摘要:依据相关标准规定,本文旨在解释应急照明与消防应急照明的定义,探讨住宅项目中消防应急照明设计的更新与传统差异,研究消防应急照明与常规照明是否可以共用,并对住宅项目中消防应急照明及疏散指示系统的设计与实施进行深入分析和讨论。
关键词:消防应急照明;集中控制式系统;分散控制式系统;紧急照明控制器;集中供电;紧急照明配电箱
引言
自2019年3月1日起执行的GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术规范》(以下简称《技术规范》),对消防应急照明和疏散指示系统(以下简称“消防应急照明系统”)的设计规范进行了更新,引入了创新的设计理念和方法,与以往的应急照明设计存在显著差异。本文旨在通过对比新旧规范,分析住宅建筑项目中消防应急照明设计的变革,探讨集中控制型与非集中控制型系统的选用,以及消防应急照明在日常照明中的双重用途,进一步研究住宅项目中集中控制型消防应急照明系统的设计与应用。
1、应急照明与消防应急照明和疏散指示系统的定义
根据住建部发布的GB50034-2013《建筑照明设计规范》,应急照明定义为:在正常照明电源中断时启用的照明。应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。同时规定,在以下场所,当正常照明电源失效时,必须设置应急照明:
①对于需要维持正常工作或活动的场所,应配备备用照明;
②在需要保障人员在潜在危险中安全的场所,应设置安全照明;
③在确保人员安全疏散的出口和通道,应设置疏散照明。
《技术标准》界定了几个核心概念:
①消防应急照明与疏散指示系统,旨在为人员撤离和火灾发生时仍需运作的区域提供照明及疏散指引的系统。该系统依据消防应急灯具的操控模式分为集中控制型系统与非集中控制型系统。
②集中控制型系统,通过设置应急照明控制器,实现对应急照明集中电源或应急照明配电箱及其连接的消防应急灯具工作状态的集中控制与显示的消防应急照明系统。
③非集中控制型系统,无需设置应急照明控制器,由应急照明集中电源或应急照明配电箱各自控制其连接的消防应急灯具工作状态的消防应急照明系统。
④消防应急灯具,包括为人员疏散和消防作业提供照明和指示标志的各种灯具,如消防应急照明灯具和消防应急标志灯具。消防应急灯具根据使用环境和功能需求进行分类,详见图1。系统按照明功能分为疏散照明、疏散指示和消防备用照明。
2、住宅项目消防应急照明设计的现代化升级
在住宅项目设计过程中,依据GB50016、GB51348、JGJ242-2011等国家规范和设计标准,高层住宅建筑的楼梯间及其前室、电梯间及其前室或共用前室以及长度超过20米的内走道,必须安装应急照明设施。传统上,设计者倾向于使用集照明与应急功能于一体的自带蓄电池灯具,包括亮度极高的消防应急灯和持续发光的疏散指示标志灯,这些灯具由消防专用回路供电,
在火灾发生时,火灾自动报警及联动控制系统会切断正常电源,转而由灯具内置的蓄电池供电并启动应急照明。然而,住宅小区投入使用后,消防灯具产品的质量参差不齐和有限的使用寿命成为问题,为了确保系统的可靠性,物业管理者必须定期进行巡查、维护和更换,这成为了一项较大的人力成本投入。《技术标准》实施后,住宅建筑消防应急照明系统的设计与传统方法有了显著不同。《技术标准》规定,设有消防控制室的场所应采用集中控制型消防应急照明系统;对于配备了火灾自动报警系统但不需设置消控室的场所,建议采用集中控制型系统;其他场所则可采用非集中控制型系统。根据消防应急灯具蓄电池供电方式的不同,系统可分为集中电源供电和自带蓄电池供电两种类型。系统控制方式和灯具蓄电池供电方式的两种选择,可以组合成不同的系统配置。如图2所示。
