淺談應急照明設計與應用

【摘要】應急照明是因正常照明的電源失效而啟用的照明。應急照明作為工業(yè)及民用建筑照明設施的一個(gè)部分，同人身安全和建筑物、設備安全息息相關(guān)。本文對應急照明設計的主要內容進(jìn)行了介紹,主要內容包括：應急照明的分類(lèi)及含義，應急照明電源的分類(lèi)、選擇及切斷，應急照明轉換時(shí)間、持續照明時(shí)間的確定應急照明的控制，并論述了設計中值得注意的一些問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】應急照明；電源；轉換時(shí)間；持續時(shí)間；控制

1引言：

在做照明設計的時(shí)候，我們希望有些光源在某些時(shí)候是常明的，但這僅靠正常電源是不行的。因為當故障發(fā)生時(shí)，或某些可能的災害如火災、爆炸等發(fā)生時(shí)，正常電源往往發(fā)生故障被斷開(kāi)，正常照明全部熄滅。為了保障人員疏散、消防救援工作，并對進(jìn)行著(zhù)的生產(chǎn)、工作及時(shí)操作和處理，有效地制止災害或事故的蔓延，這時(shí)應隨即投入應急照明。因此，在做設計時(shí)，項目都對應急照明提出了很高的要求和制定了詳細的規定。

應急照明是指正常照明系統因電源失效而啟用的照明，用來(lái)供人員疏散、保障和繼續工作之用。如果應急照明系統設計得合理，對故障發(fā)生時(shí)人員的安全、快速疏散將起到相當積極的作用，但如果設計得不合理，就會(huì )影響人員疏散和諸如滅火等的進(jìn)程，嚴重時(shí)甚至會(huì )發(fā)生人員傷亡及造成財產(chǎn)的重大損失。所以，在電氣照明設計領(lǐng)域中，應急照明系統，是與人民群眾生命有密切關(guān)系的，因此，設計一套合理的應急照明系統，是值得共同探討和研究的。

2應急照明的分類(lèi)及含義

在做工程的應急照明設計前，弄清應急照明的分類(lèi)及含義，這樣才能符合設計要求。

圖1應急照明分類(lèi)圖

（a）GB50034分類(lèi)；（b）GB50016分類(lèi)；（c）CIE分類(lèi)

本文按GB50034-2013《建筑照明設計標準》的規定，應急照明分為三類(lèi)，即疏散照明、安全照明、備用照明。

疏散照明：在正常照明電源發(fā)生故障時(shí)，為使人員能容易而準確無(wú)誤地找到建筑物出口而設的應急照明部分。它由疏散照明燈和疏散標志燈組成。疏散標志燈一般應選用燈具，但有些設計往往沒(méi)有正確選用光源的容量以及燈具外型尺寸，有的甚至只在圖例中寫(xiě)上“出口燈”、“誘導燈”字樣了事。要知道在火災狀態(tài)下，為保證標志燈在煙霧下的可見(jiàn)度、清晰度，與燈具選型密切相關(guān)。我們有時(shí)會(huì )看到，一個(gè)偌大的建筑物卻配置了很小尺寸的誘導燈、出口燈，這必然會(huì )影響誘導的效果。所以我們應結合工程予以采用合適的疏散標志燈。

安全照明：在正常照明電源發(fā)生故障時(shí)，為確保處于潛在危險中人員的安全而設的應急照明部分。

備用照明：在正常照明電源發(fā)生故障時(shí)，為確保正?；顒?dòng)繼續進(jìn)行而設的應急照明部分。

3應急照明連續供電時(shí)間及轉換時(shí)間

3.1應急照明的轉換時(shí)間

應急照明的轉換時(shí)間應根據實(shí)際工程及有關(guān)的規范確定。

1. 備用照明的轉換時(shí)間不應大于5s；對于有爆炸危險的生產(chǎn)場(chǎng)所等，應視工藝生產(chǎn)特點(diǎn)，按需要確定更短時(shí)間；對于商場(chǎng)的收款臺之類(lèi)場(chǎng)所，為防止搶竊，不宜大于1.5s；
2. 疏散照明的轉換時(shí)間不應大于15s；這是考慮了適應應急發(fā)電機自起動(dòng)條件，如果使用的是其它的應急電源，應爭取更短；
3. 安全照明的轉換時(shí)間不應大于0.5s；因涉及到人身安全，所以要求比較高，因此應急電源只能使用電網(wǎng)線(xiàn)路自動(dòng)轉換或蓄電池。

