應(yīng)急照明供電

淺析應(yīng)急照明供電摘要：理解應(yīng)急照明供電電源平時和火災(zāi)時的不同要求，分析火災(zāi)時應(yīng)急照明的作用以及需要到達的目的，結(jié)合GB50116-2023《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計標準》〔以下簡稱《火規(guī)》〕、國家建筑標準設(shè)計14X505-1《〔火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計標準〕圖示》〔以下簡稱《圖示》〕、GB50016-2023《建筑設(shè)計防火標準》、JGJ16-2023《民用建筑電氣設(shè)計標準》〔以下簡稱《民規(guī)》〕的內(nèi)容，以及相關(guān)的現(xiàn)行國家標準淺析應(yīng)急照明供電電源的要求。關(guān)鍵詞：應(yīng)急照明；疏散照明；備用照明；供電電源；集中電源；自帶蓄電池；～220V；DC24V；0引言火災(zāi)時，應(yīng)急照明為人員疏散提供正確的疏散路徑，保證疏散路徑上的照度要求，為消防作業(yè)場所提供備用照明，其重要性不言而喻。在工程設(shè)計中，應(yīng)急照明的電源如何配置、火災(zāi)時電源如何切換既相對簡單可靠又滿足標準的要求，對設(shè)計人員來說是非常重要的。為什么在滿足了負荷等級供電要求的情況下還要加蓄電池？平時220V供電火災(zāi)時采取強啟線強制點亮消防燈具是否滿足現(xiàn)行標準的要求？本文針對設(shè)計中經(jīng)常遇到的疑問結(jié)合現(xiàn)行的標準闡述作者觀點。1應(yīng)急照明的作用1.1應(yīng)急照明平時作用應(yīng)急照明不僅火災(zāi)時需要使用，平時也是需要使用的，在平時狀態(tài)下，消防應(yīng)急標志燈都是常亮的，用圖形和/或文字指示疏散方向；指示平安出口、樓層、避難層〔間〕、滅火器材、消火栓箱、消防電梯、殘疾人樓梯位置；指示禁止入內(nèi)的通道、場所及危險品存放處等，為人流疏散、特殊人員行走路徑及專業(yè)人員操作提供醒目的標志。在市電失電、變壓器或線路維修時，普通照明斷電的情況下，應(yīng)急照明是保證防止發(fā)生踩踏，防止人員恐慌，維持大樓根本運營的保證。由于蓄電池容量的限制，作者認為應(yīng)急照明不管有沒有采用蓄電池做為應(yīng)急電源，其平時的供電仍需要按照本建筑最高的負荷等級配置。1.2火災(zāi)時疏散照明平安電壓的重要性應(yīng)急照明是火災(zāi)時人員疏散逃生以及提供消防作業(yè)的重要保障。火災(zāi)狀態(tài)下，著火區(qū)吊頂極易燒毀，管線斷裂，燈具破碎，噴淋動作或者消火栓救援時現(xiàn)場大量的水，目前我國大局部的公共建筑工程應(yīng)急疏散照明管線大多布置于吊頂內(nèi)，管線做防火、防水處理很難保證，并且接線盒、金屬軟管、燈具入口、燈體也做防水防火處理也不現(xiàn)實，如果火災(zāi)時應(yīng)急照明燈具仍然保持AC220V電源供電會造成疏散人員以及消防救援人員的觸電危險及二次災(zāi)害，因此火災(zāi)時疏散通道上疏散照明應(yīng)該為平安電壓DC24V。綜上所述火災(zāi)時疏散照明需滿足三點：提供可靠的疏散照度，指示正確的疏散方向；供電時間維持標準所規(guī)定的時間；燈具供電為平安電壓防止觸電危險。2應(yīng)急照明供電要求2.1現(xiàn)行標準摘錄1〕GB50034-2023《建筑照明設(shè)計標準》，應(yīng)急照明包括疏散照明、平安照明、備用照明。2〕《民規(guī)》3.2.3條，應(yīng)急照明屬于消防負荷，按照本建筑最高的負荷等級配置。3〕GB50016-2023《建筑設(shè)計防火標準》10.1.8條，消防用電設(shè)備，應(yīng)在其配電線路的最末一級配電箱處設(shè)置自動切換裝置。條紋解釋對于應(yīng)急照明的最末一級配電箱為這些用電設(shè)備所在防火分區(qū)的配電箱。4〕應(yīng)急照明應(yīng)急電源供電轉(zhuǎn)換時間《民規(guī)》13.8.5條1)備用照明不應(yīng)大于5s，金融商業(yè)交易場所不應(yīng)大于1．5s；

