浅析集中控制型消防应急照明和疏散指示系统在住宅项目中的设计和应用

时间：2024-11-06

引言

于2019年3月1日实施的GB51309-2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（以下简称《技术标准》），提出了对消防应急照明和疏散系统（以下简称为“消防应急照明系统”）新的设计要求，采用了全新的思路与设计理念，与传统应急照明设计差异很大。本文通过新旧标准梳理，阐述住宅建筑项目中消防应急照明设计的更新换代，集中控制型与非集中控制型系统的选择，消防应急照明可兼用于日常照明的情况分析，对住宅项目集中控制型消防应急照明系统的设计和应用展开一些探讨。

1、应急照明与消防应急照明和疏散指示系统的定义

住建部在GB50034-2013《建筑照明设计标准》中应急照明的定义是：因正常照明的电源失效而启用的照明。应急照明包括疏散照明、安全照明、备用照明。并要求下列场所正常照明电源失效时，应设置应急照明：

①在需确保正常工作或活动继续进行的场所，应设置备用照明；

②在需确保处于潜在危险之中的人员安全的场所，应设置安全照明；

③在需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》明确了几个关键术语：

①消防应急照明和疏散指示系统，是为人员疏散和发生火灾时仍需工作的场所提供照明和疏散指示的系统。该系统按消防应急灯具的控制方式分为：集中控制型系统和非集中控制型系统。

②集中控制型系统，系统设置应急照明控制器，由应急照明控制器集中控制并显示应急照明集中电源或应急照明配电箱及其配接的消防应急灯具工作状态的消防应急照明系统。

③非集中控制型系统，系统*设置应急照明控制器，应急照明集中电源或应急照明配电箱分别控制其配接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，为人员疏散、消防作业提供照明和指示标志的各类灯具，包括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场所和功能需求不同分类，如图1。系统按照明分类分为：疏散照明、疏散指示和消防备用照明。

2、住宅项目中消防应急照明设计的更新换代

在住宅项目的设计当中，同时结合GB50016、GB51348、JGJ242-2011几本国家规范和设计标准中的相关要求，在高层住宅建筑的楼梯间及其前室、电梯间及其前室或合用前室和长度**过20m的内走道，应设置应急照明。过去*常规的做法是，选用平时照明与应急照明合用的自带蓄电池的一体化灯具，非常亮的自带蓄电池消防应急灯和常亮的疏散指示标志灯，由消防**回路供电，

火灾时由火灾自动报警及联动控制系统联动断开正常电源，由灯具产品自带的蓄电池为其供电以及应急点亮。当住宅小区交付使用后，消防灯具产品存在质量差异和一定的使用寿命，若要维持其可靠性，则需要物业管理人员经常巡查、维护和更换新产品。成为住宅小区物业管理的一项人力成本较大的投入。《技术标准》实施后，住宅建筑中的消防应急照明系统的设计与以往做法存在了很大的差异。《技术标准》明确了设置消防控制室的场所，其消防应急照明系统采用集中控制型；若设置了火灾自动报警系统但*设置消控室的场所，则宜选择设置集中控制型系统；其他场所，则可选择设置非集中控制型系统。根据消防应急灯具蓄电池供电方式的不同，可分为灯具采用集中电源的供电方式和灯具采用自带蓄电池的供电方式两种。系统的两种控制方式和灯具蓄电池电源供电的两种方式，可两两组合成为不同的系统。如图2所示。

3、住宅项目中集中控制型与非集中控制型系统的选择

一般情况下，住宅小区内设置火灾自动报警系统的场所一般包括：**100m高层住宅建筑内所有部位；一类和二类高层住宅建筑的公共部位（包括住宅塔楼的商业服务网点、配套用房）；设置了机械防排烟系统等与火灾自动报警系统连锁动作的地下室汽车库建筑；任一层建筑面积**过1500平方米或总建筑面积**过3000平方米的商业建筑配套；大、中型幼儿园的儿童用房等场所；老年人照料设施等，按规范要求应在住宅小区内设置消防控制室。因此以上消防控制室所服务的住宅小区内设有火灾自动报警系统的区域所设置的消防应急照明系统则应采用集中控制型。*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**过200平方米的餐厅、营业厅，建筑面积**过400平方米的会议室、办公大厅等人员密集场所的消防应急照明系统则可采用非集中控制型系统。

并非所有的公共场所都需要考虑设置应急照明，如：

①建筑高度小于27m的住宅建筑疏散走道、楼梯间；

②*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**过400平方米的会议室、办公大厅等；

③建筑面积不**过100平方米的地下或半地下公共活动场所；④停车数量不**过50辆的汽车库等。

4、住宅项目中消防应急照明可兼用与日常照明的情况分析

住宅项目中，*设置应急照明的场所，均不涉及消防应急照明能否兼用于日常照明的问题。对于此问题，则可在住宅项目设置了应急照明的场所中，展开分析：《技术标准》*3.1.6条要求，住宅建筑中，当灯具采用自带蓄电池供电方式时，消防应急照明于日常照明兼用。同时《技术标准》*3.2.1条提到，未设置消防控制室的住宅建筑，疏散通道和楼梯间等场所可选择自带电源B型灯具。若是采用集中控制型系统，若灯具均距地面8m及以下安装，选用A型灯具。若消防照明兼用于日常照明，采用安全电压（36V及以下）供电的消防应急灯具，虽然能满足应急照明地面水平*低照度值的要求，但日常照明的照度标准值若要满足规范要求则比较困难，见表1。

