國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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)》（以下簡(jiǎn)稱《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》）對(duì)消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的實(shí)施，從理念上提出了新的要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集19D702-7《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》（以下簡(jiǎn)稱《應(yīng)急照明》）對(duì)《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》作了解釋和示范。但由于《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》與傳統(tǒng)做法有根本性的區(qū)別，仍然有人對(duì)一些問題存在困擾；國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 51348-2019《民用建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱《民標(biāo)》）發(fā)布后，也有不少設(shè)計(jì)師對(duì)消防應(yīng)急照明的相關(guān)條文存疑。為了厘清一些模糊做法，本文擬探討消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)實(shí)施的幾個(gè)問題，供同行參考，不當(dāng)之處，還望同仁批評(píng)指正。

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)是為人員疏散和發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需工作的場(chǎng)所提供照明和疏散指示的系統(tǒng)，此系統(tǒng)屬于電氣消防系統(tǒng)的一部分，由于其重要性，在建筑設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)專項(xiàng)電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中，均有應(yīng)急照明的條文。有時(shí)規(guī)范之間甚至?xí)霈F(xiàn)不易執(zhí)行的條文或相互矛盾的條文，在民用和一般工業(yè)建筑中，大家形成如下的共識(shí)：消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)置與否和設(shè)置范圍應(yīng)主要依據(jù)GB 50016-2014《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》（2018年版，以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》），如何設(shè)置應(yīng)主要依據(jù)專項(xiàng)消防標(biāo)準(zhǔn)《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》；《民標(biāo)》等相關(guān)建筑和電氣標(biāo)準(zhǔn)中包含消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的內(nèi)容與《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《建規(guī)》不一致時(shí)，應(yīng)以《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《建規(guī)》為準(zhǔn)。

消防應(yīng)急照明的供配電與切換

由于傳統(tǒng)的應(yīng)急照明做法中沒有強(qiáng)調(diào)蓄電池電源，在《建規(guī)》消防電源末端切換條文說明中，把應(yīng)急照明也包含到末端切換范疇內(nèi)，因此，傳統(tǒng)做法應(yīng)急照明配電箱是雙電源切換箱，分支回路分相配電。有些項(xiàng)目在此雙電源配電箱中配置蓄電池組，作為EPS電源箱，有些項(xiàng)目在疏散指示標(biāo)志燈上帶有電池，而疏散照明燈直接采用一般照明的一部分，做法不一，系統(tǒng)混亂，沒有具體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如何做，但也約定俗成，沒有太大反響和意見。

《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的供配電提出了明確要求，特別是消防應(yīng)急燈具的電源應(yīng)由主電源和蓄電池電源組成，主電源即為市政電源，此主電源根據(jù)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)型式是集中控制型系統(tǒng)還是非集中控制型系統(tǒng)，確定是消防電源還是普通電源；《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)燈具的供電與電源轉(zhuǎn)換作出規(guī)定：

　　a.當(dāng)燈具采用集中電源供電時(shí)，燈具的主電源和蓄電池電源應(yīng)由集中電源提供，燈具主電源和蓄電池電源在集中電源內(nèi)部實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)換后應(yīng)由同一配電回路為燈具供電。

　　b.當(dāng)燈具采用自帶蓄電池供電時(shí)，燈具的主電源應(yīng)通過應(yīng)急照明配電箱一級(jí)分配電后為燈具供電，應(yīng)急照明配電箱的主電源輸出斷開后，燈具應(yīng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入自帶蓄電池供電。

　　c.集中控制型系統(tǒng)中，集中設(shè)置的集中電源應(yīng)由消防電源的專用應(yīng)急回路供電，分散設(shè)置的集中電源應(yīng)由所在防火分區(qū)、同一防火分區(qū)樓層的消防電源配電箱供電；應(yīng)急照明配電箱應(yīng)由消防電源的專用應(yīng)急回路或所在防火分區(qū)、同一防火分區(qū)的樓層消防電源配電箱供電。

　　d.非集中控制型系統(tǒng)中，集中設(shè)置的集中電源應(yīng)由正常照明線路供電，分散設(shè)置的集中電源應(yīng)由所在防火分區(qū)、同一防火分區(qū)樓層的正常照明配電箱供電；應(yīng)急照明配電箱應(yīng)由防火分區(qū)、同一防火分區(qū)樓層的正常照明配電箱供電。