2)疏散照明不應(yīng)大于5s。GB17945-2023《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》6.3.1.1條系統(tǒng)的應(yīng)急轉(zhuǎn)換時間不應(yīng)大于5s；高危險區(qū)域使用的系統(tǒng)不應(yīng)大于0.25s。5〕GB50052-2023《供配電系統(tǒng)設(shè)計標準》應(yīng)急電源的種類有：a、獨立于正常電源的發(fā)電機組。b、供電網(wǎng)絡(luò)中獨立于正常電源的專用的饋電線路。c、蓄電池。d、干電池。6〕疏散照明備用電源持續(xù)供電時間，需滿足GB50016-2023《建筑設(shè)計防火標準》10.1.5條規(guī)定，具體為：a、建筑高度大于100m的民用建筑，不應(yīng)小于1.5h；b、醫(yī)療建筑、老年人建筑、總建筑面積大于10萬m2的公共建筑和總建筑面積大于2萬m2的地下、半地下建筑，不應(yīng)少于1.0h；c、其他建筑，不應(yīng)少于0.5h。7〕備用照明為火災(zāi)時仍需正常工作的場所，如消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機房、配電室、防排煙機房等場所，其備用電源持續(xù)供電時間，根據(jù)《民規(guī)》13.8.6條為3.0h。8〕平安照明為用于確保處于潛在危險之中的人員平安的應(yīng)急照明。對應(yīng)急電源轉(zhuǎn)換的時間要求最高，通常為毫秒級，備用電源持續(xù)供電時間也因場合的不同而不同。2.2標準解析從現(xiàn)行標準可以看出，疏散照明、平安照明、備用照明對應(yīng)急電源的轉(zhuǎn)換時間要求不同，對備用電源的持續(xù)供電時間要求不盡相同，且三者對應(yīng)急時的照度值要求也不一樣。所以對應(yīng)急照明的配電不能一概而論，不同的應(yīng)急照明種類對其供電有不同的要求。3疏散照明及消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)3.1消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)新的GB50116-2023《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計標準》對消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)提出了聯(lián)動控制要求，設(shè)置了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的場所，必須對此系統(tǒng)進行聯(lián)動控制，這是毋庸置疑的，如同火災(zāi)自動報警系統(tǒng)必須聯(lián)動防排煙系統(tǒng)和消防水系統(tǒng)一樣的道理，是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的重要組成局部。根據(jù)對標準以及圖示的解讀，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)僅指應(yīng)急照明中的疏散照明，而不包括平安照明和備用照明根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成形式的不同主要分為4種根本類型：自帶電源集中控制型；集中電源集中控制型；自帶電源非集中控制型；集中電源非集中控制型。3.2自帶電源集中控制型系統(tǒng)3.2.1系統(tǒng)的控制要求自帶電源集中控制型系統(tǒng)〔控制到燈具〕如圖1所示，〔控制到回路〕如圖2所示，消防應(yīng)急燈具自帶蓄電池，應(yīng)急照明控制器接收到火災(zāi)報警控制器或消防聯(lián)動控制器的控制指令后，控制應(yīng)急照明配電箱，將現(xiàn)場燈具切換至平安電壓供電狀態(tài)。3.2.2應(yīng)急照明配電箱電壓輸出控制要求應(yīng)急照明配電箱的電壓輸出根據(jù)生產(chǎn)廠家的不同可為AC220V也可為DC24V，根據(jù)《圖示》第38頁提示6，圖1中方案Ⅰ輸出回路采用AC220V，要求火災(zāi)時切斷輸出回路，燈具轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮狀態(tài)。