王強(qiáng)強(qiáng), 謝夕閃

(中國(guó)建筑西北設(shè)計(jì)研究院有限公司, 陜西 西安 710016)

0 引 言

通常應(yīng)急照明設(shè)計(jì)會(huì)以平均照度法的計(jì)算結(jié)果作為選擇燈具數(shù)量的依據(jù),但測(cè)量到的實(shí)際值有時(shí)候會(huì)達(dá)不到設(shè)計(jì)預(yù)期值,原因可能是受限于圓形應(yīng)急照明燈的配光區(qū)域?qū)?yīng)的照度線范圍近乎圓形。另一方面,隨著現(xiàn)代公共建筑內(nèi)部空間造型和裝飾效果的多樣化發(fā)展(如清水混凝土做法的裸頂面、內(nèi)裝效果要求高的走道等),建筑主創(chuàng)設(shè)計(jì)往往希望墻頂面干凈簡(jiǎn)潔。根據(jù)這些新的需求,需要探討一種新的應(yīng)急照明燈,以便更好地滿足工程實(shí)際所需。

1 同一空間不同布燈數(shù)量模擬對(duì)比分析

在建筑工程消防驗(yàn)收中,根據(jù)《建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)審查驗(yàn)收工作細(xì)則》和GB 51309—2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,疏散照明的照度通常需要用照度計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。測(cè)量結(jié)果的實(shí)際照度值必須滿足《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.2.5節(jié)的要求[1]。GB 51309—2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中第3.2.5條規(guī)定了照明燈的設(shè)置原則和設(shè)置要求。根據(jù)人員在不同場(chǎng)所或部位安全疏散的難易程度,對(duì)不同場(chǎng)所或部位的地面水平照度做出了相應(yīng)的規(guī)定。

以某常規(guī)避難走道區(qū)域?yàn)槔?對(duì)應(yīng)空間為20 m×2 m×3 m(長(zhǎng)×寬×高),規(guī)范要求地面水平最低照度5 lx。照度要求及檢測(cè)范圍如圖1所示。分別采用平均照度法計(jì)算和DIALux evo 10.1軟件進(jìn)行模擬,對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較。

圖1 照度要求及檢測(cè)范圍

選用燈具如下[2]:西頓照明,天花燈—CET11044C 3W-30°-3000 K 31010511300;燈具光通量為185 lm,光輸出比為61.7%,瓦數(shù)為3.0 W,光效率為62.3 lm/w。

采用平均照度法,計(jì)算如下:

N=EA/(ΦUK)[3]

(1)

式中:N——燈具數(shù)量;

E——平均照度;

A——區(qū)域面積;

Φ——燈具光通量;

U——利用系數(shù);

K——維護(hù)系數(shù)。

其中,E=5 lx,A=42 m2,Φ=185 lm,U=0.68,K=0.8,計(jì)算結(jié)果:N=2。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果,設(shè)置2個(gè)燈具,2個(gè)燈具間距為10.5 m。

將該結(jié)果填入DIALux中,調(diào)整燈具數(shù)量至4個(gè),才可以滿足5 lx的照度要求。

不同數(shù)量光源下燈照度分布示意如圖2所示。燈照度分布-放大如圖3所示。模擬效果如圖4所示。

圖2 不同數(shù)量光源下燈照度分布示意圖

圖3 燈照度分布-放大

圖4 模擬效果

由圖2～圖3可見(jiàn),設(shè)置2個(gè)燈時(shí)大部分地面照度都達(dá)不到5 lx,實(shí)際檢測(cè)時(shí),照度不能滿足規(guī)范要求。設(shè)置4個(gè)燈時(shí),地面照度和照明效果都有了明顯的改善,滿足了規(guī)范要求。

圓形燈具的照度分布線呈圓形,亮度高的空間集中在燈具附近的地面和墻面上,距離遠(yuǎn)的空間亮度很低,因此,這種窄長(zhǎng)形狀的空間不適合采用平均照度法計(jì)算應(yīng)急照明的照度。

2 同一空間調(diào)整燈具光源功率模擬對(duì)比分析(0.5 W與3 W光源)

目前,主流廠家生產(chǎn)的應(yīng)急照明吸頂燈最小功率為3 lx,光通量約250 lm,本節(jié)探討采用更小功率的光源,通過(guò)燈具造型的變化,優(yōu)化應(yīng)急照明設(shè)計(jì)。

(1) 假設(shè)有1個(gè)一般疏散走道,對(duì)應(yīng)空間為20 m×2 m×3 m(長(zhǎng)×寬×高),燈具吸頂安裝,要求應(yīng)急照明的照度不小于1 lx。

