论文部分内容阅读
【摘 要】 文章论述了一般建筑中应急照明的分类和应急照明使用场所、供电方式并对应急照明在设计中应注意的事项进行了说明。
【关键词】 应急照明；供电方式；注意事项
照明设计是建筑电气设计中最基本一项内容，随着社会的进步和发展，人们对居住环境和工作环境的安全越来越重视，而作为现代建筑中一项非常重要的安全设施——应急照明，在安全疏散、消防救援、保障人身安全和设备安全等方面起着重要作用。
1 应急照明的供电方式（电源选择）
应急照明电源的选择，应根据应急照明的种类、转换时间、持续工作时间、各种电源的特点及实际工程的客观需要和要求等多种因素综合考虑选择，做到安全可靠、技术先进、经济合理，下列电源可作为应急照明电源：（1）供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路。要求由外部引来两路独立电源供电，确保一路故障时，另一路仍继续工作；（2）独立于正常电源的发电机组；（3）蓄电池电源。
而根据允许中断供电的时间，可分别选择下列应急电源：快速自动启动的应急发电机组，适用于允许中断供电时间为15～30s的供电；带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的供电；不间断电源装置（UPS），适用于要求连续供电或允许中断供电时间为毫秒级的供电；应急电源装置（EPS），适用于允许中断供电时间为毫秒级的应急照明供电。
当应急照明配电系统应急电源采用独立于正常电源的专用馈电线路，保证在火灾情况下，切除非消防负荷后，系统仍可供电，此种方式的供电容量可以看成无限容量的应急电源，转换时间容易满足要求。但是在重大灾害时，其供电可靠性可能遭到破坏。因此，对于规模较大的高层建筑和一些特别重要的建筑仅采用此种方式做应急照明电源是不够的，这时就有必要配以发电机组或蓄电池做为应急照明电源的必要补充和加强。
发电机组供电方式的优点是供电容量和供电时间基本不受限制，不足之处是转换时间较长，不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高场所的备用照明，需要用于这种场所时，应采用由蓄电池组供电的应急照明灯具做为过渡照明。高层建筑及一些特别重要的大型建筑，宜采用这种由发电机组与蓄电池组合作为应急照明电源的供电方式。
2 应急照明设计中存在的问题及解决措施
2.1不宜采用双电源供电
在一些重要的或特别重要的公共建筑和超高层建筑中，为了增加应急照明的可靠性，常采用自带蓄电池的应急照明灯，如安全出口灯、疏散标志灯、疏散照明灯等，并采用双电源自动切换箱对其供电。要求电源正常时给蓄电池充电灯不亮；正常照明因故断电时，应急灯亮，如图1。
图1 自带蓄电池的应急照明灯控制原理图
双电源箱和灯具自带蓄电池构成双保险，这样看似增加了供电可靠性，但仔细分析一下我们会发现：一旦应急电源发生故障，应急灯不会点亮。理论上由于自带蓄电池的应急照明灯在外界电源有电的情况下，处于浮充电状态，失去外界电源时，灯具内的蓄电池投入，将灯自动点亮。可是实际上在这种情况下，应急照明电源是通过双电源自动切换箱供给的，当正常电源失电时.备用电源会自动切换投入，应急照明灯的外界电源仍存在，对疏散照明平常为常暗的，应急照明灯自然是无法点亮了。解决的措施如下：
（1）自帶蓄电池的应急照明灯直接由正常电源供电，而不是通过双电源自动切换箱供电；（2）仍由双电源自动切换箱供电.灯具采用普通照明灯具，而不采用自带蓄电池的应急照明灯。以上两种方式中，应急照明平时不能作为正常照明一部分，因一直为常亮状态，不可自由开启、关闭，不节能。
2.2宜采用双电源供电
采用普通灯具作应急照明灯.采用双电源自动切换箱对其供电，灯具为平时、应急两用，受就近的墙壁开关控制，平时作正常照明的一部分，应急时要求自动点亮，如图2。
图2 不带蓄电池的应急照明灯控制原理图