由此可看出，消防應(yīng)急燈具已經(jīng)有市政電源和蓄電池電源的切換，不必再設(shè)市政電源的雙電源切換箱，是滿足《建規(guī)》末端切換要求的。另外，《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》把應(yīng)急照明配電箱作為了一個(gè)專有名詞，專指對(duì)于自帶電源型燈具配電的產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的應(yīng)急照明配電箱含義完全不同。

消防應(yīng)急照明切斷市電啟動(dòng)的問題

《民標(biāo)》強(qiáng)制性條文第13.4.6條規(guī)定：“疏散照明應(yīng)在消防控制室集中手動(dòng)、自動(dòng)控制。不得利用切斷消防電源的方式直接強(qiáng)啟疏散照明燈。”有人理解為不得切斷市電強(qiáng)啟疏散照明燈，與《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》有矛盾。此條對(duì)于A型燈具的集中控制型系統(tǒng)是合適的，但對(duì)于B型燈具和非集中控制型系統(tǒng)，就無法滿足了?！都夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》是以火災(zāi)情況下人身安全為出發(fā)點(diǎn)，在火災(zāi)情況下，盡量用蓄電池供電為原則。因此，對(duì)于集中控制型系統(tǒng)，如果是A型燈具，可以不切斷消防市政電源；如果是B型燈具，火災(zāi)時(shí)應(yīng)該切斷電源。對(duì)于非集中控制型系統(tǒng)，市政電源是普通電源，火災(zāi)時(shí)應(yīng)該切斷市電啟動(dòng)應(yīng)急燈。從字面意思理解，切斷市政普通電源啟動(dòng)應(yīng)急燈，與不得切斷消防電源也不算直接矛盾。

按照《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求，給傳統(tǒng)的非集中控制自帶電池的雙頭壁燈供電，是十分容易理解的，也是容易執(zhí)行并與實(shí)際相符的，采用普通電源供電，火災(zāi)時(shí)切斷電源強(qiáng)啟點(diǎn)亮。如果按照傳統(tǒng)做法，應(yīng)急照明燈必須采用消防電源，火災(zāi)時(shí)又不能切斷消防電源，采用雙頭壁燈時(shí)，其供電和點(diǎn)亮就會(huì)陷于悖論，不能自圓其說。因此目前處于報(bào)批階段的全文強(qiáng)制性規(guī)范《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》中作了如下規(guī)定：

　　“4.5.5疏散照明及疏散指示標(biāo)志燈具的供配電設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　1 燈具應(yīng)由主電源和蓄電池電源供電。蓄電池組正常情況下應(yīng)保持充電狀態(tài)，火災(zāi)情況下應(yīng)保證蓄電池組的供電時(shí)間滿足安全疏散要求。

　　2 集中控制型系統(tǒng)，其主電源應(yīng)由消防電源供電。”

同時(shí)，在條文說明中進(jìn)行了補(bǔ)充：“非集中控制型系統(tǒng)，其主電源應(yīng)由正常電源供電，火災(zāi)時(shí)應(yīng)切除正常電源，由蓄電池供電，可以保證疏散和消防救援人員的安全。”對(duì)集中和非集中控制型系統(tǒng)給出了清晰明確的做法，也有助于理解消防應(yīng)急燈具可以采用正常電源供電和切斷正常電源啟動(dòng)，《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)給出了明確要求，徹底解決了傳統(tǒng)雙頭壁燈自相矛盾的做法。

蓄電池供電持續(xù)工作時(shí)間

《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，系統(tǒng)應(yīng)急啟動(dòng)后，在蓄電池電源供電時(shí)的持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)滿足下列要求：

　　“1 建筑高度大于100 m的民用建筑，不應(yīng)小于1.5 h。

　　2 醫(yī)療建筑、老年人照料設(shè)施、總建筑面積大于100 000 m2的公共建筑和總建筑面積大于20 000 m2的地下、半地下建筑，不應(yīng)少于1.0 h。

　　3 其他建筑，不應(yīng)少于0.5 h。

　　4 城市交通隧道應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　1）一、二類隧道不應(yīng)小于1.5 h，隧道端口外接的站房不應(yīng)小于2.0 h；

