建筑內走道長(cháng)度超過(guò)20m的內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(jiàn)JGJ16-2008民用建筑電氣設計規范第13.8.3條，GB50016-2014建筑設計防火規范第10.3條。在原有常規的設計方案上是否可以?xún)?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），統一均勻布置。但是供電回路分開(kāi)，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(kāi)關(guān)，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(shí)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面墻上安裝。依據規范規定：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≥28的阻燃材料；燈具內部連線(xiàn)耐溫≥105°C的導線(xiàn)。設計人員往往忽略了這一點(diǎn)，設計中沒(méi)有提出這些要求。從而使應急燈具沒(méi)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(lái)，如果發(fā)生火災產(chǎn)生大量煙霧時(shí)，則遮擋了部分光線(xiàn)，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(shí)，則頂部的應急燈具被破壞，從而失去應急照明。同時(shí)在火災時(shí)需考慮應急疏散燈具強制點(diǎn)亮，開(kāi)關(guān)無(wú)論在何種狀態(tài)，燈具都能點(diǎn)亮，增加了電氣系統的復雜性，在可靠性上略有欠缺，同時(shí)增加檢修的工作量及電線(xiàn)電纜管線(xiàn)投入的造價(jià)。

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(méi)有關(guān)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(guān)，往往室內設計師和業(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合的方向指示照明壁燈以及與安全出口指示牌相結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(gè)疏散方向指示牌相結合的方向指示照明壁燈之間再增加一個(gè)低位應急照明燈帶，滿(mǎn)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(huì )造成厚度過(guò)厚，如圖4所示。

低位應急照明燈的設計實(shí)際為一個(gè)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斜照投射燈光，為表達清楚照射方向，做以下簡(jiǎn)易配光曲線(xiàn)，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(gè)別場(chǎng)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(diǎn)與設計工藝要求

3.1該方案三的優(yōu)點(diǎn)

（1）燈具沒(méi)有設在頂部（從方案三~圖8），不會(huì )受煙霧遮擋而降低照度，也不會(huì )由于火災時(shí)平頂倒塌而破壞應急燈具；

（2）墻上沒(méi)有設置明露的雙頭燈，不影響環(huán)境的美觀(guān)；

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(mǎn)足地面需要的照度。也不會(huì )對逃生人員產(chǎn)生眩光；

（4）安全出口照明壁燈下側照明，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(shí)，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(mǎn)足消防阻燃材料的要求；

（8）減少了電線(xiàn)電纜管線(xiàn)的投入造價(jià)。

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(mǎn)足照度均勻度要求，需增加疏散指示燈具數量；

（2）此燈具的使用場(chǎng)所有一定限制，不是適合所有場(chǎng)所；

（3）在原有應急疏散指示牌造價(jià)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(huì )比通常所見(jiàn)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結合圖6可以得出結論，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式照明，下端LED應急燈帶為非持續式照明。在接線(xiàn)時(shí)燈具內需多配置一個(gè)為下端應急LED燈帶的觸發(fā)點(diǎn)，用作火災時(shí)強制點(diǎn)亮，同時(shí)消防控制室能統一控制應急燈具的開(kāi)啟與關(guān)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(dòng)點(diǎn)亮，此功能可以考慮采用數字電路里的與或非邏輯功能就能實(shí)現。

4 安科瑞智能照明及疏散系統功能及選型

4.1系統簡(jiǎn)介

消防應急照明和疏散指示系統配合火災報警控制器的使用，在火災時(shí)刻，能夠準確給出好的疏散路徑指示，智能打開(kāi)消防應急標志燈的指示方向以及應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線(xiàn)，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(wèn)題解決了后顧之憂(yōu)。該系統主要應用于機場(chǎng)、軌道交通、隧道、客運樞紐、醫院、學(xué)校、體育館、展覽館、酒店、好的商業(yè)樓盤(pán)等場(chǎng)所。

4.2系統功能

安科瑞的智能疏散系統由三層網(wǎng)絡(luò )結構。一層：智能疏散主機；二層：區域應急照明配電箱；三層：疏散指示標志燈具，其具體結構形式如圖1所示。

①　聯(lián)動(dòng)報警功能——控制器能與火災自動(dòng)報警系統聯(lián)動(dòng)，發(fā)生火災時(shí)，自動(dòng)接收火災報警系統的信息，并發(fā)出聲光報警信號，同時(shí)顯示屏指示報警地點(diǎn)，記錄報警時(shí)間，聲音報警將一直保持，直至點(diǎn)擊“消音”按鈕實(shí)現消音。

②　系統監控功能——控制器可對系統內部的所有組件工作狀態(tài)進(jìn)行24小時(shí)監控，實(shí)時(shí)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——當系統組件之間的通訊線(xiàn)或電源線(xiàn)發(fā)生短路、斷路故障時(shí)，控制器會(huì )發(fā)出聲光報警信號，并在顯示屏上指示故障發(fā)生時(shí)間、故障設備、故障類(lèi)型以及故障區域。

④　自檢功能——自動(dòng)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。自檢功能分為常規自檢、月檢和年檢，定期檢查電路故障，去掉隱患。常規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(shí)間不少于30min。

⑤　備電功能——內置備用電源，主電源供電不足時(shí)，備電源自動(dòng)切換，切換過(guò)程中系統保持平穩運行狀態(tài)，可以保證系統可靠運行，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(xún)功能——當系統發(fā)生應急啟動(dòng)、故障等事件時(shí)，控制器能自動(dòng)記錄事件類(lèi)型，事件發(fā)生時(shí)間，事件發(fā)生區域以及事件的詳細信息，可在日志記錄中自定義查詢(xún)日期及范圍，控制器能存儲事件記錄超過(guò)10000條。

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

⑧　權限控制功能——為確保系統的運行，操作權限分為“管理員級別”、“操作員級別”和“值班員級別”三個(gè)級別，不同級別的操作員具有不同的操作權限。日常用戶(hù)級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視及操作、事件記錄查詢(xún)、監控模塊遠程復位；監控操作級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視及操作、事件記錄查詢(xún)、監控模塊遠程復位、設備自檢；系統管理級：實(shí)時(shí)狀態(tài)監視、事件記錄查詢(xún)、終端遠程復位、設備自檢，控制器系統參數查詢(xún)、控制器各模塊單獨檢測、普通用戶(hù)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        應急疏散指示牌照明燈具方案三的構想還停留在理論上，還需專(zhuān)項研究機構、消防部門(mén)、消防應急燈具廠(chǎng)家以此方案為基礎，作進(jìn)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(huì )發(fā)展提供更大保障。