高层建筑应急照明设计

摘 要：在高层建筑的消防应急照明设计中,作为一个工程设计人员,我们应对其有足够的认识和重视.一旦有火灾事故发生,应急照明系统和疏散指示系统要能够引导建筑物内的人员安全的逃生,正确的疏散,这是设计的最大价值所在,否则我们的设计将是一个不成功的设计.本文作者结合多年来的工作经验,对高层建筑应急照明设计进行了研究,具有重要的参考意义.

关 键 词：高层建筑火灾应急照明设计探讨

目前高层建筑越来越多,由于高层建筑的高度,面积和规模都比较大,人员密集,发生火灾的危险性超出一般的多层建筑,如果不采取有效的控制引导措施,一旦发生火灾后人员伤亡及财产损失将极为严重,为确保火灾时人员疏散,《高层民用建筑设计防火规范》中明确规定,高层建筑内应设置“火灾应急照明和疏散指示标志”.应急照明系统是消防设施的一个重要组成部分,其设计是否合理、可靠,关系着能否保障人身安全和财产损失.本文就高层建筑的应急照明设计浅谈一些体会.

1.合理设置火灾应急照明的重要性

当火灾发生时,为了预防人员触及带电部分的电气设备和线路,防止火势扩大,消防控制中心会根据模块的信号将起火部位及该防火分区的正常电源切断.如果不设置火灾应急照明,或者设计不合理,再加上有毒烟气（如硫化物和氰化物）作用,必然引起混乱,加大疏散的难度,造成人身伤亡及财产损失.对于高层建筑,安全疏散存在如下诸多不利的因素.

1.1由于高层建筑层数多,垂直疏散距离长,疏散到安全场所所需时间相应增长.加之疏散通道烟气浓度过大,容易造成被困人员伤亡.

1.2有些规模大、功能复杂的高层建筑,疏散通道弯道过多,宽度不够等,容易造成混乱拥挤或踩踏现象,影响安全疏散,增加人身伤亡和财产损失的几率.

1.3高层内各种竖向管井较多,防火间隔处理不当,火灾时拔烟、拔火作用大,蔓延快,给安全疏散增加了困难.

1.4几乎所有城市消防部门的消防登高车数量均较少,最大工作高度有限,达到70m以上的救援能力的登高车更是寥寥无几,故不利于高层建筑火灾时对被困人员的救援.综上所述,对于高层建筑合理地设置火灾应急照明是十分必要的.

2、比较《高层民用建筑防火规范》和《民用建筑电气设计规范》的异同

在《高层民用建筑防火规范》GB50045-95（2005年版）（以下简称《高规》）和《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008（以下简称《民用》）中,对于火灾应急照明的规定不尽相同,具体异同之处如下所示.

2.1对于疏散指示标识、疏散照明、继续工作的备用照明、安全照明的概念,从字面上我们就很容易理解,其中在《民用建筑设计规范》JGJ16-2008中,13.8.1条对其进行了相关规定,条文写到“1.供消防作业及救援人员继续工作的场所,应设置备用照明；2.供人员疏散,并为了消防人员撤离火灾现场的场所,应设置疏散指示标志灯和疏散通道照明.”

而对于暂时继续工作的备用照明,我理解其有两个作用：①用于人员安全疏散；②用于将正在进行的工作告一段落（主要针对于具有营业性质的场所,如银行）.前一个作用是主要的,所以我个人认为,暂时继续工作的备用照明应该包括在疏散照明里.

2.2对于两个规范中,火灾应急照明最低照度标准的不同,我们该如何对待呢.一般来说,我们按标准高的建筑进行设计,具体情况应该具体分析.对于功能不复杂、流动人员及外来人员较少的高层建筑（如高层住宅、高层写字楼等）,由于人员对楼内环境比较熟悉,在低照度下也可迅速疏散到安全地带,这样可以减小柴油发电机组的容量,节约投资、能源,达到节能减排的效果.对于功能复杂、流动人员较多的高层建筑（如商业楼、大型综合楼等）,由于人员对环境及疏散通道不熟悉,再加上发生火灾时被困人员的神经处于高度紧张状态,所以如果照度低,容易引起混乱至而造成拥挤、踩踏现象,不利于安全疏散.对于电影院、体育馆、大型医院等人员密集场所,在有条件的前提下,适当提高火灾应急照明的照度是有益的,其优点在于以下两点：①明亮的空间暂时可以稳定被困人员的情绪,使人员迅速有序地进行疏散,避免人员伤亡；②对于营业场所,明亮的空间可以使工作人员在短时间内将财物处理妥当,减少财产损失.

3.应急照明的控制方式的优缺点

3.1设专用照明灯具

平时不亮,火灾时由消防控制中心输出信号强行切换点亮.优点：控制及配线比较简单,节约能源.缺点：多设一套灯具,线路及灯具出现故障时不易发现,平时需经常检查维护.适用场所较多.

3.2正常兼应急照明

3.2.1常明.优点：控制及配线相对来说简单,少设一套灯具.缺点：浪费能源,违背国家节能减排政策.仅适用于宾馆、医院等24h工作的场所.

3.2.2平时可控,采用交流接触器（大面积照明）或双控开关（单个房间）,火灾时由消防控制中心输出信号强行切换点亮.优点：节约能源,少设一套灯具.缺点：控制及配线复杂,故障点多,不利于排查.适用于装修要求较高的场所,如高档酒店、大型商场.