　　2）三、四隧類道不應(yīng)小于1.0 h，隧道端口外接的站房不應(yīng)小于1.5 h。

　　5 本條第1款~第4款規(guī)定場(chǎng)所中，當(dāng)按照本標(biāo)準(zhǔn)第3.6.6條的規(guī)定設(shè)計(jì)時(shí)，持續(xù)工作時(shí)間應(yīng)分別增加設(shè)計(jì)文件規(guī)定的燈具持續(xù)應(yīng)急點(diǎn)亮?xí)r間（即在非火災(zāi)狀態(tài)下，系統(tǒng)主電源斷電后，集中電源或應(yīng)急照明配電箱應(yīng)連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)電點(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間應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，且不應(yīng)超過0.5 h）。

　　6 集中電源的蓄電池組和燈具自帶蓄電池達(dá)到使用壽命周期后標(biāo)稱的剩余容量應(yīng)保證放電時(shí)間滿足本條第1款~第5款規(guī)定的持續(xù)工作時(shí)間。”

其中第5款、第6款是比《建規(guī)》要求更細(xì)、更具體的條款，涉及到非火災(zāi)狀態(tài)下主電源斷電后疏散照明燈可以點(diǎn)亮，但點(diǎn)亮?xí)r間最長(zhǎng)不能超過0.5 h。如果這段時(shí)間內(nèi)主電源沒有恢復(fù)供電，則系統(tǒng)需要把疏散照明燈熄滅，以保證一旦此時(shí)發(fā)生火災(zāi)，蓄電池供電的時(shí)間滿足《建規(guī)》的要求，《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求蓄電池供電時(shí)間要滿足火災(zāi)和非火災(zāi)情況下的供電時(shí)間，但非火災(zāi)時(shí)間在0~0.5 h之間沒有具體指定?！稇?yīng)急照明》推薦了非火災(zāi)狀態(tài)下蓄電池供電持續(xù)工作時(shí)間，見表1。

表1在滿足《建規(guī)》的基礎(chǔ)上增加了非火災(zāi)狀態(tài)主電源斷電持續(xù)應(yīng)急時(shí)間t2，在此還需明確：這是蓄電池應(yīng)滿足的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，不是蓄電池初裝容量的要求！GB 17945-2010《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》規(guī)定的90 min初裝容量，蓄電池達(dá)到使用壽命周期后標(biāo)稱的剩余容量基本上能滿足45 min；大部分現(xiàn)有符合GB 17945-2010自帶電池的消防應(yīng)急燈具除高度大于100 m的民用建筑及人員密集場(chǎng)所外，尤其是住宅建筑都能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；設(shè)計(jì)說明中，蓄電池持續(xù)供電時(shí)間滿足設(shè)計(jì)要求即可，對(duì)于蓄電池初裝容量，應(yīng)根據(jù)電池充放電特點(diǎn)確定，產(chǎn)品應(yīng)符合GB 17945的規(guī)定，新版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 17945預(yù)計(jì)會(huì)很快批準(zhǔn)實(shí)施。

集中電源或應(yīng)急照明配電箱供電范圍和容量

沿電氣豎井垂直方向?yàn)椴煌瑯菍拥臒艟吖╇姇r(shí),應(yīng)急照明配電箱的每個(gè)輸出回路在公共建筑中的供電范圍不宜超過8層，在住宅建筑的供電范圍不宜超過18層。集中電源的每個(gè)輸出回路在公共建筑中的供電范圍不宜超過8層，在住宅建筑的供電范圍不宜超過18層。每個(gè)集中電源箱或應(yīng)急照明配電箱有8個(gè)回路，可供電的范圍可以很大，住宅建筑甚至不止18層。但還需要注意，每個(gè)集中電源箱的容量不能超過1 kW，每個(gè)回路不能超過6 A，這就限制了供電的范圍不能太大，需要綜合考慮，不能只從一個(gè)限定條件考慮。根據(jù)《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)輸出回路數(shù)和電流的限制條件，實(shí)際允許每臺(tái)設(shè)備配接的最大燈具容量見表2。

在實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)遇到不少設(shè)計(jì)師每層豎井內(nèi)均放置一個(gè)集中電源箱，LED應(yīng)急燈功率較小，每層最多只用了集中電源8個(gè)回路中的2個(gè)回路；更有甚者，不做燈具功率統(tǒng)計(jì)，直接寫成1 kW或0.5 kW，造成較大的浪費(fèi)。通常情況下，一個(gè)集中電源箱沿豎井向上下層配電，既不要太多層共用，也不宜每層均放，3~4層配一個(gè)集中電源箱是合適的。應(yīng)計(jì)算每個(gè)集中電源的實(shí)際容量，一般不會(huì)大于0.5 kW。

