应急照明设计的方法概述

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摘要：应急照明是现代公共建筑及工业建筑的重要安全设施，它与人身安全和建筑物安全紧密相关。文章阐述了应急照明的分类、各类建筑对应急照明的要求和设置原则，对建筑物的应急照明设计具有一定的指导作用。
关键词：应急照明；照明设计；消防安全设施
应急照明是现代公共建筑及工业建筑的重要安全设施，它同人身安全和建筑物安全紧密相关。当建筑物发生火灾或其它灾害，伴随着电源中断，应急照明对人员疏散、消防救援工作，对重要的生产、工作的继续运行或必要的操作处置，都有重要的作用。一些发达国家和国际照明委员会（cie）都提出了很高的要求和制定了详细规定。
1993年中国照明学会发布了《应急照明设计指南》，吸取了国际上的先进标准，总结了我国的经验，对设计有一定的指导意义。
一、应急照明的名称和分类
标准规定的应急照明则分为三类，即疏散照明、安全照明、备用照明。这种分三类的方法是和cie的《建筑内部应急照明指南》一致的。然而各国的分类也不统一，如荷兰和cie相同；美国《人身安全法规》则分为四类，即疏散照明分为两类，因此，和cie的分类比较接近；而前苏联和美国规范仍是分为两类。
二、应急照明的照度
考虑我国的实际情况，参照cie及美国的规定，建议时间至少应做到在疏散通道地面中心线上产生的平均照度不应低于0.5lx，并应保持较好的均匀度。至于安全照明和备用照明的照度，《工标》规定不应低于一般照明的5%和10%，这是通用原则。
三、应急照明的转换时间和持续工作时间
这两项标准在《工标》及《民标》中均没有规定。根据cie规定要求说明如下：
（一）正常电源中断，转换到应急电源供电的转换时间要求
1.疏散照明，不应大于15s。这是考虑了适应应急发电机自起动条件，如使用其它应急电源，应争取更短。
2.安全照明，不宜大于0.5s。因涉及人身安全更为直接，要求较高，应急电源只能使用电网线路自动转换或蓄电池。
3.备用照明，不应大于15s。对于有爆炸危险的生产场所等，应视工艺生产特点，按需要确定更短时间；对于商场的收款台之类场所，为防止抢窃，不宜大于1.5s。
（二）由应急电源供电时，应急照明持续时间要求
1.疏散照明，不宜小于30min。主要应考虑发生火灾或其它灾害时，人员疏散、在建筑物内搜寻人员、救援等需要的时间。对于超高层建筑、规模特大的多层建筑、大型医院等，宜考虑更长持续时间，如45min、60min、90min。
2.安全照明和备用照明，应视生产、工艺特点及持续时间长短确定。特别重要的公共建筑、通讯中心、广播台、电视台、发电及配变电中心、交通枢纽等场所，应长时间持续工作。
四、应急照明的电源
（一）作为应急照明的电源分类
1.来自电力网与正常电源分开的线路。
2.应急发电机组。
3.蓄电池组包括集中设置的、分区设置的、应急灯内自带的蓄电池组三种形式。
4.同时具备以上三类电源中的两种以至三种的组合。（二）来自电网的备用电源特点和应用
这种形式应用普遍，转换快，可靠，持续时间长。在大中城市、大中型工厂等，往往比较容易取得这种电源。一般说，公共建筑、厂房内，由于生产、工作需要，具有电网备用应急电源时，首先利用它作为应急照明电源。反之，专门为应急照明而设置，则不经济合理。
（三）应急发电机组的特点和应用
电源中断后，应急发电机组投入运行需要较长时间。经常处于后备状态的机组，停电时自起动时间约需15s，因此只能作为疏散照明和备用照明的应急电源。而不能单独用于安全照明。专为应急照明设置的发电机组，通常是不经济的，也不合理。在高层建筑常常是为消防要求设置的，如香港就规定8层以上的公共建筑应设发电机组作应急电源；在某些工业生产厂房或通讯、交通秩序也往往是和生产、运行的电力设施需要一起考虑。
（四）蓄电池组的特点和应用
蓄电池可靠性高，转换迅速，能适应各类应急照明。缺点是容量小，持续时间较短，需要经常维护检查，在重要的公共建筑、重要的地下建筑，有时和其它应急电源配合使用；在小型公共建筑，如小型旅馆，取得电网备用电源较困难时，用蓄电池较为合算。
（五）组合电源的应用
同时设置有两种以至三种应急电源，当然可靠性更高，但投资更大，一般只在重要的公共建筑、高层建筑中采用。一般来说，设置几种电源是根据该建筑的生产和消防电力设施要求确定的，专为应急照明设置并不太多。
五、疏散照明的设置
疏散照明应根据建筑物的层数、规模大小、复杂程度、建筑物内铁路和活动的人员多少、建筑物的功能、生产或使用特点等因素确定，应设置疏散照明的建筑主要有：人员众多的公共建筑，如大会堂、剧场、影院、文化宫、体育场所、展览馆、博物馆、旅馆、候机楼、大中型候车厅、大中型商场等；地下建筑，如地铁站、地下商场、旅馆、娱乐场所等；特别重要的人员众多的大型工业厂房。对于一般办公楼、9层以下的普通住宅楼、一般工业厂房，考虑到我国当前经济状况，可暂不设置。