方案Ⅱ輸出回路采用平安電壓DC24V供電，火災(zāi)時可不切斷供電，使燈具在主電狀態(tài)下點亮，當應(yīng)急照明配電箱輸出回路無電源輸出時，連接的燈具轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮狀態(tài)。圖2控制到回路的方案，要求各回路的燈具持續(xù)性一致。有個注意點，因為燈具分持續(xù)型和非持續(xù)型，在不切斷主電或預(yù)設(shè)邏輯強制點亮的情況下，非持續(xù)型燈具是不會點亮的。所以應(yīng)急照明控制器預(yù)設(shè)邏輯應(yīng)該是在普通照明被消防切非即水系統(tǒng)動作后，控制到燈具方案通過地址碼對非持續(xù)型消防燈具強制啟動，控制到回路方案通過回路對非持續(xù)型消防燈具強制啟動，以滿足疏散照度的要求，當應(yīng)急照明配電箱無電源輸出時再轉(zhuǎn)至燈具自帶的蓄電池供電。圖1圖23.3自帶電源非集中控制型系統(tǒng)3.3.1系統(tǒng)的控制要求自帶電源非集中控制型系統(tǒng)為控制回路系統(tǒng)，如圖3所示，消防應(yīng)急燈具自帶蓄電池，應(yīng)急狀態(tài)下，消防聯(lián)動控制器通過輸入輸出模塊聯(lián)動控制應(yīng)急照明配電箱，將現(xiàn)場燈具切換至平安電壓供電狀態(tài)。圖33.3.2應(yīng)急照明配電箱電壓輸出控制要求與自帶電源集中控制系統(tǒng)型〔控制到回路〕類似，此處不再贅述。3.3集中電源集中控制型系統(tǒng)集中電源集中控制型系統(tǒng)〔控制到燈具〕如圖4所示，〔控制到回路〕如圖2所示，消防應(yīng)急燈具不自帶蓄電池，應(yīng)急狀態(tài)下，應(yīng)急照明控制器接收到火災(zāi)報警控制器或消防聯(lián)動控制器的控制指令后，控制集中電源和應(yīng)急照明分配電裝置，將現(xiàn)場燈具切換至平安電壓供電狀態(tài)。集中電源集中控制型系統(tǒng)除了在現(xiàn)場燈具的應(yīng)急供電環(huán)節(jié)與自帶電源集中控制型系統(tǒng)不同外，構(gòu)成方式、控制及狀態(tài)反應(yīng)等環(huán)節(jié)要求根本類似。圖43.4集中電源非集中控制型系統(tǒng)集中電源非集中控制型系統(tǒng)〔控制到燈具〕如圖5所示，消防應(yīng)急燈具不自帶蓄電池，應(yīng)急狀態(tài)下，消防聯(lián)動控制器通過輸入輸出模塊聯(lián)動控制集中電源和應(yīng)急照明分配電裝置，將現(xiàn)場燈具切換至平安電壓供電狀態(tài)。集中電源非集中控制型系統(tǒng)除了在現(xiàn)場燈具的應(yīng)急供電環(huán)節(jié)與自帶電源非集中控制型系統(tǒng)不同外，構(gòu)成方式、控制及狀態(tài)反應(yīng)等環(huán)節(jié)要求根本類似。圖53.5疏散照明供電從疏散照明幾種類型的控制要求看出，對于疏散照明，在火災(zāi)時均需要切換至平安電壓供電，從圖示可看出均需要采用蓄電池，或燈具自帶蓄電池，或采用集中電源，疏散照明由于設(shè)備容量小，采用蓄電池作為應(yīng)急電源能保證其可靠性。自備發(fā)電機組由于啟動時間較長，必須與蓄電池組合使用作為其應(yīng)急電源。從《圖示》所給的系統(tǒng)參考中，應(yīng)急照明配電箱、應(yīng)急照明分配電裝置均采用單電源市電供電+蓄電池的方式，作者認為考慮應(yīng)急照明平時使用的重要性，要求平時供電需與本建筑其他消防設(shè)備一致，即一級負荷采用雙電源供電，二級負荷采用雙回路供電，三級負荷采用單回路供電，在此根底上另加蓄電池。平時供電時為了平時使用功能，蓄電池那么為火災(zāi)時或市電失電時使用。對于未設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的情況下，火災(zāi)時手動切斷市電，電源轉(zhuǎn)換至蓄電池供電強制點亮。