集中控制型消防应急照明系统设计 应急照明灯具布置

随着社会的进步，经济、科技的迅猛发展，现代建筑呈现出大型化、复合化、智能化、人性化等特征。同时，人们安全意识也进一步加强，这就对建筑物的消防安全系统提出了更高的要求。因此，对火灾发生时如何安全、准确、迅速疏散进行研究具有重要意义。无数次的火灾实例总结分析表明，建筑内有无消防应急照明和疏散指示标志对火灾所造成的伤亡程度有重要影响，故综合考虑各种因素，规范对建筑内消防应急照明和疏散指示标志的设置条件及设置要求均作了明确的规定。传统的消防应急照明灯及疏散指示标志灯不仅可靠性、安全性无法***，而且由于各个产品都是独立运行的，给检查维护增加了困难，同时也不便于集中管理和控制。当前的消防应急照明和疏散指示系统按系统形式可分为自带电源集中控制型、自带电源非集中控制型、集中电源集中控制型、集中电源非集中控制型4类。由于集中控制型系统在系统可靠性、安全性、使用寿命、维护与管理、用电管理等方面均优于非集中控制型系统，下面对集中控制型消防应急照明系统进行探讨。

1 集中控制型消防应急照明系统简介

 ***GB17945-2010《消防应急照明和疏散指示系统》规定了消防应急照明和疏散指示系统的术语和定义、分类、防护等级、一般要求、试验、检验规则、标志等。集中控制型消防应急照明系统采用集中监控方式，通过信息技术、计算机技术和自动控制技术对楼宇内的消防应急照明和疏散指示标志进行实时监控，确保消防应急照明系统能在火灾发生时及时投入使用。

 集中控制型消防应急照明系统分为自带电源型和集中电源型。两种类型的组成如下图所示。 

系统中的各个组成部分的作用如下：

a.自带电源型消防应急灯具：电池、光源及相关电路装在灯具内部的消防应急灯具。

b.集中电源型消防应急灯具：灯具内无独立的电池而由应急照明集中电源供电的消防应急灯具。

c.应急照明配电箱：为自带电源型消防应急灯具供电的供配电装置。

d.应急照明分配电装置：为应急照明集中电源应急输出进行分配电的供配电装置。

e.应急照明集中电源：火灾发生时，为集中电源型消防应急灯具供电、以蓄电池为能源的电源。

f.应急照明集中控制器：控制并显示集中控制型消防应急灯具、应急照明集中电源、应急照明分配电装置及应急照明配电箱及相关附件等工作状态的控制与显示装置。

 由于蓄电池是易耗品、使用过程中不断老化，一般认为容量低于60%便应报废。初装容量为应急工作时间90min的蓄电池，到达报废期时应急工作时间约为30min，约为初装容量的应急时间1/3。若要求应急工作时间不小于1.0h或1.5h，则初装容量应为3.0h或4.5h，这样的要求对自带电源型消防应急灯具来讲是很难达到的。另外，自带电源型的消防应急灯具的电源过于分散，后期管理和维护时对装饰也会有一定影响，带来诸多不便。因此，本文只探讨具有更多优势并在实际工程中应用更广泛的集中电源集中控制型消防应急照明系统。

2 集中电源集中控制型消防应急照明系统设计要点

2.1集中电源集中控制型消防应急照明系统的通用要求

a.主电源应采用220V（应急照明集中电源可采用380V）50Hz交流电源，主电源降压装置不应采用阻容降压方式；安装在地面的灯具主电源应采用安全电压。

b.系统应有自检功能。

c.系统的应急转换时间不应大于5s。

d.系统的应急工作时间不应小于90min，且不小于灯具本身标称的应急工作时间。

e.消防应急照明灯具应急状态光通量不应低于其标称的光通量，且不小于50lm。

f.系统应能将故障状态信息和工作状态信息（每一个消防应急灯具）反馈至消防控制室。

 集中电源集中控制型消防应急照明系统的通用要求详见GB17945-2010。

2．2照度要求及计算

GB50016-2014《建筑设计防火规范》对建筑物内疏散照明要求为地面水平***照度，而不是平均照度。集中控制型灯具通常采用LED光源，供电为DC24V或DC36V安全电压。集中电源集中控制型消防应急照明系统灯具的选择及照度要求主要在GB50016-2014、GB50034-2013《建筑照明设计标准》有详细要求。GB50016-2014要求，建筑内疏散照明的地面***水平照度应符合下列规定：