正常时，灯具受墙壁开关的控制，可以正常工作；在正常电源故障断电或发生火灾时，若此时开关处于闭合状态，灯可点亮.保证安全疏散；若此时墙壁开关处于断开状态，应急灯具则无法点亮，这样就无法保证安全疏散。如何解决这一问题呢？如图3，需在应急照明配电箱中增加继电器和接触器。在配电箱的出线回路上增加一根强制接通电源线（称为火灾照明火线），并将就地控制的墙壁开关由单控改为双控。通过火灾自动报警与联动系统的控制模块驱动应急照明配电箱中的中间继电器。并通过接触器的控制，从而达到强制接通应急照明回路的要求。具体分析如下：从配电箱的分支回路出四根线，分别是：正常照明火线、火灾照明火线、公共零线和保护线。公共零线和保护线直接接到灯具上，正常供电时，火灾照明火线不带电，通过双控开关可控制灯具的亮与不亮；在正常电源故障断电或发生火灾时，消防中心通过火灾自动报警与消防联动系统的控制模块驱动应急照明配电箱中的中间继电器J，接通相应的接触器线圈KM，使接触器的常开触点闭合，从而使火灾照明火线接通电源而带电，这时，正常照明火线和火灾照明火线均带电。因此，不管此时的双控开关处于何种状态，都能强制点亮该应急照明灯.从而达到火灾情况下强制点亮应急灯的目的，保证人员的安全疏散。
图3 不带蓄电池的应急照明灯控制原理图
从以往设计经验来看，此种控制方式无论从工程造价还是从满足消防规范及使用要求等方面都不失为最佳方案。
2.3上述方式虽为最佳方案，但还存在着这样一个弊端，即当两路电源都出现故障或烧毁时，应急照明灯将无法点亮，如何解决这一问题呢？如图4
图4 自带蓄电池的应急照明灯控制原理图
应急照明灯具全部自带蓄电池，采用双电源自动切换箱对其供电，增加继电器，接触器，墙面设置双控开关。因增加一根充电线，所以平时可使蓄电池一直处于浮充电状态。这样保证正常情况下对应急照明灯的正常开闭，火灾时自动点亮（原理同上，不再赘述）。当两路电源都出现故障或烧毁时，由于灯具自带蓄电池供电，保证应急照明灯点亮。此种方案虽为三保险，但由于灯具全部自带蓄电池，工程造价过高，除特别重要建筑和其他有特殊要求的场所外，此方案不建议采用。 通过对以上几个设计中经常遇到的问题的分析，我们看到：即使对应急照明配电箱设置了双电源自动切换，甚至应急照明灯也采用了自带蓄电池的灯具，但如果控制方式不合理，在正常电源故障断电或发生火灾时。应急照明系统同样不能发挥作用。这正是我们在工程设计中需要特别注意的。
在设计中我们也会遇到一些等级比较低的建筑，无法作到双回路供电，对于这种情况，为实现应急照明兼做正常照明，灯具可全部采用自帶蓄电池，仅需要增加一根充电线，就可以实现正常情况下对应急照明灯的正常开闭，火灾时断掉电源即可自动点亮应急照明灯具；如果应急照明不做正常照明，仅做备用疏散照明，灯具也需采用自带蓄电池，但不需要增加充电线，可实现正常情况下应急照明灯具不亮，火灾时断掉电源仍可自动点亮应急照明灯具。
除此以外，在应急照明设计中也应避免出现以下的错误及需要注意的事项：
不按照“设计规范”要求设计应急照明，应急照明灯随便设置，疏散指示灯及安全出口指示灯混淆使用，安装高度不正确。
应急照明回路不单独设置，而是简单的并入正常照明回路，这样，当正常照明回路电源关掉时，应急照明灯的蓄电池放电将应急照明灯点亮，一段时间后电池放电完毕，应急照明灯熄灭。这样应急照明灯每天都要充、放电，缩短应急照明灯蓄电池的使用寿命，而一旦火灾事故发生时，应急照明灯发挥不了其应有的作用。对于高层建筑物的关键部位的应急照明照度一定要保证和正常照度等同。
严格按照设计规范要求设计应急照明线路，例如管线采用暗敷设时，应敷设在不燃烧结构体内，而且保护层厚度不小于3cm，管线采用明敷设时，应采用金属管等等。
3 结语
在实际建筑工程中，应急照明电源的选择应根据建筑物的层数、规模大小、复杂程度、建筑内停留和流动人员的多少、建筑物内的生产和使用特点、火灾危险程度及建筑物的重要程度，以及其他应急电源的设置情况等等，综合考虑并进行技术经济分析比较，选择出最合理的应急照明供电方式、设置地点和控制方式。
参考文献：
[1]《建筑照明设计标准》GB50034—2004.中国计划出版社.2004
[2]《民用建筑电气设计规范》.JGJ/T16-2008.中国计划出版社.2008
