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民用建筑备用照明设计探讨

何春永
  
中国地名·工程与建筑
2022年39期
银川市规划建筑设计研究院有限公司 宁夏银川 750001

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摘要:随着经济发展及民用建筑技术的发展,人们对民用建筑内照明系统的设置提出了更高的要求。照明系统是民用建筑内重要系统之一,民用建筑内照明系统主要包括正常照明系统和应急照明系统。其中,应急照明系统往往同人身安全、建筑物、设备安全密切相关,当电源中断,特别是建筑物内发生火灾或其他灾害而中断电源时,应急照明的特殊地位就更加凸显了。 本文结合国家现行相关标准、规范,就民用建筑电气设计中的备用照明设计进行了讨论。

关键词:应急照明备用照明;应急电源;备用电源

引言:目前涉及应急照明的相关国家标准、规范众多,各标准、规范中对应急照明的分类和要求也不尽统一,对应急照明的设置,特别是应急照明中备用照明的设计要求侧重点也各不相同,在实际工程应中容易给电气专业设计人员造成疑惑或误解,本文就民用建筑应急照明设计中备用照明设计进行讨论,以期抛砖引玉。

1 相关术语

专业术语、概念对于建筑电气设计人员是十分重要的,可以说是差之毫厘,谬以千里,建筑照明专业术语、概念较多,涉及应急照明的相关术语、概念的国家标准、规范众多, 为此,在讨论备用照明设计前有必要对相关术语、概念进行梳理。

现行国家标准JGJ /T119-2008 《建筑照明术语标准》及GB 50034-2013《建筑照明设计标准》都对应急照明及备用照明进行了定义,应急照明: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。备用照明:用于确保正常活动继续或暂时继续进行的应急照明。GB 51309-2018 《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》及GB 50016-2014 《建筑设计防火规范》(2018年版)则把应急照明限定在消防、防火方面,分为消防应急照明和疏散指示标志,消防应急照明包括疏散照明和备用照明。消防应急照明和疏散指示系统: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。

备用照明是用于确保正常活动继续或暂时继续进行而使用的应急照明,是应急照明的一种。备用照明按使用场所要求不同可分为消防备用照明和非消防备用照明两类。消防备用照明是为保证配电、消防控制室、消防水泵房等火灾时仍需工作、值守的区域或场所有正常活动、作业的应急照明,其正常照明电源失效原因往往与火灾有关,消防备用照明供电时长与人员疏散及火灾救援时长等有关。非消防备用照明是对重要建筑物或重要功能、特定场所的照明系统提出的更高要求,要求设置一部分照明以确保正常照明电源失效后,能使正常活动继续或暂时继续进行,其正常照明电源失效的原因有可能是除火灾外的其他原因,备用照明供电时长与相应场所正常活动继续或暂时继续进行的时长有关。消防备用照明与非消防备用照明主要区别可参见下表。

2 设置部位、要求

由前文可知,备用照明可分为消防备用照明和非消防备用照明两类。消防备用照明在设计阶段有消防审图机构把关,在安装阶段有专业消防检测单位检测,在验收阶段有消防专项验收,消防备用照明的具体设置部位或场所及设置要求因为使用条件明确,在设计阶段一般都能按GB 51309-2018 《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》、GB 50016-2014 《建筑设计防火规范》(2018年版)及其他消防相关专项规范要求,合理设置。

非消防备用照明的具体设置部位或场所及设置要求涉及到的国家相关规范、标准较多,其标准和要求也各不相同。JGJ 392-2016《商店建筑电气设计规范》、JGJ 312-2013《医疗建筑电气设计规范》、JGJ 243-2011《交通建筑电气设计规范》、JGJ 310-2013《教育建筑电气设计规范》、JGJ 57-2016《教育建筑电气设计规范》、JGJ 450-2018《老年人照料设施建筑设计标准》、JGJ 354-2014《教育建筑电气设计规范》、JGJ 284-2012《金融建筑电气设计规范》、JGJ 64-2017《饮食建筑设计标准》等现行国家专项设计规范中,均结合相关消防类规范对应急照明设计进行了细化和引申,对相应功能的建筑物内非火灾时备用照明设计有具体要求。现行的其他规范,如JGJ /T67-2019《办公建筑设计标准》、JGJ 25-2010《档案馆建筑设计规范》、JGJ 39-2016《托儿所、幼儿园建筑设计规范》、JGJ62-2014《旅馆建筑设计规范》、JGJ 100-2015《车库建筑设计规范》等专项建筑设计规范中对非火灾时备用照明设计的要求没有具体规定或是要求不尽相同,GB 51348-2019 《民用建筑电气设计标准》也对非火灾时备用照明的设计提出了要求。需要注意的是,标准第10.2.4条及10.4.1条中的设置场所或部位也仅是原则性的规定,并没有具体到具体建筑功能内相关房间功能、面积指标等,需要设计人员结合具体工程情况及相关功能空间对备用照明的要求确定,如第10.4.1条第3款要求:人员经常停留且无自然采光的场所应设置备用照明。这就会造成部分审图人员及设计人员在执行相关标准的相应条款时出现不同理解和不同的执行标准。因此在进行非消防备用照明设计时,对于设置部位、要求等需结合国家标准、规范,以及设置场所或部位正常照明电源因故中断后,能维持正常活动继续或暂时继续进行的需求综合分析确定。