應急照明轉換時(shí)間的確定主要從必要的操作、處理及可能造成的事故、經(jīng)濟損失考慮，某些場(chǎng)所要求更短的轉換時(shí)間，對于有嚴重危險的生產(chǎn)場(chǎng)所，應按其生產(chǎn)實(shí)際需要確定。對于疏散照明和備用照明只采用自動(dòng)轉換是容易實(shí)現的，即使使用柴油發(fā)電機組做為應急電源，采用自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)轉換也是可以實(shí)現的。對于安全照明，因轉換時(shí)間為0.5s，極短，所以不能采用柴油發(fā)電機組為應急電源，也不能用熒光燈做為光源，用瞬時(shí)點(diǎn)燃的白熾燈作為光源且須自動(dòng)轉換。

3.2應急照明的連續供電時(shí)間

從應急照明電源的種類(lèi)及對應急照明轉換時(shí)間的要求，不難看出應急照明持續工作時(shí)間也是要受到一定限制的。

（1）疏散照明持續時(shí)間不宜小于30分鐘。主要應考慮發(fā)生火災或其它災害時(shí)，人員疏散、在建筑物內搜尋人員、救援等需要的時(shí)間。對于高層建筑、規模大的多層建筑、大型醫院等，宜考慮更長(cháng)的持續時(shí)間，如45、60、90分鐘。

（2）安全照明和備用照明的持續工作時(shí)間應視使用場(chǎng)所、生產(chǎn)、工藝特點(diǎn)確定。某些特別重要的場(chǎng)所如公共建筑、通訊中心、廣播臺、電視臺、發(fā)電及變配電、交通樞紐等，應長(cháng)時(shí)間持續工作。

對于接自電網(wǎng)或應急發(fā)電機組的應急照明系統，其持續工作時(shí)間是容易滿(mǎn)足要求的；對于蓄電池供電的應急照明系統，其工作時(shí)間受到蓄電池容量大小的限制。對于要求持續工作時(shí)間較長(cháng)的場(chǎng)所不宜單獨使用蓄電池組，應考慮與發(fā)電機組配合使用。在這種情況下，蓄電池組供電，僅作為應急照明的過(guò)渡，等發(fā)電機組自起動(dòng)后就可以利用發(fā)電機組供電了，這樣，蓄電池供電的時(shí)間可適當減少。 

4應急照明電源

4.1應急照明電源的分類(lèi)

應急照明電源是當正常電源不再提供正常照明需要的低亮度時(shí)，即正常照明電源電壓降為額定電壓60％以下時(shí)，轉換到應急照明電源供電。應急照明電源大致可以分為以下幾種類(lèi)型：

（1）接自電力網(wǎng)有效地獨立于正常照明電源的線(xiàn)路，特點(diǎn)是容量大、轉換快、持續工作時(shí)間長(cháng)

（2）應急發(fā)電機組;

（3）帶有蓄電池組的應急電源，

應急照明電源的選擇確定，應根據應急照明的種類(lèi)、轉換時(shí)間、持續工作時(shí)間、各種電源的特點(diǎn)及實(shí)際工程的客觀(guān)需要和要求等多種因素綜合考慮進(jìn)行選擇，應該做到可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理。 

4.2接自電力網(wǎng)有效地獨立于正常照明電源的線(xiàn)路

這種電源，具有轉換時(shí)間短，持續工作時(shí)間長(cháng)，工作可靠的特點(diǎn)。所以這種電源應用較為普遍。尤其是大中城市、大中型工廠(chǎng)取得這種電源比較容易。對于公共建筑和廠(chǎng)房，由于生產(chǎn)和工作需要，當具有電網(wǎng)備用電源時(shí)，應首先利用它做為應急照明電源。如果專(zhuān)門(mén)為應急照明設置上述這樣的電源是不經(jīng)濟的。

應結合當地電力實(shí)際及工程實(shí)際情況綜合考慮，統籌安排電力設備的應急電源和應急照明電源。對于要繼續維持生產(chǎn)的備用照明及消防水泵房的備用照明，應與生產(chǎn)電力設備、消防泵使用同一備用電源，一般自電網(wǎng)取得。 