[3]《建筑设计防火规范》GB50016-2006.中国计划出版社.2006
[4]《民用建筑电气设计手册》.中国建筑工业出版社.2005
【关键词】 应急照明；供电方式；注意事项
照明设计是建筑电气设计中最基本一项内容，随着社会的进步和发展，人们对居住环境和工作环境的安全越来越重视，而作为现代建筑中一项非常重要的安全设施——应急照明，在安全疏散、消防救援、保障人身安全和设备安全等方面起着重要作用。
1 应急照明的供电方式（电源选择）
应急照明电源的选择，应根据应急照明的种类、转换时间、持续工作时间、各种电源的特点及实际工程的客观需要和要求等多种因素综合考虑选择，做到安全可靠、技术先进、经济合理，下列电源可作为应急照明电源：（1）供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路。要求由外部引来两路独立电源供电，确保一路故障时，另一路仍继续工作；（2）独立于正常电源的发电机组；（3）蓄电池电源。
而根据允许中断供电的时间，可分别选择下列应急电源：快速自动启动的应急发电机组，适用于允许中断供电时间为15～30s的供电；带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的供电；不间断电源装置（UPS），适用于要求连续供电或允许中断供电时间为毫秒级的供电；应急电源装置（EPS），适用于允许中断供电时间为毫秒级的应急照明供电。
当应急照明配电系统应急电源采用独立于正常电源的专用馈电线路，保证在火灾情况下，切除非消防负荷后，系统仍可供电，此种方式的供电容量可以看成无限容量的应急电源，转换时间容易满足要求。但是在重大灾害时，其供电可靠性可能遭到破坏。因此，对于规模较大的高层建筑和一些特别重要的建筑仅采用此种方式做应急照明电源是不够的，这时就有必要配以发电机组或蓄电池做为应急照明电源的必要补充和加强。
发电机组供电方式的优点是供电容量和供电时间基本不受限制，不足之处是转换时间较长，不能用于安全照明及某些对转换时间要求较高场所的备用照明，需要用于这种场所时，应采用由蓄电池组供电的应急照明灯具做为过渡照明。高层建筑及一些特别重要的大型建筑，宜采用这种由发电机组与蓄电池组合作为应急照明电源的供电方式。
2 应急照明设计中存在的问题及解决措施
2.1不宜采用双电源供电
在一些重要的或特别重要的公共建筑和超高层建筑中，为了增加应急照明的可靠性，常采用自带蓄电池的应急照明灯，如安全出口灯、疏散标志灯、疏散照明灯等，并采用双电源自动切换箱对其供电。要求电源正常时给蓄电池充电灯不亮；正常照明因故断电时，应急灯亮，如图1。
图1 自带蓄电池的应急照明灯控制原理图
双电源箱和灯具自带蓄电池构成双保险，这样看似增加了供电可靠性，但仔细分析一下我们会发现：一旦应急电源发生故障，应急灯不会点亮。理论上由于自带蓄电池的应急照明灯在外界电源有电的情况下，处于浮充电状态，失去外界电源时，灯具内的蓄电池投入，将灯自动点亮。可是实际上在这种情况下，应急照明电源是通过双电源自动切换箱供给的，当正常电源失电时.备用电源会自动切换投入，应急照明灯的外界电源仍存在，对疏散照明平常为常暗的，应急照明灯自然是无法点亮了。解决的措施如下：
（1）自帶蓄电池的应急照明灯直接由正常电源供电，而不是通过双电源自动切换箱供电；（2）仍由双电源自动切换箱供电.灯具采用普通照明灯具，而不采用自带蓄电池的应急照明灯。以上两种方式中，应急照明平时不能作为正常照明一部分，因一直为常亮状态，不可自由开启、关闭，不节能。
2.2宜采用双电源供电
采用普通灯具作应急照明灯.采用双电源自动切换箱对其供电，灯具为平时、应急两用，受就近的墙壁开关控制，平时作正常照明的一部分，应急时要求自动点亮，如图2。
图2 不带蓄电池的应急照明灯控制原理图