采用3 W圓形吸頂應(yīng)急照明燈,設(shè)置2個(gè)燈,總功率為6 W,不同功率光源下燈照度分布示意圖一如圖5所示。圖5中加框區(qū)域的顏色為深紫色,表示最低檢測(cè)照度為1 lx,可滿足走道的照度要求,但照明均勻度不高。如果改為單個(gè)0.5 W的光源,設(shè)置12個(gè),照明均勻度有了極大的提高。更加有利消防應(yīng)急情況下的人員疏散。

圖5 不同功率光源下燈照度分布示意圖一

模擬效果如圖6所示。

(2) 假設(shè)上例中的走道為人員密集場(chǎng)所的疏散走道,要求應(yīng)急照明的照度不小于3 lx。

采用3 W圓形吸頂應(yīng)急照明燈,設(shè)置3個(gè)燈,總功率為9 W,兩燈中間區(qū)域的顏色為淺藍(lán)色,表示最低檢測(cè)照度為3 lx,可以滿足走道的照度要求。如果改為單個(gè)0.5 W的光源,設(shè)置18個(gè),走道上的照度普遍穩(wěn)定在4.8 lx,并且照明均勻度有了極大的提高。

不同功率光源下燈照度分布示意圖二如圖7所示。模擬效果如圖8所示。

圖7 不同功率光源下燈照度分布示意圖二

圖8 模擬效果

(3) 假設(shè)上例中的走道為人員密集場(chǎng)所的避難走道,要求應(yīng)急照明的照度不小于10 lx。

采用3 W圓形吸頂應(yīng)急照明燈,設(shè)置7個(gè)燈,總功率為21 W,兩燈中間區(qū)域的顏色為黃色,表示最低檢測(cè)照度為11.7 lx,可以滿足走道的照度要求。如果改為單個(gè)0.5 W的光源,設(shè)置40個(gè),總功率為20 W。二者結(jié)果比較接近。

不同功率光源下燈照度分布示意圖三如圖9所示。模擬效果如圖10所示。

圖9 不同功率光源下燈照度分布示意圖三

圖10 模擬效果

綜上3種情況模擬分析結(jié)果,對(duì)于低照度要求的窄長(zhǎng)空間,如果將小功率光源連起來(lái),組成線型燈具,能取得比圓形燈具更好的照明效果。

3 場(chǎng)景應(yīng)用

常見(jiàn)應(yīng)急照明燈多為圓形燈具,頂裝或壁裝。本節(jié)探討線型應(yīng)急照明燈具在汽車庫(kù)和樓梯間的應(yīng)用。

3.1 汽車庫(kù)行車道

圓形應(yīng)急照明燈在車道布置如圖11所示。平時(shí)照明燈采用成品線槽燈或者在100 mm(寬)×50 mm(高)的線槽下加裝燈具。應(yīng)急照明燈采用100 mm(寬)×50 mm(高)的防火線槽下加裝燈具[4]。

圖11 圓形應(yīng)急照明燈在車道布置

若采取線型應(yīng)急照明燈,附設(shè)在照明線槽兩側(cè),既能減少管線碰撞,又能提供更均勻的照度,照明效果更好。線型應(yīng)急照明燈安裝示意如圖12所示。

圖12 線型應(yīng)急照明燈安裝示意

3.2 樓梯間

典型的樓梯間應(yīng)急照明燈選擇9 W的圓形燈具,燈具的光通量為1 000 lm,安裝高度為2.8 m,10 lx照度線的半徑為2.7 m,在休息平臺(tái)居中布置。圓形應(yīng)急照明燈布置及10 lx照度范圍如圖13所示。圖13中陰影部分表示10 lx照度線的范圍,由圖13可以看到,有一部分樓梯上的應(yīng)急照度達(dá)不到10 lx。

圖13 圓形應(yīng)急照明燈布置及10 lx照度范圍

若改為燈帶式線型應(yīng)急照明燈,既能均勻地保障樓梯間10 lx的照度,又能更加美觀。線型應(yīng)急照明燈布置及10 lx照度范圍如圖14所示。

圖14 線型應(yīng)急照明燈布置及10 lx照度范圍

4 結(jié) 語(yǔ)

在面臨窄長(zhǎng)的走道、樓梯間及造型復(fù)雜的空間時(shí),選用常規(guī)圓形應(yīng)急燈存在一定局限性。因此,優(yōu)化采用線型應(yīng)急照明燈具,一方面能極大地豐富設(shè)計(jì)方案的選擇,使得建筑內(nèi)飾更美觀,另一方面這些場(chǎng)所采用平均照度法計(jì)算更準(zhǔn)確,模擬效果與最終實(shí)際效果更貼合。