閻 宏

(甘肅省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，蘭州 730000)

0 引言

隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程加快，各地方民用建筑如雨后春筍般興起，相應(yīng)地對(duì)建筑的正常運(yùn)行及消防安全提出了更高要求。

結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 GB 51309—2018(以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》)、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 51348—2019(以下簡(jiǎn)稱《民標(biāo)》)對(duì)應(yīng)急照明設(shè)計(jì)要求的變革，備用照明的細(xì)致劃分，對(duì)現(xiàn)階段設(shè)計(jì)、圖審中存在的一些分歧，如柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急供電電源滿足負(fù)荷分級(jí)的供電方案時(shí)，正常照明燈具是否有必要自帶蓄電池來滿足電源轉(zhuǎn)換時(shí)間的問題。 對(duì)此，本文從實(shí)際設(shè)計(jì)角度出發(fā)，分析相關(guān)供電方案和備用照明的設(shè)置要求。

1 備用照明的設(shè)置要求

1.1 備用照明的規(guī)定

《民標(biāo)》10.2.4 條、《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034—2013(以下簡(jiǎn)稱《照明標(biāo)準(zhǔn)》)3.1.2 條規(guī)定:備用照明是正常照明電源失效后，確保正常工作和活動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行的應(yīng)急照明。 規(guī)范針對(duì)不同用途、不同場(chǎng)所能夠確保正常工作或活動(dòng)繼續(xù)的備用照明照度值也相應(yīng)進(jìn)行了要求。

《民標(biāo)》10.4.3、《照明標(biāo)準(zhǔn)》5.5.2 條對(duì)備用照明的照度值規(guī)定如下:(1)供消防作業(yè)及救援人員在火災(zāi)時(shí)繼續(xù)工作場(chǎng)所的備用照明，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016—2014(2018版)(以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》)的規(guī)定，此為消防備用照明；(2)其他場(chǎng)所的備用照明照度值除另有規(guī)定外，應(yīng)不低于該場(chǎng)所一般照明照度值的10%。

1.2 非消防備用照明

如表1 所示，民用建筑不同場(chǎng)所對(duì)備用照明的設(shè)置提出了具體要求，根據(jù)建筑性質(zhì)、正常電源失電的影響程度、開展工作或活動(dòng)所具備的條件等因素對(duì)備用照明的照度、供電電源的轉(zhuǎn)換時(shí)間做出了規(guī)定。 如在醫(yī)療建筑、教育建筑、商店建筑、飲食建筑相關(guān)場(chǎng)所，當(dāng)正常電源失電或故障時(shí)，備用照明照度值不低于正常照明照度值的10%、20%、50%，或相關(guān)場(chǎng)所房間不少于1 個(gè)燈具等，應(yīng)急電源供電轉(zhuǎn)換時(shí)間t按備用照明燈具設(shè)置場(chǎng)所分為t≤0.5 s、0.5＜t≤1.5 s、1.5＜t≤5 s 等區(qū)間。 因此，需根據(jù)工程實(shí)際供電情況，設(shè)計(jì)相應(yīng)的供電方案和應(yīng)急供電電源轉(zhuǎn)換措施。

表1 不同場(chǎng)所備用照明的設(shè)置

1.3 消防備用照明

《建規(guī)》10.3.3 條規(guī)定:消防控制室、消防水泵房、自備發(fā)電機(jī)房、變配電室、防排煙機(jī)房以及發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需正常工作的消防設(shè)備房應(yīng)設(shè)置備用照明，其作業(yè)面的最低照度不應(yīng)低于正常照明的照度值；與《民標(biāo)》10.2.3 第4 小條、《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3.8.1條規(guī)定基本一致。

《民標(biāo)》13.7.15 第7 小節(jié)規(guī)定:備用照明可與疏散照明共用雙電源配電箱或疏散照明配電箱。當(dāng)市電滿足供電要求時(shí)，不應(yīng)采用蓄電池組供電；當(dāng)市電不能滿足供電要求設(shè)有發(fā)電機(jī)組時(shí)，消防設(shè)備機(jī)房可設(shè)內(nèi)附蓄電池的過度照明燈。 與之對(duì)應(yīng)《民標(biāo)》13.6.4 條規(guī)定:在機(jī)房或消防控制中心等場(chǎng)所設(shè)置的備用照明，當(dāng)電源滿足負(fù)荷分級(jí)要求時(shí)，不應(yīng)采用蓄電池組供電；《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3.8.2 條規(guī)定:備用照明燈具可采用正常照明燈具，在火災(zāi)時(shí)應(yīng)保持正常的照度；備用照明燈具應(yīng)由正常照明電源和消防電源專用應(yīng)急回路互投后供電。