正常时，灯具受墙壁开关的控制，可以正常工作；在正常电源故障断电或发生火灾时，若此时开关处于闭合状态，灯可点亮.保证安全疏散；若此时墙壁开关处于断开状态，应急灯具则无法点亮，这样就无法保证安全疏散。如何解决这一问题呢？如图3，需在应急照明配电箱中增加继电器和接触器。在配电箱的出线回路上增加一根强制接通电源线（称为火灾照明火线），并将就地控制的墙壁开关由单控改为双控。通过火灾自动报警与联动系统的控制模块驱动应急照明配电箱中的中间继电器。并通过接触器的控制，从而达到强制接通应急照明回路的要求。具体分析如下：从配电箱的分支回路出四根线，分别是：正常照明火线、火灾照明火线、公共零线和保护线。公共零线和保护线直接接到灯具上，正常供电时，火灾照明火线不带电，通过双控开关可控制灯具的亮与不亮；在正常电源故障断电或发生火灾时，消防中心通过火灾自动报警与消防联动系统的控制模块驱动应急照明配电箱中的中间继电器J，接通相应的接触器线圈KM，使接触器的常开触点闭合，从而使火灾照明火线接通电源而带电，这时，正常照明火线和火灾照明火线均带电。因此，不管此时的双控开关处于何种状态，都能强制点亮该应急照明灯.从而达到火灾情况下强制点亮应急灯的目的，保证人员的安全疏散。
图3 不带蓄电池的应急照明灯控制原理图
从以往设计经验来看，此种控制方式无论从工程造价还是从满足消防规范及使用要求等方面都不失为最佳方案。
2.3上述方式虽为最佳方案，但还存在着这样一个弊端，即当两路电源都出现故障或烧毁时，应急照明灯将无法点亮，如何解决这一问题呢？如图4
图4 自带蓄电池的应急照明灯控制原理图
应急照明灯具全部自带蓄电池，采用双电源自动切换箱对其供电，增加继电器，接触器，墙面设置双控开关。因增加一根充电线，所以平时可使蓄电池一直处于浮充电状态。这样保证正常情况下对应急照明灯的正常开闭，火灾时自动点亮（原理同上，不再赘述）。当两路电源都出现故障或烧毁时，由于灯具自带蓄电池供电，保证应急照明灯点亮。此种方案虽为三保险，但由于灯具全部自带蓄电池，工程造价过高，除特别重要建筑和其他有特殊要求的场所外，此方案不建议采用。 通过对以上几个设计中经常遇到的问题的分析，我们看到：即使对应急照明配电箱设置了双电源自动切换，甚至应急照明灯也采用了自带蓄电池的灯具，但如果控制方式不合理，在正常电源故障断电或发生火灾时。应急照明系统同样不能发挥作用。这正是我们在工程设计中需要特别注意的。
在设计中我们也会遇到一些等级比较低的建筑，无法作到双回路供电，对于这种情况，为实现应急照明兼做正常照明，灯具可全部采用自帶蓄电池，仅需要增加一根充电线，就可以实现正常情况下对应急照明灯的正常开闭，火灾时断掉电源即可自动点亮应急照明灯具；如果应急照明不做正常照明，仅做备用疏散照明，灯具也需采用自带蓄电池，但不需要增加充电线，可实现正常情况下应急照明灯具不亮，火灾时断掉电源仍可自动点亮应急照明灯具。
除此以外，在应急照明设计中也应避免出现以下的错误及需要注意的事项：
不按照“设计规范”要求设计应急照明，应急照明灯随便设置，疏散指示灯及安全出口指示灯混淆使用，安装高度不正确。
应急照明回路不单独设置，而是简单的并入正常照明回路，这样，当正常照明回路电源关掉时，应急照明灯的蓄电池放电将应急照明灯点亮，一段时间后电池放电完毕，应急照明灯熄灭。这样应急照明灯每天都要充、放电，缩短应急照明灯蓄电池的使用寿命，而一旦火灾事故发生时，应急照明灯发挥不了其应有的作用。对于高层建筑物的关键部位的应急照明照度一定要保证和正常照度等同。
严格按照设计规范要求设计应急照明线路，例如管线采用暗敷设时，应敷设在不燃烧结构体内，而且保护层厚度不小于3cm，管线采用明敷设时，应采用金属管等等。
3 结语
在实际建筑工程中，应急照明电源的选择应根据建筑物的层数、规模大小、复杂程度、建筑内停留和流动人员的多少、建筑物内的生产和使用特点、火灾危险程度及建筑物的重要程度，以及其他应急电源的设置情况等等，综合考虑并进行技术经济分析比较，选择出最合理的应急照明供电方式、设置地点和控制方式。
参考文献：
[1]《建筑照明设计标准》GB50034—2004.中国计划出版社.2004
[2]《民用建筑电气设计规范》.JGJ/T16-2008.中国计划出版社.2008
[3]《建筑设计防火规范》GB50016-2006.中国计划出版社.2006
[4]《民用建筑电气设计手册》.中国建筑工业出版社.2005