3、在住宅项目中集中控制型或非集中控制型系统的选择
通常情况下,住宅小区中火灾自动报警系统的安装场所通常包括:所有超过100米的高层住宅建筑;一类和二类高层住宅建筑的公共区域(包括商业服务网点、配套用房等);与火灾自动报警系统联动的机械防排烟系统地下室汽车库;任何一层超过1500平方米或总建筑面积超过3000平方米的商业建筑配套;大、中型幼儿园的儿童用房等;老年人照料设施等,根据规范要求应在住宅小区内设置消防控制室。因此,消防控制室服务的住宅小区内设有火灾自动报警系统的区域,其消防应急照明系统应采用集中控制型。对于无需设置火灾自动报警系统的公共建筑内的疏散走道、建筑面积超过200平方米的餐厅、营业厅,以及建筑面积超过400平方米的会议室、办公大厅等人员密集场所,消防应急照明系统可采用非集中控制型系统。
并非所有公共场所都需要设置应急照明,例如:
①建筑高度低于27米的住宅建筑疏散走道、楼梯间;
②无需设置火灾自动报警系统的公共建筑,建筑面积小于200平方米的餐厅、营业厅,建筑面积超过400平方米的会议室、办公大厅等;
③建筑面积不超过100平方米的地下或半地下公共活动场所;④停车数量不超过50辆的汽车库等。
4、探讨住宅项目中消防应急照明与日常照明共用的可能性
在住宅项目中,那些无需设置应急照明的区域,自然不会出现消防应急照明是否能与日常照明共用的问题。然而,在那些已经安装了应急照明的区域,我们可以进行以下分析:依据《技术标准》第3.1.6条,当灯具采用自带蓄电池供电时,住宅建筑内的消防应急照明可以与日常照明共用。此外,《技术标准》第3.2.1条指出,在未设置消防控制室的住宅建筑中,疏散通道和楼梯间等区域可以选择使用自带电源的B型灯具。如果采用集中控制型系统,且灯具安装高度在8米及以下,应选用A型灯具。当消防照明与日常照明共用时,采用安全电压(36V及以下)供电的消防应急灯具虽然可以满足应急照明的最低照度要求,但要达到日常照明的照度标准则较为困难,详见表1。
根据《技术标准》规定,采用非集中控制型系统,在非火灾情况下,非持续型照明灯可以通过人体感应或声控感应等方式在主电源供电时点亮。而在火灾情况下,非集中控制型系统中的自带蓄电池供电方式应能手动启动应急照明,并能手动切断应急照明配电箱的主电源输出,同时控制所有非持续型照明灯的光源应急点亮,以及持续性灯具的光源从节电点亮模式切换到应急点亮模式。具体操作如下,在二类高层住宅建筑中,若不配备火灾自动报警系统,则在其疏散走道、敞开楼梯间以及电梯厅小于20米的区域设置B型自带蓄电池的应急灯具,与日常照明共用,并由非集中控制型B型应急照明配电箱供电。每个B型应急照明配电箱的输出回路不超过12路,为不同楼层的照明灯具供电的每个输出回路供电范围不超过18层。非集中控制型B型应急照明配电箱由该栋塔楼的正常照明配电箱供电,无需设置通信功能和消防联动功能,做法与一般配电箱类似。除上述情况外,住宅项目中的大部分区域不允许消防应急照明与日常照明共用。
5、在住宅项目中集中控制型消防应急照明与疏散指示系统的设计与应用
通常住宅项目包括一类高层住宅群、配套的公共建筑以及I类地下汽车库。由于这些住宅项目配备了火灾自动报警系统,因此设置了消控室,进而消防应急照明系统应采用集中控制型系统。
5.1 灯具设计