3 供配电设计

备用照明是指因正常照明的电源失效后用于确保正常活动继续或暂时继续进行的照明,其供配电设计一般需考虑备用电源的供电方式和连续供电时间、备用电源转换时间、备用照明照度指标等几个方面。备用照明属于应急照明,其供电应满足应急照明供电要求,除正常照明电源外,尚应由与正常照明电源独立的电源供电,除主供电源外,应设置备用电源。

现行国家标准GB 51348-2019 《民用建筑电气设计标准》中10.6.6条及13.7.15条及GB 50034-2013 《建筑照明设计标准》第7.2.2条均对应急照明的供电提出了明确规定。通常备用电源可以选用以下几种方式的电源:1)来自电力网有效的独立于正常电源的馈电线路。2)专用的应急发电机组。3)带有蓄电池组的应急电源,包括集中或分区集中设置的,或灯具自带的蓄电池组。独立的馈电线路具有容量大、转换时间短、连续供电时间长等优点,在一般大、中型建筑项目都是经常采用的。应急发电机组设置灵活、连续供电时间较长,缺点是转换时间长,对于难以从电网取得第二电源的重要建筑或场所通常采用发电机组作为备用电源,但对于一些需设置应急备用照明的小型建筑,单独为应急照明设置发电机组作为备电源是不经济的。蓄电池组应急电源的优点是可靠性高、灵活、方便,缺点是连续供电时间有限。应急备用照明备用电源的选择需根据供电电源条件及建筑功能要求综合确定。

对于消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的消防设备房等处设置的消防备用照明,正常照明的负荷等级与备用照明负荷等级相等,当市电满足供电要求时一般不再另设备用照明,备用照明灯具采用正常照明灯具,在火灾时保持正常工作所需的照度要求,当市电不能满足供电要求时备用电源可采用发电机组或蓄电池组供电,备用电源连续供电间、备用电源转换时间、备用照明照度指标等在GB 51348-2019 《民用建筑电气设计标准》和GB 50016-2014《建筑设计防火规范》中都有明确规定。

对于金融、医疗、交通、商业、展览、饮食类等建筑以及大、中型建筑内设置的非消防备用照明的供配电设计,国标图集《应急照明设计与安装》(19D702-7)中相关内容,图集中根据供电电源条件不同及负荷等级的不同提供了5种供电方案供设计人员选用。图集中备用电源采用独立于正常电源的馈电线路或发电机组供电,末端供电采用双电源(双回路)交叉供电或双电源切换后供电,各方案均能较好的满足备用照明对连续供电时间要求、备用电源转换时间、备用照明照度指标的要求。

对于一些有备用照明设计要求的小型商业建筑、小型饮食建筑、老年人照料设施建筑及部分室外消防用水量不大于25L/S的公共建筑,其建筑物内用电负荷等级往往为三级负荷,主供电源一般都采用单电源供电。这类建筑的规模较小、建筑物内除应急照明外的其他用电设备负荷等级往往达不到二级及以上负荷等级,非消防备用照明的设计中,不少设计人员在备用照明的备用电源选择、备用电源的连续供电时间选取等方面,做法标准各不相同。当备用电源采用市政电源馈电线路或发电机组供电,末端供电采用双电源(双回路)交叉供电或双电源切换后供电等方式时,均能满足规范对备用照明的备用电源供电要求,然而,由于这类建筑规模较小,建筑内备用照明总容量也较小,选取独立于正常电源的馈电线路或发电机组作为备用电源时,需结合建筑外部供电条件及建筑物功能属性等综合确定。当采用集中蓄电池组或灯内自带的蓄电池组作为备用电源时,能充分发挥蓄电池组可靠性高、灵活、方便的优点,然而,由于蓄电池组连续供电时间有限,需对其是否能满足备用照明对连续供电时间要求进行核实。由于这些小型建筑内设置备用照明的场所对非消防备用照明对连续供电时间要求各不相同,相关专项规范中的规定也不明确,不少设计人员往往仅按消防应急照明的备用电源连续供电时间来确定非消防备用照明的备用电源连续供电时间,对于因非火灾因素导致的正源电源中断时,是否能满足正常活动继续或暂时继续进行的要求则是无法考核。因此,当采用集中蓄电池组或灯内自带的蓄电池组作为非消防备用照明的备用电源时,需结合消防和非消防两种应用状态确定蓄电池组的连续供电时间。

4 结束语

在建筑电气备用照明设计中,需准确理解各术语,正确区分消防备用照明与非消防备用照明的设置条件及设置场所要求。设计人员只有对相应建筑对备用照明的需求做深入了解,结合现行规范、标准,才能真正做好建筑电气备用照设计,也才能真正执行好现行规范、标准中有关备用照明设计的要求。

参考文献

[1]JGJ /T119-2008 建筑照明术语标准[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]GB 50034-2013 建筑照明设计标准[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2013.

[3]GB 50016-2014 建筑设计防火规范(2018年版)[S]. 北京:中国计划出版社,2018.

[4]GB 50052-2009 供配电系统设计规范[S]. 北京:中国计划出版社,2009.

[5]GB 51348-2019 民用建筑电气设计标准[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2019.

[6]GB 51309-2018 消防应急照明和疏散指示系统技术标准[S]. 北京:中国计划出版社,2018.

[7]中国建筑标准设计研究院. 应急照明设计与安装(19D702-7) [M]. 北京:中国计划出版社,2019.

[8]北京照明学会照明设计专业委员会. 照明设计手册(第三版)[M]. 北京:中国电力出版社,2016.

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