a.对于疏散走道，不应低于1.0lx。

b.对于人员密集场所、避难层（间），不应低于3.0lx；对于病房楼或手术部的避难间，不应低于10.0lx。

c.对于楼梯间、前室或合用前室、避难走道，不应低于5.0lx。

GB50034-2013规定：在通道内，疏散照明范围的宽度不宜小于1.5m（或疏散通道照明区域的宽度应不小于通道宽度的1/2），在大面积场所内，应根据使用状况设置方便的疏散路线并***其连续不中断的水平照度值。疏散通道中心线地面***水平照度的值与最小值之比不应大于40∶1。

 结合上述GB50016-2014和GB50034-2013，建筑内疏散照明的地面***水平照度是指按疏散中心线或中心区50%范围内必须要达到地面水平照度要求：

a.当走道为条形走道时，疏散走道照明区域的宽度应不小于通道宽度的1/2，如下图所示。 

b.对于人员密集区域，满足50%范围达到地面水平照度***要求（柱周边一般不作通道考虑）如图3所示。 

集中控制型灯具生产厂家很少能提供光源及灯具的光学参数，所以设计无法利用常用的照度计算软件来进行疏散照明地面***水平照度的计算，对于灯具的布置缺乏理论数据的依据。

 下面参考某厂家提供的集中控制型消防应急照明灯具的实测数据，对其光学参数和照度分析如下。

 根据厂家提供的不同功率应急照明灯在不同安装高度时，垂直点地面水平照度表（见表1、表2）。单盏应急照明灯具的配光特点与地面***照度关系如图4（a）所示；两盏应急照明灯在地面中心线交点产生的水平照度等于两个灯在该点水平照度代数和，如图4（c）所示；多盏应急照明灯在地面交点（***点）产生的水平照度等于多盏灯在该点地面水平照度代数和，如图4（b）所示。图中地面水平照度***点为4灯中心ABCD点。如4灯中心ABCD点地面水平***照度满足要求，则AB、BC、CD、DA点一定满足照度要求。 

2．3布线要求

 集中电源集中控制型消防应急照明系统布线要求见图5。系统内部的供电主干线缆（电池主站与控制器分机之间）采用WDZN-BYJ（F）-3×4，系统内部的通信（控制）主干线缆（监控主站与各管理设备之间）采用WDZN-RYS-2×1.5。

 分配电装置出线：

①安全电压型分配电装置出线，DC24V电源线与通信线共管敷设：WDZN-BYJ（F）-2×2.5+WDZN-RYS-2×1.5。

②交直流隔离型分配电装置出线，AC220V电源线与通信线分管敷设：电源线WDZN-BYJ（F）-2×2.5（高压灯往往安装于高度大于2.4m的高大空间场所），通信线WDZN-RYS-2×1.5。

③混合型分配电装置出线，根据其出线电压分别参照上述要求进行选择。 

3 典型场所的灯具布置设计

3.1前室、避难走道、楼梯间（5.0lx）

3.1.1前室和避难走道

 前室吊顶高度3.5m，灯具安装高度即为3.5m。

 根据表1和图4（a）可知，灯具选用10lx/5W消防疏散照明灯较合适，灯下垂直地面水平照度为10lx；以灯为中心，在地面半径2.0m范围地面***照度不小于5lx。

 其余情况和避难走道以此类推。前室灯具布置示意如图6所示。 

3.1.2楼梯间

 选用10lx/5W消防疏散照明灯，安装在本层及转角平台***级台阶处，假设灯具安装高度2.5m，根据表1和图4（a）可知，灯下楼梯中心为16.6lx；平台拐角中心为8lx；踏步中心为10lx，如图7所示（注：壁装灯具为平射型产品）。