可見相關(guān)規(guī)范均已規(guī)定消防備用照明利用正常照明燈具滿足正常照明照度值的要求；電源供電在滿足負(fù)荷分級(jí)的情況下，燈具不必再裝設(shè)蓄電池。 筆者將結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)工作，通過以下不同供電方案和備用照明設(shè)置場(chǎng)所來闡述這一問題。

2 備用照明供電方案

2.1 供電方案

相關(guān)行業(yè)規(guī)范規(guī)定了不同建筑類型的備用照明負(fù)荷分級(jí)或供電方式。 例如《商店建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 392—2016 第3.3.2 條規(guī)定:大型商店建筑營(yíng)業(yè)廳的備用照明屬于一級(jí)負(fù)荷；中、小型商店建筑備用照明屬于二級(jí)負(fù)荷。 《民標(biāo)》3.2.7 條、《商店建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中5.2.4 條規(guī)定:大中型商業(yè)、超市營(yíng)業(yè)廳的正常照明采用雙重電源的兩個(gè)低壓回路交叉供電時(shí)，正常照明可兼做備用照明，不同電源低壓母線饋線回路各帶50%正常照明燈具，兩組燈具互為備用作為備用照明。 而且規(guī)定一般經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所備用照明的啟動(dòng)時(shí)間不應(yīng)大于5 s，貴重物品區(qū)域及柜臺(tái)、收銀臺(tái)的備用照明應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，啟動(dòng)時(shí)間不應(yīng)大于1. 5 s。因此，滿足上述要求的供電方案如圖1 所示。 考慮到貴重物品區(qū)域及收銀臺(tái)等區(qū)域備用照明需單獨(dú)設(shè)置，筆者認(rèn)為，該區(qū)域按照明配電箱C 供電以滿足一級(jí)負(fù)荷末端配電箱處切換供電要求。

圖1 備用照明配電箱供電方案一

此外，對(duì)于醫(yī)療建筑相關(guān)醫(yī)療場(chǎng)所類的備用照明負(fù)荷分級(jí)或供電方式，《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ 312—2013 作了相關(guān)規(guī)定(表1)，且備用照明照度值不應(yīng)低于一般照明照度值的50%，備用照明的啟動(dòng)時(shí)間不應(yīng)大于5 s，重癥監(jiān)護(hù)室、早產(chǎn)兒室、血液透析室、心血管造影檢查室等涉及生命安全的備用照明啟動(dòng)時(shí)間不應(yīng)大于0.5 s。 該規(guī)范第4.2.1 條規(guī)定，二級(jí)及以上醫(yī)院相關(guān)涉及患者生命安全的設(shè)備及照明用電為一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，故設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急保障電源。 因此，滿足上述要求的供電方案如圖2 所示。

圖2 備用照明配電箱供電方案二

上述2 種供電方案基本適用于表1 所列的各建筑類型備用照明設(shè)置場(chǎng)所，既滿足相關(guān)場(chǎng)所備用照明負(fù)荷分級(jí)，亦滿足其電源供電轉(zhuǎn)換時(shí)間要求，設(shè)計(jì)中僅需按要求末端配電、布置滿足相應(yīng)照度值的照明燈具即可。

然而，當(dāng)引入第二電源條件比較苛刻時(shí)，設(shè)計(jì)均設(shè)置自備柴油發(fā)電機(jī)組作為第二電源，此時(shí)供電方案如圖3 所示。

圖3 備用照明配電箱供電方案三

按此方案供電系統(tǒng)配電時(shí)，電源轉(zhuǎn)換時(shí)間達(dá)不到備用照明自恢復(fù)供電時(shí)間要求，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)場(chǎng)所分情況考慮此類型供電措施。