疏散照明控制歸納見下表：分類集中電源自帶電源集中控制型非集中控制型特征有應(yīng)急照明集中電源，由應(yīng)急照明分配電裝置供電燈具自帶蓄電池，由應(yīng)急照明配電箱供電有應(yīng)急照明控制器，可控制燈具或回路無應(yīng)急照明控制器，通過I/O模塊控制控制到燈具燈具帶地址碼，同一回路燈具持續(xù)性無要求控制到燈具無此功能控制到回路燈具可不帶地址碼，同一回路燈具持續(xù)性一致控制到回路燈具可不帶地址碼，同一回路燈具持續(xù)性一致疏散照明供電歸納見下表：負荷分類一級負荷二級負荷三級負荷供電形式雙電源+蓄電池雙回路+蓄電池單電源+蓄電池平時雙電源末端自切雙回路末端自切單電源火災(zāi)時主電輸出AC220V切斷主電，切換至蓄電池DC24V供電主電輸出DC24V可不切斷主電，所有燈具在主電狀態(tài)下點亮，主電失去時切換至蓄電池DC24V供電疏散燈具現(xiàn)場是否可控對于持續(xù)型燈具，常開常亮，斷電后由蓄電池強制點亮，現(xiàn)場無需控制；對于非持續(xù)型燈具現(xiàn)場是否可控〔如普通面板開關(guān)、延時開關(guān)、聲光感應(yīng)開關(guān)〕，不同的系統(tǒng)類型是不一樣的。主電輸出為AC220V時，且燈具自帶蓄電池的情況下，現(xiàn)場燈具是可控的，火災(zāi)時切換至蓄電池供電強制點亮。其他情況，現(xiàn)場是否可控，不同的設(shè)備生產(chǎn)廠家是不一樣的，應(yīng)根據(jù)廠家的控制方式及接線形式而定。無論選擇哪種系統(tǒng)采用什么樣的接線形式，發(fā)生火災(zāi)時水系統(tǒng)動作后所有的燈具轉(zhuǎn)換至平安電壓且強制點亮的原那么是不變的。即使火災(zāi)時強制點亮，不是在平安電壓下點亮也是不合標準要求的。4備用照明供電消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機房、配電室、防排煙機房以及發(fā)生火災(zāi)時仍需正常工作的消防設(shè)備房應(yīng)設(shè)置備用照明，其作業(yè)面的最低照度不應(yīng)低于正常照明的照度?！秷D示》43頁，備用照明可不設(shè)置蓄電池。GB50034-2023《建筑照明設(shè)計標準》7.2.2及條文解釋，備用照明由于設(shè)備用電量比擬大，且對電源轉(zhuǎn)換時間要求不高〔作者認為《民規(guī)》對備用照明應(yīng)急電源轉(zhuǎn)換時間為5s不夠準確〕，通常采用接自電力網(wǎng)的獨立的第二電源或自備發(fā)電機組作為應(yīng)急電源；對于消防范用照明，其供電電源可取自該場所內(nèi)消防用電設(shè)施的供電裝置的電源側(cè)〔作者認為即雙切箱的負荷側(cè)〕。需要設(shè)置備用照明的場所對于電氣設(shè)備房間，一般采用氣體滅火或滅火器滅火，其他設(shè)備房間火災(zāi)時現(xiàn)場有水的可能性不大，如果這些場所的噴淋動作就表示已經(jīng)不具備現(xiàn)場操作的條件了。許多地方審圖老師均要求備用照明設(shè)置蓄電池，且滿足3小時持續(xù)放電時間，而備用照明不應(yīng)低于正常照明的照度容量較大，勢必造成蓄電池特別大，現(xiàn)實工程真正能做到實施的很少。綜上所述，作者認為備用照明采用正常供電即可，可不設(shè)置蓄電池，電源可取自所在設(shè)備機房的消防電源配電箱，也可取自所在防火分區(qū)的應(yīng)急照明配電箱。備用照明的管線最好暗埋在結(jié)構(gòu)內(nèi)。5平安照明供電平安照明對應(yīng)急電源轉(zhuǎn)換時間最高，應(yīng)采用兩個獨立電源同時供電的方式，即正常照明熄滅并不影響平安照明的狀態(tài)；當不具備兩個獨立電源條件時，應(yīng)采用蓄電池或干電池組，其可靠性高，轉(zhuǎn)換快，但持續(xù)時間較短。6結(jié)語《火規(guī)》和《建筑設(shè)計防火標準》新老標準交替，本文根據(jù)新標準的內(nèi)容，結(jié)合《圖示》和相關(guān)標準，結(jié)合標準參編老師的宣貫講座，對應(yīng)急照明的供電分為疏散照明、備用照明、平安照明做了不同的分析。由于對標準和標準條文的理解水平有限，掌握的資料及分析問題的角度有差異，假設(shè)有不妥之處敬請指正。參考文獻[1]中國建筑科學(xué)研究院.GB50034-2023《建筑照明設(shè)計標準》.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2023[2]公安部天津消防研究所.四川消防研