4.3柴油發(fā)電機組電源

對于柴油發(fā)電機組，由于電機投入運行需要較長(cháng)的時(shí)間，經(jīng)常處于后備狀態(tài)的機組，停電時(shí)自起動(dòng)時(shí)間約需15s，因此只能做為疏散照明和備用照明的應急照明電源，而不能單獨用于安全照明。專(zhuān)門(mén)為應急照明設置發(fā)電機組是不經(jīng)濟的，也是不合理的。在某些工業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)房也往往是和生產(chǎn)運行的電力設備的需要一起考慮。

4.4蓄電池電源

燈內自帶蓄電池即自帶電源型應急燈，這種方式供電可靠性高，轉換迅速，增減方便，線(xiàn)路故障無(wú)影響，電池損壞影響面小。缺點(diǎn)是投資大，持續照明時(shí)間受容量大小的限制，運行管理及維護要求高。這種方式適用于應急照明燈數不多，裝設較分散，規模不大的建筑物。

集中或分區集中設置的蓄電池組電源，優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性高、轉換迅速，與自帶蓄電池方式相比投資較少，管理及維護較方便。缺點(diǎn)是需要專(zhuān)門(mén)房間，電池故障影響面積大，當供電距離長(cháng)時(shí)，導線(xiàn)截面大，將增加銅耗量，且線(xiàn)路的防火問(wèn)題也要考慮。這種方式適用于應急照明燈數較多，燈具較集中，規模較大的建筑物。因此在重要的建筑，有時(shí)要與其他類(lèi)型的應急照明電源配合使用，這樣較為經(jīng)濟合理。

不間斷電源裝置（UPS）是一種集中或分區集中設置的蓄電池供電方式，其各項性能指標都很高，但價(jià)格也高，一般應急照明不宜選用。但像計算機站等建筑內已有UPS，且容量能滿(mǎn)足要求時(shí)，利用UPS供給本場(chǎng)所內的應急照明是適宜的。變配電所設有蓄電池直流屏時(shí)，也可利用它供給本所內的備用照明。 

4.5組合電源

由于上述幾種電源的結構、可靠程度不同，所以在實(shí)際應用中只選擇某一種應急照明電源有時(shí)是很難滿(mǎn)足要求的，也很難做到安全可靠、經(jīng)濟合理。這時(shí)就有必要選擇兩種或兩種以上的應急照明電源。

當應急照明電源是取自電網(wǎng)的獨立電源時(shí)，要求由外部引來(lái)兩路獨立電源供電，確保一路故障時(shí)，另一路仍繼續工作。應急照明配電系統應自成體系，保證在火災情況下，切除非消防負荷后，系統仍可供電。此種方式供電容量和供電時(shí)間不受限制，轉換時(shí)間容易滿(mǎn)足要求。但是在重大災害時(shí)，其供電可靠性可能遭到破壞。因此，對于規模較大的高層建筑和一些特別重要的建筑僅采用此種方式做應急照明電源是不夠的，這時(shí)就有必要配以發(fā)電機組或蓄電池作為應急照明電源的必要補充和加強。

發(fā)電機組供電方式的優(yōu)點(diǎn)是供電容量和供電時(shí)間基本不受限制，不足之處是轉換時(shí)間較長(cháng)，不能用于安全照明及某些對轉換時(shí)間要求較高場(chǎng)所的備用照明。需要用于這種場(chǎng)所時(shí)，應采用由蓄電池組供電的應急照明燈具作為過(guò)渡照明。高層建筑及一些特別重要的大型建筑，宜采用這種由發(fā)電機組與蓄電池組合作為應急照明電源的供電方式。

同時(shí)設置兩種以至三種應急照明電源，可靠性當然高，但投資更大，一般只在重要的公共建筑、高層建筑中采用。一般說(shuō)，設置幾種電源是根據該建筑的生產(chǎn)和消防電力設施要求確定的，專(zhuān)為應急照明設置并不太多。