2.2 非消防備用照明供電電源轉(zhuǎn)換措施

根據(jù)建筑類型設(shè)計(jì)的供電方案為建筑供電系統(tǒng)確定了一、二級(jí)配電構(gòu)架，相關(guān)場(chǎng)所備用照明電源供電轉(zhuǎn)換時(shí)間達(dá)不到規(guī)范要求的情況，需根據(jù)其轉(zhuǎn)換時(shí)間要求配備不同的過渡電源。

對(duì)于轉(zhuǎn)換時(shí)間t≤0.1 s 的場(chǎng)所(如金融建筑營(yíng)業(yè)廳、交易廳、理財(cái)室、保管庫等)，以及醫(yī)療建筑負(fù)荷分級(jí)屬于一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷，設(shè)計(jì)采用末端配電箱配備在線UPS 電源作為過渡電源，即對(duì)金融財(cái)產(chǎn)、涉及生命安全的場(chǎng)所供電轉(zhuǎn)換應(yīng)達(dá)到毫秒級(jí)。

其余對(duì)于轉(zhuǎn)換時(shí)間t≤5 s 或者更短暫的場(chǎng)所，設(shè)計(jì)可以統(tǒng)籌考慮。 按設(shè)置場(chǎng)所區(qū)域大小、備用照明燈具數(shù)量、照明照度值要求等因素，可采用末端配電箱配備集中EPS 電源或燈具自帶蓄電池作為過渡電源。 如大空間營(yíng)業(yè)廳，由一路市電+柴發(fā)雙重電源供電的兩組互為備用的末端照明配電箱，只需在柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急母線段低壓配電回路引出的末端照明箱內(nèi)配備集中EPS 電源。 而諸如商店建筑貴重物品區(qū)域、收銀臺(tái)、生物安全實(shí)驗(yàn)室、中型及以上飲食建筑的就餐區(qū)、操作間等場(chǎng)所，可采用燈具自帶蓄電池。 末端配電箱供電措施應(yīng)根據(jù)設(shè)置場(chǎng)所備用照明負(fù)荷分級(jí)要求，按供電方案要求設(shè)置相應(yīng)的雙電源切換箱或單電源配電箱。 考慮到柴油發(fā)電機(jī)15 s 自啟動(dòng)時(shí)間、暫時(shí)繼續(xù)保持工作或活動(dòng)、蓄電池隨使用壽命周期衰減等因素，過渡電源供電時(shí)間通常按不小于15min 考慮。

2.3 消防備用照明供電電源轉(zhuǎn)換措施

《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定避難間(層)及配電室、消防控制室、自備柴油發(fā)電機(jī)房等發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需工作、值守的區(qū)域應(yīng)同時(shí)設(shè)置備用照明、疏散照明和疏散指示標(biāo)志。 該類場(chǎng)所要求消防用電設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生期間的最少持續(xù)供電時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2～3h，即要求消防備用照明時(shí)間相應(yīng)達(dá)到該持續(xù)供電時(shí)間。 利用該類場(chǎng)所的雙電源切換箱供電的正常照明燈具作為備用照明，既可以滿足火災(zāi)情況下的照度標(biāo)準(zhǔn)值，亦滿足供電負(fù)荷分級(jí)要求。 而如供電方案三所示的采用柴油發(fā)電機(jī)組作為第二電源的供電系統(tǒng)，消防設(shè)備機(jī)房備用照明燈具在滿足負(fù)荷分級(jí)的條件下，是否有必要將燈具自帶蓄電池作為供電電源轉(zhuǎn)換時(shí)間的過渡電源仍值得商榷，也是《民標(biāo)》第13.6.4 和13.7.15 條前后不一的地方。

國(guó)標(biāo)圖集《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》19D702—7列出了該類消防設(shè)備機(jī)房照明布置圖。 圖中機(jī)房?jī)?nèi)正常照明燈具未設(shè)置自帶蓄電池?zé)艟?，采用普通燈具作為備用照明，筆者在設(shè)計(jì)過程中，也保持與該圖集一致的燈具布置方式。 然而部分圖審專家不認(rèn)可供電方案三，機(jī)房?jī)?nèi)照明燈具仍然以圖集圖示布置，筆者對(duì)此有不一致觀點(diǎn)。