3.2.3对于消防控制中心、变电所、弱电机房、监控中心等24h有人值班的场所,可不受消防控制中心控制.

3.2.4对于消防泵房、加压送风机房、排烟机房、电梯机房等无人值班的场所,现场设双控开关,火灾时由消防中心输出信号强行点亮.疏散标志灯应自带蓄电池,且常明,尤其是无自然采光的场所,如地下商场等.

4.备用电源的设置

我国的高层建筑,一般以柴油发电机组作为备用电源,我们设计时要求机组应配套提供电源自动切换装置,保证在市电断后15s内起动并供电,并具有三次起动功能,其踪迹时间不大于30s,市电恢复后,延时自动停机.但大多数工程在实际运行中,为了确保供电安全,一般将发电机的起动均设定在手动位置；个别工程即便设定在自动位置,如不经常进行检查和维护的话,也不能确保发电机自动起动成功.选用柴油发电机组时一般选用风冷方式机组.需与土建及暖通专业配合解决进出风及排烟通道.在进出风通道难于解决时,可将排风机、散热管与机组主体分开,单独安装在室外,用水管将散热管与主机相连,但对于北方工程而言,并不适用.选型时注意应选择排烟少、耗油量小、需要通风量小的产品.

高层建筑楼梯间的应急照明,宜由应急电源提供专用回路,采用树干式供电.根据工程的具体情况设置应急照明配电箱,一般来说位置最好要居于建筑物中间位置,以利于配电.而备用照明和疏散照明,不应同一分支回路供电,严禁在应急照明电源输出回路中连接插座.

对于重要或人员密集场所的火灾应急照明,部分灯具应采用带蓄电池的应急灯.在柴油发电机组启动起来之前,有部分应急灯点亮,在此过渡过程中用以稳定被困人员的情绪,避免发生混乱而不利于疏散,并且可以减少生命财产的损失.尤其是变电所、柴油发电机房、消防控制中心等场所,应急灯的数量宜适当增加（通常做法是正常兼应急照明,即由该位置的指定应急照明箱配电）,使其在市电电源断电后,仍可维持工作,确保发电机起动成功.在设计中,应注意应急灯具与其它灯具的协调统一,确保视觉上美观.

规范中要求,应急照明在正常电源断电后,其电源转换时间应满足：疏散照明≤15s备用照明≤15s（金融商业交易场所≤1.5s）安全照明≤0.5s对于金融商业交易场所的备用照明及安全照明,柴油发电机组作为备用电源不能满足电源转换时间的要求.所以上述场所火灾应急照明应采用蓄电池或蓄电池组作备用电源.一般在说明中强调一点,蓄电池工作时间不小于30min.

5.光源及灯具的选择

规范中虽没有作具体规定如何选择火灾应急照明的光源,但在我看来,应注意选用可以瞬时点亮的光源（如白炽灯、荧光灯）.启动时间较长的气体放电光源（如高压钠灯、金属卤化物灯）,启动时间一般在4～8min左右,由于点亮时间过慢,影响疏散及被困人员的情绪,故不予采用.

对于火灾应急照明的灯具,规范中规定应设玻璃或其他非燃材料制作的保护罩,设计者在选型时,应在图例表备注栏中着重说明这一点.现今,疏散标志照明灯具的产品都可满足规范要求,强调一点为响应国家节能减排政策,建议选用LED光源的标识灯.不过疏散照明、备用照明、安全照明灯具,能做到既满足规范要求、又美观适用,即和正常照明灯具协调统一的产品,种类和样式相对来说都非常少,在设计选型时比较困难,

所以建议照明灯具厂家加大设计生产一些与普通灯具相对应的应急照明灯具的力度,这样一来无论对于设计者,还是建设单位,或是灯具厂家都有很大益处.

6.应急照明的线路敷设

应急照明线路应做到在正常照明断电或在火灾情况下不影响应急照明的使用.因此,除应急照明配电箱宜与正常照明配电箱分开设置并布置在无火灾危险的场所外,应急照明线路与正常照明线路不应共用中性线,也不应穿在同一根保护管内敷设.

应急照明的分支线路应按防火分区划分,不宜跨越防火分区,应急照明的配电干线可跨越防火分区,跨越时应采取隔热与防火措施.线路可采用普通导线、电缆,但应穿金属管或难燃硬质塑料导线管保护,暗敷时应敷设在非燃烧体内,其保护层厚度不应少于30mm.如明敷应在金属管外壁涂刷如丙烯酸乳胶这一类防火涂料.

应急照明线路在电气竖井、电缆桥架上的敷设可明敷而不必穿管保护,但应采用绝缘和护套为非延燃材料的阻燃导线、电缆；电缆在穿过墙壁、楼板时应采用金属管保护,管与墙壁、楼板之间应封严,管内也应采用非燃材料填塞.

只有在特别重要的建筑物内,供给应急照明的主干线才考虑采用防火电缆.由于高层民用建筑的应急照明产品质量参差不齐,有的只是摆设,一旦发生火灾可能难于发挥作用,成为建筑电气中的薄弱环节.因此,应不断总结经验,深入研究应急照明技术,发展提高应急照明水平.

结语：

总之,高层建筑内合理设计应急照明十分必要,必须引起用户和工程设计单位的足够重视,并且设计时应因地制宜的选用相应功能应急照明器具、科学地计算有关数据；应该根据有关部门的规范和规定,认真负责地设计应急照明的装设位置、供电方式和控制方式,以保障人身安全和减少财产损失.