5應急照明的控制

有了可靠的電源、線(xiàn)路、光源、燈具，如果在應急時(shí)不能及時(shí)點(diǎn)亮，一切都是徒然。應急照明的控制有多種方式，關(guān)鍵是設計者有清晰的設計思路。首先應明確各種場(chǎng)所照明的常態(tài)，其次是控制點(diǎn)，有的由現場(chǎng)開(kāi)關(guān)面板控制，有的在配電箱集中控制，有消控的還應有消控強制接通，不能只有消控接通而無(wú)就地控制點(diǎn)，以防消控失靈，并應將設計意圖用控制接線(xiàn)圖表達并與配電系統回路對應表示。

對于自帶蓄電池的應急照明燈的控制接線(xiàn)，請參見(jiàn)圖1所示。自帶蓄電池應急燈具的充電線(xiàn)在任何情況下都不應被拉閘，我們知道充電線(xiàn)除了對蓄電池充電（正常時(shí)浮充）外，充電線(xiàn)失去電源是應急照明燈由正常照明電源轉換成由內部自帶蓄電池電源供電的信號，一旦被誤操作拉閘，燈具就會(huì )耗盡蓄電池的能量，又不能及時(shí)再充電，此時(shí)若發(fā)生災情，燈具就無(wú)法點(diǎn)亮，這是不允許的。所以設計應注明哪個(gè)是充電線(xiàn)開(kāi)關(guān)，并注明“不得拉閘”。配電箱標志框也應明確標明。

6應急照明電源的切斷

雖然說(shuō)應急照明是一項綜合安全設施，并不都是用于火災時(shí)，但它應能滿(mǎn)足消防的規范，它的供電是屬于消防用電電源?；馂拇_認后，消防控制設備對聯(lián)動(dòng)控制對象應有下列功能：接通應急照明燈；切斷有關(guān)部位的非消防電源。我認為：接通應急照明燈是人員疏散的照明；切斷有關(guān)部位的非消防電源是為了撲救方便，減少救火人員觸電的可能性。在實(shí)際設計中，應急照明常結合正常照明統一布置，利用正常照明燈的部分或全部作為應急照明，當某場(chǎng)所發(fā)生火災時(shí)，接通應急照明燈，指示人員疏散，同時(shí)，切斷有關(guān)部位的非消防電源，防止電氣線(xiàn)路短路，但當人們已經(jīng)疏散撤離完，消防控制也應將該場(chǎng)所應急照明電源切斷，只保留帶蓄電池的應急照明燈并維持必要的持續照明時(shí)間，這樣就可以減少救火人員觸電的可能性，更便于撲救。有消防人員證實(shí)，在撲救火災時(shí)，他們要求有關(guān)部位的電源要全部切斷。

7應用舉例

某公司煤化工乙二醇變配電室，照明設計過(guò)程中：對于配電室等重要機房，備用照明與正常照明照度相同，利用正常照明的燈具在正常電源故障時(shí)，備用電源自動(dòng)轉換到備用電源供電。本設計照明配電箱電源引自低壓配電室EPS。照明采用節能型LED燈，所有燈具功率因數均不小于0.9；通道設消防應急照明燈、疏散指示燈和出口指示燈。燈具在有吊頂的場(chǎng)所嵌入安裝，無(wú)吊頂的場(chǎng)所管吊或吸頂安裝。照度采用利用系數法：

圖2利用系數法計算平均照度的基本公式

按上述公式計算得出：走廊、樓梯間為50lx，節能指標2.5W/m2；衛生間為75lx，節能指標3.5W/m2；配電室、機柜間、值班室為300lx，節能指標9W/m2。符合國家相關(guān)規范要求。

結束語(yǔ)

總之，應急照明設計是一項重要的工作，周密考慮，細致作圖，一個(gè)小小的疏忽，在火災時(shí)就可能造成嚴重的后果。“火場(chǎng)如戰場(chǎng)，時(shí)間就是生命”。應急照明系統可能為逃生者贏(yíng)得寶貴的時(shí)間，相反也可能使之失去獲救的機會(huì )。無(wú)數慘痛的事實(shí)告訴我們，要以高度的責任心去對待每一項設計。

