高层民用建筑应急照明系统设计探讨

王红霞

【摘要】应急照明系统作为建筑电气设计的关键内容之一，其设计是否科学合理、是否足够稳定可靠极为关键。本文结合笔者既往应急照明系统设计实践经验，就高层建筑的应急照明系统设计展开简要探讨，以期为众电气设计同仁在开展应急照明系统设计时有所裨益。

【关键词】高层民用建筑;应急照明系统;集中电源;应急照明集中控制器

1、何为应急照明系统

所谓应急照明系统即是当正常照明的电源由于种种原因失效时，作为补充备用而临时使用的照明系统，其中包含有下述三类系统：

（1）疏散照明系统。若正常使用的照明系统因某种原因产生故障而不能正常运行时，疏散照明系统能确保发生危险情况时人员安全地疏散。具体而言，为了保障顺利疏散到达安全地带，疏散照明系统分为诱导指示标志照明以及疏散照明。前者的设置是为了提示安全出口的方向以及位置，便于人员在疏散情况下准确找到安全出口;而疏散照明是为了在光线不足的情况下使人员能够了解疏散通道的流向以及识别障碍物，并在安全通道上顺利通行。一般在疏散路线中会设置手动报警器、呼叫通讯装置等，也会配备有相应数量的灭火设备。

（2）安全照明系统。若正常照明系统失效时，为了确保必要工作的进行，保障可能由于无照明而引发危险的照明，例如医院手术室、各类电梯以及冶金车间等。

（3）备用照明系统。若正常照明系统失效时，为了保障正常工作或活动保持一定稳定状态而配置的照明系统。

2、高层民用建筑应急照明系统设计

高层民用建筑物的应急照明负荷等级为一级负荷或者二级负荷，其供电可靠性的要求较高。根据应急照明的控制形式（集中控制型、非集中控制型）有所区别，应急照明集中控制器、应急照明配电箱、集中电源的供电常采用的供电方式如下：

2.1集中控制型系统供电方式

（1）双路进线均由独立电源供电。虽然此种形式的双路进线均由独立于正常电源的电网提供电源，但是为了保障应急照明系统运行的稳定，要将该两条外部进线设计为两路独立电源，从而能够保障一路出现故障不能供电时，另一路也能够稳定运行。这种设计方式的优点在于供电容量与时间余量都能够有充分的保障，对转换时间的要求不高。但是其缺陷在于一旦发生重大灾害，可能两条进线都会同时被破坏，从而失去应急功能。因此，对于目前较大规模的高层建筑类型一般不采用该种方式作为应急照明供电。这种供电设计需要结合当地电网的电力情况及使用负载情况进行统筹的综合考虑，更适合从宏观上安排电力设备的应急电源方式。

（2）电网与自备发电机组合供电。这种供电系统的特点是一路由当地供电电网进行供电，另外一路由建筑体自备发电机进行供电，从而使得应急照明的供电时间和容量不会受到约束。但由于疏散照明及安全照明对照明中断时间要求为不应大于5s，其中金融商业交易场所安全照明不应大于1.5s，要求较高，该方式需考虑到发电机组启动运行的延时性。即使在发电机设有自动启动装置的情况下，当正常供电系统中断时，发电机组马上启动需要在30s内完成供电，无法确保满足规范对应急照明中断时间的要求。因此为了提升电路转换的可靠性，采用此方式供电应急照明相关灯具应配备蓄电池或集中电源，进而确保切换供电的稳定性。

以上应急照明负荷为一级负荷时主电源的情况，当其为二级负荷时，应急照明集中控制器、集中电源、应急照明配电箱的主电源引自由双回路供电的消防电源配电箱即可。

2.2非集中控制型系统供电方式

非集中控制型系统中，集中电源或应急照明箱应由正常照明线路供电。以上两种形式，如果不采用集中电源，则均会需用到自带蓄电池的灯具。蓄电池是各类应急照明设备中最简便的一种供电方式。其优点在于供电有保障，转换有效率，增减容易，较少出现线路故障，不影响电池的使用寿命。但是也存在一定的劣势，例如自配蓄电池的应急照明灯具造价高，持续照明时间有限（取决于电池容量大小）、运行维护要求高。综上所述，灯具自带蓄电池供电的应急照明方式适用于总灯具数量较少，设置较为分散的一般规模建筑物。在实践中发现不同的电源结构其可靠程度也存有一定的差异，若只采用单一供电电源形式，一旦发生故障就会导致应急疏散工作瘫痪。因此，为了保障高层建筑应急照明系统的安全可靠，务须遵循安全、科学、经济的原则，选择两种或两种以上的应急照明供电电源。

2.3配电回路设计

（1）应急照明设备的供电应与正常供电回路进行区分，独立设置，并且在标准防火分区内有独立的回路。当采用集中供电或组合式的应急照明灯具设备时，则应与建筑防火分区的設置保持一致，避免跨越分区，并与正常照明系统进行分别控制。（2）若高层建筑采用分散供电时，应尽量在每层都设置专用应急照明配电箱或消防配电箱，并且要能够实现双回线路或两个独立供电电源的自动切换。（3）保应急照明灯具能在发生突发事故后自动启动。例如发生火灾时，应急照明系统能自动投入使用，并同时切断与非消防电源的连接。（4）正常照明与应急照明应分别设置并进行严格的区分，若存在备用照明为正常电源的一部分时，应当单独设置线路与开关，保证应急照明仅在紧急情况下开启，并保持稳定可靠。（5）高层建筑的楼梯间照明模式可采用竖向配电，并与应急照明回路相接。

2.4线路敷设

（1）集中控制型系统，系统配线应采用耐火线缆，系统的通信线路应选择耐火线缆或耐火光纤。非集中控制型系统中，当灯具采用自带蓄电池供电时，配电线路应采用阻燃线缆;当灯具由集中电源供电时，线路应采用耐火线缆。除绝缘层的防护要求外，应急照明线路的敷设也须结合消防配电要求进行，为避免突发火灾事故时线路故障而导致应急照明系统瘫痪，须在该类线路敷设时做好保护措施。例如，可通过外套钢管保护导线或电缆，并在非燃烧的材质中暗敷，保护层厚度应不小于3cm。若采用明敷，则除需套钢管保护外，还要在钢管外层涂刷防火材料或采取其它防火措施。同时，应急照明线路可采用具有防火性能或耐火等级较高的电线、电缆。（2）各类应急照明的线路上不允许设置插座，且应急照明系统应避免使用调光。（3）应急照明线路管线除了需要满足消防等级的需求外，还应以安全性、经济性为原则进行选用。

结语：

科学合理的应急照明系统对于辅助应对突发事件、确保住户生命及财产安全等有着极其关键的效用。对此，相应设计者务须紧密结合建筑实况，依据设计规范，结合既往类似实例，妥善选定可靠稳定的供电方案、科学适宜的控制方式以及合理规范的线路敷设方案，进而为构建稳定可靠的应急照明系统提供切实保障。

参考文献：

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