按《技术标准》规定，采用非集中控制型系统，在非火灾状态下，非持续型照明灯在主电源供电时可由人体感应或声控感应等方式感应点亮。而在火灾状态下，采用自带蓄电池供电方式的非集中控制型系统应能以手动控制系统的应急启动，应能手动操作切断应急照明配电箱的主电源输出，同时控制其配接的所有非持续型照明灯的光源应急点亮、持续性灯具的光源由节电点亮模式转入应急点亮模式。具体实施如下，在二类高层住宅建筑中，若不设置火灾自动报警系统，在其小于20m的疏散走道、敞开楼梯间以及电梯厅设置B型自带蓄电池的应急灯具，与日常照明兼用，并由非集中控制型B型应急照明配电箱供电，每个B型应急照明配电箱设置按不**过12路输出回路，在电气竖井内沿垂直方向为不同楼层的照明灯具供电的每个输出回路供电范围按不**过18层设计。非集中控制型B型应急照明配电箱，则由该栋塔楼的正常照明配电箱供电，且*设置通信功能和消防联动功能，与一般配电箱的做法相类似。除以上情况以外，住宅项目*部分区域均不允许消防应急照明兼用于日常照明。

5、住宅项目中集中控制型消防应急照明和疏散指示系统的设计和应用

住宅项目中，由一类高层住宅群、配套公共建筑和I类地下汽车库组成比较常见。此类型住宅项目，由于设置了火灾自动报警系统而设置了消控室，则消防应急照明系统应采用集中控制型系统。

5.1灯具设计

前面分析已有结论，若选用自带蓄电池A型灯具很难满足日常照明照度标准值的要求，则疏散照明灯为非持续型照明灯。经房地产企业对物业管理公司的调查以及投资成本测算情况，对消防应急灯具蓄电池电源供电方式均偏向采用集中电源供电方式。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多数小于3.5m，则可选择中型或者小型标志灯。灯具光源的应急点亮响应均不大于5s的时间。建筑高度大于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1.5h；建筑高度小于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0.5h。高层住宅建筑内应急照明灯的设置应保证为人员相关区域的疏散以及在疏散路径提供*基本的照度，具体设置的部位或场所及其*低水平照度应符合《技术标准》*3.2.5条的要求。标志灯的设置应保证人员能够清晰准确辨认疏散路径和方向、安全出口的位置、以及位于所在的楼层位置，应设在醒目位置，应保证人员逃生时在其疏散路径的任何位置都能看清标志灯而避免恐慌。对于居住在住宅建筑的人们，是非常熟悉身处的居住环境的，出于人性自我意识，若遇到火灾发生，必定是沿着住宅建筑的地上楼梯间往下跑逃生，因此笔者认为，在住宅塔楼地上的楼梯间内可不装设方向标志灯，但是为了降低逃生着的恐慌情绪，则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》*35页亦有明确。

5.2系统配电设计

灯具采用集中电源供电，集中电源为灯具的主电源和蓄电池电源供电，在集中电源内部为灯具主电源与蓄电池电源实现输出转换后，由同一配电回路为灯具供电。集中电源的输入及输出回路中，均不装设剩余电流动作保护器，输出回路严禁接入系统以外的插座、开关装置以及其他负载。灯具配电回路设计应符合《技术标准》*3.3.3~3.3.6条的相关要求。住宅建筑的地上楼梯间，设置剪刀楼梯作为其两个独立的疏散楼梯很常见。剪刀楼梯内的应急照明配电方式，笔者认为，可由两个配电回路为两个楼梯间交错供电（以下简称“方式一”）。每一回路的配电管线均沿两则墙体竖直方向暗敷设，比每个楼梯一个独立回路沿楼梯斜楼板暗敷设的方式（以下简称方式二），更*施工和更节省工程量。《技术标准》*3.3.4条*1款的要求，防烟楼梯间、封闭楼梯间应单独设置配电回路，初衷为楼梯间内应急照明免受其他区域影响，增加应急照明的可靠性。但是笔者提出的方式一，则均为剪刀楼梯内两个独立楼梯间提供双回路供电，比方式二更可靠，哪怕其中一个回路有故障，每个独立楼梯间内均能保证50%的原设计照度，而方式二只有一个回路发生故障，则该楼梯间供电回路服务区域则失去了应急照明。（图3）集中电源、应急照明控制器、集中控制型系统的控制以及系统线路设计，从《技术标准》实施至今，已形成了符合大多数住宅项目的设计原则，笔者不一一展开讨论。

图3剪刀楼梯内应急照明配电方式

5.3备用照明设计

住宅项目中火灾时仍需工作、值守的区域（如避难间、配电室、消控室、消防水泵房、自备柴油发电机房等）应同时设置备用照明、疏散照明以及疏散指示标志。备用照明灯具可采用正常照明灯具，在火灾时应保持正常的照度，应由正常照明电源和消防电源**应急回路在照明箱内设双电源切换装置互投供电。以上场所设置的疏散照明灯、疏散指示标志灯，则可兼用于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

消防应急照明，不仅是在发生火灾时**人员逃生、安全疏散的需要，更是**人员生活秩序稳定的需要。设计合理、可靠的消防应急照明系统，可避免在失电或火灾情况下造成人员恐慌、发生秩序混乱的情况发生。住宅建筑，由于消防应急照明系统一旦损坏，则存在维修不及时、管理不到位的情况，导致整套系统形同虚设，在火警发生或紧急情况下发挥不了应有的作用，存在重大的安全隐患。采用了集中控制型的消防应急照明和疏散指示系统，可让消防值班人员及时发现任一部件的状况，为提高管理效率降低人力投入，起到重要作用。

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