摘要：应急照明系统设计属于建筑设计的重要部分，其现实价值不容忽视。传统的高层建筑应急照明系统通常采用两路电源供电，每5至7层设一个双电源切换箱。应急照明则自带蓄电池作为备用电源，火灾时强制点亮应急照明。本文针对高层建筑建筑应急照明系统提出了基于集中电源安全电压供电的一种优化设计方法，并对应急照明灯具做了改进，系统阐述该优化设计方法的创新点及解决的问题。
关键词：高层建筑；应急照明；照明系统设计
1高层建筑设计中的应急照明系统设计存在的问题
1.1高层建筑内应急照明与公共照明共用回路并采用AC220V供电，火灾时启动应急照明和切断非消防电源这两者存在逻辑上的困难，绝大部分直接将应急灯接入公共照明系统中，非消防电源切除时应急照明系统也被切断，虽然强制点亮了应急照明，但应急照明不是安全电压供电，在消防喷淋启动及消防队员进场灭火时容易发生触电事故，应引起重视。
1.2应急照明系统的启动控制比较复杂，应急灯具需采用双控开关或其它带消防启动接点的控制开关，接线相对繁琐，不利于现场安装和后期维护管理。
1.3虽然通过切除双电源切换箱电源由应急灯具自带蓄电池供电的方式在技术上解决了安全电压的问题，但由于应急灯具分散设置，如果应急灯具自带蓄电池故障，会形成许多盲区，必将影响正常的安全疏散，造成恐慌。按规范规定蓄电池应急时间为不小于0.5h（超高层建筑为1.5h），日常物业维护检修和蓄电池更换工作量较大，往往在很多情况下当真正发生事故时应急灯具多数已不能正常使用。
1.4与《民用建筑电气设计规范》JGJ16之13.9条要求的“消防用电设备应采用专用的供电回路”相违背，但由于高层建筑建筑公共区域灯具较少且受成本控制的因素，这种传统应急照明系统的应用依然是目前的主流系统。
2高层建筑应急照明系统优化设计
《建筑设计防火规范》GB50016、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116、《消防应急照明和疏散指示系统》GB17945、《民用建筑电气设计规范》JGJ16的相关条文及条文解释对应急照明形式和设计有明确规定，本文提出的基于集中电源安全电压供电的高层建筑应急照明系统的优化设计方法，就是在满足现行相关规范的框架内，从降低成本、减少维护、绿色节能的基本要求出发的。
2.1应急照明系统分类
根据《消防应急照明和疏散指示系统》GB17945之4.1条规定消防应急照明分为：a、自带电源非集中控制型；b、自带电源集中控制型；c、集中电源非集中控制型d、集中电源集中控制型四种类型。传统高层建筑应急照明系统一般选用a型，一些高档住宅也有选b型或c型，选d型的就更少了，因为d型更适合大型公建。对于大型公建以及智能化程度要求高的场所比如一些楼堂馆所大部分选用d型，而且是近两年才大量选用的，以前还是选a型居多，由于每种型式各有利弊，所以集成化越高、与规范吻合程度越高，当然成本也就越高。基于集中电源安全电压供电的高层建筑应急照明系统就是选用c型，但有区别于c型，更接近d型，所以用最少的成本实现更多的功能，正真实现效益最大化。
2.2应急灯具
主要包括消防应急灯和安全疏散指示灯，其中消防应急灯和安全疏散指示灯均不带任何整流等二次附件及蓄电池，只有几颗满足照度要求的内置发光LED，由于高层建筑建筑的特殊性，其中安全疏散指示灯具不带智能转向及寻址等功能，工作电压DC24V，大大减少系统的故障点。
2.3系统基本功能
2.3.1安全疏散指示灯常亮，消防应急灯平时不亮火灾时强制点亮，分配电装置带强制点亮试验按钮及消防FAS系统I/O输入输出模块。