特低電壓照明裝置的保護(hù)

《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》從防火救援時(shí)防人身電擊出發(fā)，把消防應(yīng)急燈具安裝在距地8m及以下時(shí)，應(yīng)采用“A型消防應(yīng)急燈具”，即要求主電源和蓄電池電源額定工作電壓均不大于DC 36 V的消防應(yīng)急燈具；對(duì)于安裝在距地8 m以上的消防應(yīng)急燈具，可以采用“B型消防應(yīng)急燈具”，“B型消防應(yīng)急燈具”是燈具電源額定工作電壓大于AC 36 V或DC 36 V的消防應(yīng)急燈具。并且規(guī)定設(shè)有消防控制室的建筑均采用集中控制型系統(tǒng)。由此可見，大部分建筑場(chǎng)所均會(huì)采用低壓直流供電，即是國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)定義的特低電壓（SELV）供電。從電壓等級(jí)上，防人身電擊有了安全保障，但SELV系統(tǒng)的可靠、安全運(yùn)行，才能使消防應(yīng)急照明系統(tǒng)安全可靠。由于系統(tǒng)與消防息息相關(guān)，系統(tǒng)本身的可靠性應(yīng)當(dāng)引起格外重視。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16895.30-2008/IEC 60364-7-715：1999《建筑物電氣裝置第7-715部分：特殊裝置或場(chǎng)所的要求特低電壓照明裝置》，特低電壓線路在短路故障條件下，同樣能引起火災(zāi)事故。為防止電氣火災(zāi)，GB/T 16895.30-2008對(duì)特低電壓照明回路采用“特殊保護(hù)電器”保護(hù)，并對(duì)此“特殊保護(hù)電器”提出了以下要求：

　　“——對(duì)燈具的負(fù)荷有連續(xù)的監(jiān)視；

　　——發(fā)生短路故障或引起功率增加60 W以上的其他故障時(shí)，在0.3 s以內(nèi)自動(dòng)切斷電源；

　　——供電回路正在降低功率情況下工作時(shí)（例如在進(jìn)行導(dǎo)通角控制時(shí)或調(diào)整功率過程中或燈泡損壞時(shí)），如發(fā)生引起功率增加60 W以上的故障時(shí)，自動(dòng)切斷電源；

　　——供電回路的開關(guān)合閘時(shí)，如發(fā)生引起功率增加60 W以上的故障時(shí)，自動(dòng)切斷電源；

　　——特殊保護(hù)電器應(yīng)是即使元件故障也不影響安全的電器。”

目前，國(guó)內(nèi)外的低壓電器生產(chǎn)商還沒有生產(chǎn)此種“特殊保護(hù)電器”，A型應(yīng)急照明配電箱或集中電源出線回路簡(jiǎn)單采用6 A以下熔斷器或斷路器作為過電流保護(hù)器件，是無法滿足上述特殊保護(hù)電器要求的。為滿足上述特殊保護(hù)電器要求，集中電源對(duì)LED燈具的開關(guān)電源采用“微短路保護(hù)”技術(shù)是最佳實(shí)現(xiàn)路線，即對(duì)開關(guān)電源每一路電源的輸出線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)每一路負(fù)載實(shí)現(xiàn)“跟隨式”保護(hù)，無論哪一路負(fù)載的工作電流，集中供電電源都會(huì)跟隨實(shí)際的負(fù)載電流自動(dòng)設(shè)定有效的保護(hù)值，從而實(shí)現(xiàn)在發(fā)生單路負(fù)載異?；蚨搪窌r(shí)，可快速有效地切斷電源并發(fā)出提示警告，輸出端的熔斷器或斷路器僅作為后備保護(hù)，基本滿足了“特殊保護(hù)電器”的要求。此種保護(hù)應(yīng)引起生產(chǎn)和檢測(cè)單位的重視。

本文有刪減，全文載于《建筑電氣》2021年第8期，詳文請(qǐng)見雜志。

版權(quán)歸《建筑電氣》所有。

作者：

徐華，男，清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，教授級(jí)高級(jí)工程師，電氣總工程師。

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