疏散照明按功能分为两个类别：一是指示出口方向的疏散标志灯；二是照亮疏散通道的疏散照明灯。下面分别说明其布置和安装要求：
（一）疏散标志灯的布置及安装
在需要设疏散照明的建筑内，即在建筑物内疏散走道上或公共厅堂内任何位置的人员，都能看到疏散标志，以指示疏散方向，直至到达出口。
（二）疏散照明灯的布置和安装
疏散照明灯应沿疏散走道均匀布置，注意走道拐弯处，交叉处、地面高度变化处以及火灾报警按钮等消防设施处有必要；还有疏散楼梯间、防烟楼梯间及其前室、电梯候梯间等处；人员众多的会堂、剧场、体育馆、博物馆、大中商场等。
疏散照明灯通常是利用正常照明的一部分，如1/2或1/3,其间距不宜太大，并选用沿走道纵向具有宽配光的灯具，以提高均匀度。
六、安全照明的设置
（一）需要设置安全照明的场所
安全照明是在正常照明熄灭时确保处在潜在威胁中的人安全而设，强调极快地提供照明，保证人的安全。它和疏散照明不同，后者在灾害时保证人员撤离建筑物的安全之用。以下几类场所应设置安全照明：
1.因照明熄灭，黑暗中可能导致人员创伤、灼伤等严重危险的生产场所，如刀具裸露的圆盘锯等。
2.照明熄灭将延误工作和操作时间，如医院中危及患者生命的手术室、急救室等。
3.人员密集又不熟悉建筑内环境，照明熄灭容易引起惊恐而导致伤亡的场所，和难以同外界交流的电梯内。（二）安全照明的布置
安全照明多数不要求照亮整个房间，或不要求规定的均匀度，可以只照亮某一个或几个工作面。而且常常要求有一定方向性的照明。可以装设定向性灯具，有的可利用工艺设备的局部照明灯。
七、备用照明的设置
（一）需要装设备用照明的场所
备用照明应根据场所的生产、工作和运行特点而定，各种行业有自己的特殊要求。以下列举几类需要备用照明的场所：
1.断电后需要有照明以进行必要的操作、处置，否则将可能造成爆炸、火灾、中毒等事故的场所，或造成生产流程破坏或混乱，或加工、处理的贵重部件损害的场所。
2.照明熄灭将造成系统运行、操作或工作无法继续运行，从而导致很大的经济损失或不良影响的场所，如通讯中心、电视台、广播电台、铁路或航空枢纽、发电站、中心变电站、重要的动力供应站、城市供水设施，还有国家大会堂、国际会议中心、国际比赛场馆、高级宾馆等。
3.照明熄灭将妨碍消防工作的想法控制中心或指挥中心、消防设施间等。
4.重要的地下建筑，如地下铁路车站及运行室、地下旅馆、商场及娱乐所等。
5.照明熄灭将造成现金或贵重物品被窃的场所，如商场的贵重物品售货区、收款台、自选商场。
（二）备用照明的布置
1.备用照明应与正常照明统一布置，以求经济、合理、整体协调。
2.断电后要求继续坚持工作或需要进行必要的操作、处置的场所，备用照明灯要布置在需要工作、操作的主要部位。
3.照明熄灭后整个场所都要继续工作的，应利用正常照明灯具的一部分作为备用照明；当备用照明要求与正常照明保持相同照度的重要公共建筑，应利用正常全部照明灯，而不用另装灯具，在电源故障时转换到应急电源供电。
八、自带电源型应急灯的技术要求
1.蓄电池：要求使用全封闭、免维护、尺寸小的充电型电池，一般应使用镉镍电池，条件较优越也可铅酸电池，但尺寸较大，寿命较短，但不应使用汽车蓄电池，更不允许用原电池。
2.应有逆变、控制、保护及充电等环节。一般应有过充电保护。对于铅酸电池，还必须设过放电保护，至于镉镍电池，过放电影响较小。
3.逆变电路应保证一定的流明效率。即从正常电源供电转换到蓄电池供电后，光源输出光通量的比例。对于非持续运行应急灯，转换到蓄电池供电5s后的光通量要求不低于其额定光通量的80%。
4.电池放电终了时的电压不应低于额定电压的80%。有些国家规定了更高的比例。放电终了，应该是指该应急灯规定的应急持续工作时间的终了。
5.应急灯内的电池组与光源间，不应装设手动操作开关。应急灯的正常电源侧应装设短路保护；另外还要有充电指示灯和试验按钮。
九、疏散标志的技术要求
1.疏散标志包括出口标志和指向标志，标志面应清晰、直观、便于视看；对各国家、各民族的人都适用，最好是图形标志，而且是国际标准和通用的图形和文字。
2.疏散标志的尺寸：标志面板及图形文字部分的尺寸，应考虑安装位置、装饰要求和灯管尺寸而定。
3.标志面板和图形文字的颜色。面板背景一般用绿色，图形文字用白色。深色背景和浅色图形，具有更高的辨认性，使图形更鲜明。
4.标志面的亮度和亮度比。疏散照明不用照度衡量，而是考核其标志面的亮度值。按cie指南规定，标志面板及图形文字呈现的最低亮度不应小于15cd/m2，而最高亮度不应大于300cd/m2；同一标志面上最低与最高亮度之比不应大于1∶10。规定下限是为了能看清，上限是限制眩光。用于影剧院娱乐场所，标志面亮度宜取下限值。