8安科瑞消防應急照明和疏散指示系統選型

8.1系統組成

a.應急照明控制器

控制器是消防應急照明和疏散指示系統的系統主機?？刂破髋cFAS(火災自動(dòng)報警系統)主機聯(lián)動(dòng)，在火災發(fā)生時(shí)，智能地控制指示燈的開(kāi)關(guān)?？刂破魍ㄟ^(guò)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)監控各個(gè)終端，在險情發(fā)生時(shí)，自動(dòng)將信息指令發(fā)布到每個(gè)終端，終端收到指令之后自動(dòng)開(kāi)始工作，如頻閃、變向、開(kāi)、滅燈等工作，引導人員安全撤離。

b.應急照明集中電源

應急照明集中電源是安裝在建筑物內的備用集中式集中電源裝置。集中電源可以為消防標志燈、照明燈供電，保證消防應急照明和疏散指示系統正常工作。

c.消防應急燈具

為人員疏散、消防作業(yè)提供照明和標志的各類(lèi)燈具，包括消防應急照明燈具和消防應急標志燈具。

8.2安裝場(chǎng)所

a.應急照明控制器

消防控制室或者有人值班的場(chǎng)所。

b.應急照明集中電源

消防控制室、低壓配電室、防火分區內的配電間或豎井內，設置環(huán)境應符合相關(guān)規范要求。

c.消防應急標志燈具

8.3安裝要求：

出口標標志燈的安裝應符合下列規定：

a.應安裝在安全出口或疏散門(mén)內側上方居中的位置；受安裝條件限制標志燈無(wú)法安裝在門(mén)框上側時(shí)，可安裝在門(mén)的兩側，但門(mén)*開(kāi)啟時(shí)不能被遮擋。

b.室內高度不大于3.5m的場(chǎng)所，標志燈底邊離門(mén)框距離不應大于200mm；室內高度大于3.5m的場(chǎng)所，特大型、大型、中型標志燈底邊距地面高度不宜小于3m，且不宜大于6m。

c.采用吸頂或吊頂式安裝時(shí)，標志燈距安全出口或疏散門(mén)所在墻面的距離不宜大于50mm。

方向標志燈的安裝應符合下列規定：

a.應保證標志燈的箭頭指示方向與疏散指示方案一致。

b.安裝在疏散走道、通道兩側的墻面或柱面上時(shí)，標志燈底邊距地面的高度應小于1m。

c.安裝在疏散走道、通道上方時(shí)：

(1)室內高度不大于3.5m，標志燈底邊距地面的高度宜為2.3m~2.5m;

(2)室內高度大于3.5m的場(chǎng)所，特大型、大型、中型標志燈底邊距地面高度不宜小于3m，且不宜大于6m。

d.當安裝在疏散走道、通道轉角處的上方或兩側時(shí)，標志燈與轉角處邊墻的距離不應大于1m；

e.當安裝出口或疏散門(mén)在疏散走道側邊時(shí)，在疏散走道增設的方向標志燈應安裝在疏散走道的頂部，且標志燈的標志面應與疏散方向垂直、箭頭應指向安全出口或疏散門(mén)；

f.當安裝在疏散走道、通道的地面上時(shí)，應符合下列規定：

(1)標志燈應安裝在疏散走道、通道的位置；

(2)標志燈的所有金屬構件應采用耐腐蝕構件或做防腐處理，標志燈配電、通信線(xiàn)路的連接應采用密封膠密封；

(3)標志燈表面應與地面平行，高于地面距離不應大于3mm，標志燈邊緣與地面垂直距離高度不應大于1mm。

(4)樓層標志燈應安裝在樓梯間內朝向樓梯的正面墻上，標志燈底邊距地面的高度宜為2.2m~2.5m。 

消防應急照明燈具

a.照明燈宜安裝在頂棚上。

b.當條件可安裝在走道側面墻上，并應符合下列規定：

(1)安裝高度不應在距地面1m~2m之間；

(2)在距地面1m以下側面墻上安裝時(shí)，應保證光線(xiàn)照射在燈具的水平線(xiàn)以下。

c.照明燈不應安裝在地面上。

8.4設備選型

9結束語(yǔ)

總之，應急照明設計是一項重要的工作，周密考慮，細致作圖，一個(gè)小小的疏忽，在火災時(shí)就可能造成嚴重的后果。“火場(chǎng)如戰場(chǎng)，時(shí)間就是生命”。應急照明系統可能為逃生者贏(yíng)得寶貴的時(shí)間，相反也可能使之失去獲救的機會(huì )。無(wú)數慘痛的事實(shí)告訴我們，要以高度的責任心去對待每一項設計。

參考文獻：

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[2]方強勝.應急照明設計.工程技術(shù)與設計.2019.3

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