根据先前的分析,若选用自带蓄电池的A型灯具,很难达到日常照明的标准照度值,因此疏散照明灯应为非持续型。房地产企业对物业管理公司的调查和投资成本的测算显示,消防应急灯具蓄电池电源供电方式更倾向于集中电源供电方式。因此,在大多数高层住宅小区项目中,采用集中电源供电方式的集中控制型系统,配置A型灯具。由于住宅建筑中标志灯的安装高度通常小于3.5m,可以选择中型或小型标志灯。灯具光源的应急点亮响应时间均不超过5秒。对于建筑高度超过100m的住宅,灯具应急启动后,在蓄电池电源供电时的持续工作时间不应少于1.5小时;对于建筑高度低于100m的住宅,灯具应急启动后,在蓄电池电源供电时的持续工作时间不应少于半小时。高层住宅建筑内的应急照明灯设置应确保为人员疏散区域提供足够的照度,并满足《技术标准》第3.2.5条的要求。标志灯的设置应确保人员能够清晰准确地辨认疏散路径和方向、安全出口的位置以及所在楼层的位置,应设在醒目的位置,确保人员在疏散路径的任何位置都能看清标志灯,避免恐慌。对于居住在住宅建筑中的人们,他们通常对自己的居住环境很熟悉,出于自我保护的本能,若发生火灾,他们通常会沿着住宅建筑的地上楼梯间逃生。因此,笔者认为,在住宅塔楼地上的楼梯间内可以不安装方向标志灯,但为了减少逃生者的恐慌情绪,有必要设置楼层指示灯。对此观点,国标图集19D702-7《应急照明设计与安装》第35页也有明确说明。
5.2系统配电设计
集中电源负责为灯具提供主电源和蓄电池电源,实现两者的输出转换,并通过统一的配电回路为灯具供电。在集中电源的输入和输出回路中,不配置剩余电流动作保护器,且严禁将输出回路接入系统外的插座、开关或其他负载。灯具配电回路的设计需遵循《技术标准》第3.3.3至3.3.6条的规定。在住宅建筑的地上楼梯间,通常会设置剪刀楼梯作为两个独立的疏散通道。对于剪刀楼梯内的应急照明配电,笔者建议采用“方式一”,即通过两个配电回路交错为两个楼梯间供电。每个回路的配电管线沿两侧墙体垂直方向暗敷设,这种方式相较于“方式二”(每个楼梯单独一个回路沿楼梯斜楼板暗敷设)而言,施工更为简便,工程量也更节省。根据《技术标准》第3.3.4条第1款,防烟楼梯间和封闭楼梯间应各自设置独立的配电回路,目的是确保楼梯间内的应急照明不受其他区域影响,提高应急照明的可靠性。然而,笔者提出的“方式一”为剪刀楼梯内的两个独立楼梯间提供双回路供电,其可靠性更高。即使其中一个回路出现故障,每个独立楼梯间仍能保证至少50%的原设计照度,而“方式二”若回路故障,则该楼梯间将失去应急照明。(图3)集中电源、应急照明控制器、集中控制型系统的控制及系统线路设计,自《技术标准》实施以来,已形成适用于大多数住宅项目的设计原则,笔者在此不再详细论述。
5.3备用照明设计
在住宅项目中,火灾时仍需保持工作或值守的区域(例如避难间、配电室、消控室、消防水泵房、自备柴油发电机房等)应配备备用照明、疏散照明以及疏散指示标志。备用照明灯具可使用正常照明灯具,在火灾情况下应维持正常照度,通过在照明箱内设置双电源切换装置,由正常照明电源和消防电源专用应急回路共同供电。这些场所设置的疏散照明灯和疏散指示标志灯,也可用作电源转换时的过渡照明。
6、安科瑞选型产品
综合以上设计与要求,我司产品选型如下:





7、结语
火灾时,消防应急照明不仅确保人们安全撤离,还维护了生活秩序的稳定。一个设计得当、可靠的消防应急照明系统,能够防止停电或火灾时的恐慌和混乱。在住宅建筑中,若消防应急照明系统损坏,可能因维修不及时或管理不善,导致系统失效,在紧急情况下无法发挥其作用,从而构成严重的安全隐患。而采用集中控制型消防应急照明与疏散指示系统,消防值班人员能迅速察觉任何部件的异常,这不仅提升了管理效率,还减少了人力成本,发挥了关键作用。