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2.3.2集中应急电源装置持续主电工作48h后每隔30天可自动由主电工作状态转入应急工作状态并持续180s，然后自动恢复到主电工作状态；持续主电工作每隔一年可自动由主电工作状态转入EPS工作状态并持续至放电终止，然后自动恢复到主电工作状态，持续EPS工作时间不应少于30min。
2.3.3集中应急电源装置的应急转换时间不大于5s，且设模拟主电源供电故障的自复式试验按钮；集中应急电源装置可手动、自动两种方式转入应急状态，且设专业人员可操作的强制应急启动按钮，该按钮启动后，集中应急电源装置不受放电保护的影响。
2.3.4集中应急电源装置每个输出支路均单独保护，且任意一个支路故障不影响其它支路的正常工作，并能在空载、满载10%和超载20%条件下正常工作。系统在主电电压的85%-110%的范围内，不得转入应急状态。
2.4消防联动的实现
集中应急电源装置运行状态、故障信号等参数通过消防FAS系统I/O输入输出模块将关键参数反馈至火灾自动报警主机并实时显示，再由值班人员安排专业人士进行检修；火灾时通过消防FAS输入输出模块在分配电装置强制启动应急灯，并将启动状态通过消防FAS系统I/O输入输出模块反馈至消防控制室。故障声信号能手动消除，当有新的故障时，能再启动故障信号在故障排除前应保持。若周围有消防控制室配有应急照明集中控制器，也可将以上信号反馈应急照明集中控制器。
3优化高层建筑设计中的应急照明系统设计的措施
3.1公共照明与应急照明配电彻底分开设置，应急照明系统供电通过集中应急电源装置提供，一个或两个住宅单元设置一台，竖向配电干线采用DC216V，减少压降，每5~7层设置DC216V/DC24V分配电装置，楼层应急照明灯具供电均为DC24V安全电压。
3.2火灾发生时直接由集中应急电源装置的EPS切入运行，并通过分配电装置启动应急照明，有效保障人员疏散和消防队员灭火安全，系统设计简便，消防控制逻辑清晰，省去集中消防应急照明控制器，但又不失集中控制的基本功能，而是通过火灾自动报警主机集中控制，完全满足相关消防规范的要求。
3.3集中应急电源装置集中设置，现场应急灯具不带蓄电池及其它任何二次降压、整流电路附件，减少故障点位、减轻维护难度。应急照明干线及水平支线均采用直流线路，通过集中应急电源装置一次整流到位，节省了中间的逆变和整流环节，有效的控制了成本。安全疏散指示灯常亮，消防应急灯平时不亮火灾时强制点亮，控制简便、利于节能。
3.4集中应急电源装置和分配电装置均设运行状态及故障信号反馈，故障时通过消防FAS系统的I/O输入输出模块反馈至消防控制室的火灾自动报警主机，对系统出现故障时及时检修与维护提供保障，若周围消防控制室配有其他楼集中消防应急照明控制器也可将以上信号反馈至于集中消防应急照明控制器，保证系统的兼容性。
结束语：
总之，在高层建筑设计中，照明系统是极为重要的部分。而应急照明系统作为建筑中重要的功能部分，其设计必须科学合理，这样才能够在应急情况下为人们提供必要的基础条件，从而保证人们的安全。
参考文献：
[1]聂丛伟.浅论半导体照明技术的构成要素[J].科技风，2017（18）：308-309.
[2]常卫刚.LED照明技术的应用现状与发展趋势[J].产业与科技论坛，2017，16（13）：67-68.
[3]陈伟彬.新探LED照明技术应用现状与发展趋势[J].中国战略新兴产业，2017（24）：199-200.
[4]王波，熊昊.基于固态照明技术的汽车灯具形态发展分析[J].汽车工程学报，2016，6（01）：1-9.
论文作者:董亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：系统论文; 电源论文; 高层建筑论文; 安全电压论文; 火灾论文; 装置论文; 灯具论文; 《基层建设》2019年第14期论文;