相關(guān)規(guī)范均要求該類消防設(shè)備機(jī)房同時(shí)設(shè)置消防應(yīng)急疏散照明，《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3.6.6 條規(guī)定，在非火災(zāi)狀態(tài)下，系統(tǒng)主電源斷電后，應(yīng)急照明配電箱應(yīng)聯(lián)鎖控制其配接的非持續(xù)型照明燈的光源應(yīng)急點(diǎn)亮，持續(xù)型燈具的光源由節(jié)點(diǎn)點(diǎn)亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點(diǎn)亮模式，燈具持續(xù)應(yīng)急點(diǎn)亮?xí)r間不應(yīng)超過0.5 h。

《民標(biāo)》13.6.4 條規(guī)范解讀文獻(xiàn)指出，該類消防設(shè)備機(jī)房在電源滿足負(fù)荷分級(jí)要求時(shí)，可采用部分燈具自帶蓄電池，滿足應(yīng)急時(shí)電源切換中過渡照明的需求，不應(yīng)全部采用蓄電池供電。 即規(guī)范編制組認(rèn)可，供電電源轉(zhuǎn)換期間可備用照明照度可暫時(shí)達(dá)不到正常照明照度的情況，待柴油發(fā)電機(jī)組15 s 自啟動(dòng)后，末端雙電源切換箱自動(dòng)切換至備用電源供電，機(jī)房?jī)?nèi)達(dá)到正常照明照度值。

故筆者建議，該類消防設(shè)備用房照明燈具無需自帶蓄電池，供電電源轉(zhuǎn)換期間暫時(shí)由因主電源失電應(yīng)急點(diǎn)亮的消防應(yīng)急疏散照明燈具作為過渡照明，既滿足供電可靠性又簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，減少工程造價(jià)、物業(yè)后續(xù)燈具維護(hù)等工作，也滿足應(yīng)急狀態(tài)時(shí)的照度需求。

3 備用照明可行性分析

針對(duì)筆者建議的利用應(yīng)急疏散照明燈具作為供電方案三消防設(shè)備機(jī)房過渡照明的措施，部分設(shè)計(jì)人員存疑該類消防設(shè)備機(jī)房中的備用照明和疏散照明并不能等同，應(yīng)同時(shí)設(shè)置。 從燈具使用性質(zhì)，《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的“設(shè)置在距地面8m 以下的消防應(yīng)急燈具應(yīng)采用A 型燈具”，是考慮消防救援活動(dòng)中，消防人員不受電擊危險(xiǎn)。 而上述消防設(shè)備場(chǎng)所，均為火災(zāi)情況下仍需工作、值守且繼續(xù)保持供電的區(qū)域，機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)置氣體滅火裝置或手提式滅火器，考慮最不利情況下該類場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)人員或自動(dòng)滅火裝置均能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

因此，在不受電源轉(zhuǎn)換時(shí)間備用照明照度苛刻要求的約束下，不需要嚴(yán)格區(qū)分照明燈具過渡時(shí)間段的具體用途。 在任何工作狀態(tài)下，應(yīng)急疏散照明燈具可暫時(shí)作為柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前的過渡備用照明，待電源轉(zhuǎn)換完成后，應(yīng)急照明箱聯(lián)鎖配接的應(yīng)急疏散照明或標(biāo)志燈恢復(fù)原工作狀態(tài)或者火災(zāi)應(yīng)急點(diǎn)亮狀態(tài)，正常照明燈具保持正常的照度作為該場(chǎng)所消防備用照明。

4 結(jié)束語

對(duì)于民用建筑備用照明的設(shè)計(jì)，工程師需結(jié)合民用建筑類型、設(shè)置場(chǎng)所、供電電源條件、供電方案、照明照度等因素，綜合考慮備用照明的布置，結(jié)合供電電源條件，決定是否設(shè)置集中電源或自帶蓄電池型燈具。 對(duì)于以柴油發(fā)電機(jī)組作為第二電源的供電方案，當(dāng)明確了消防設(shè)備機(jī)房正常照明燈具作為備用照明時(shí)，不需要采用自帶蓄電池型燈具。在確保供電可靠、安全、可行的前提下，盡量簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案，希望能夠給行業(yè)設(shè)計(jì)人員提供一定借鑒，不足之處，請(qǐng)各位同行批評(píng)指正。