应急照明设计的新理念与实施探讨

发布于：2015-06-13 18:45:13 来自：电气工程/照明工程 [复制转发]

１更新应急照明设计理念
现行相关规范、设计中的应急照明仅局限于火灾，作为防火规范仅以火灾本无可厚非，但是《民用建筑电气设计规范》ＪＧＪ１６－２００８实施指南第１３．４．８对疏散照明控制的注释规定是，“现规定由消防控制室集中手动、自动控制，……。”果真仅按此执行是会出问题的。那么其它诸多自然灾害（地震、海啸、滑坡、雷害、风灾及水灾等）、人为灾害，以及非灾失电时的安全问题便无明可照，因此认为，应在现行应急照明的基础上，略加增变、扩展功能，使之既满足含火灾在内的各种灾害等的需要，又为人们平时的安全，即全面以人为本、性能化设计应急照明（下简称“性能化设计”）。总之，应急照明既要立于火灾、又要跨出火灾。
２应急照明规定设置场所需加设自带电源应急灯
顾及发生大的自然灾害时，双重电源、双回线，以及柴油机、甚至ＥＰＳ等的各类电源均有可能同时全部丧失，因此认为现行含一、二级负荷在内的各级负荷设置场所，均需另设或另加设备用电源；第三，在应急照明工程设计中，提供的虽是双电源，而实际被使用的一般设计仅是单电源输出，一旦出现故障、保护装置动作，则其输出的电源丧失，造成一片漆黑。
鉴于上述两点理由认为，在现行应急照明输出回路中，应适当加设自带电源的应急灯（下简称应急灯）。
本文主推应急灯的理由是应急灯（含标志灯）除自带电源外，可控、个小又可灵活分散设置，即便在非常情况下其它电源全部被推垮，而它尚能正常工作，不致全数被毁。
“性能化设计”中所加设的应急灯并非大量地全面设置，其设置的思路是一旦其它电源全面丧失后，由它提供不低于最低限度的照度，并注意在建筑物的关键部位（楼梯间）的设置。除外，还应与所设置的建筑物相匹配，总的来讲，其设置数量不会很多、所增投资有限，而其性价比不言而喻。
３传统型（现行）应急灯所存在的弊端
传统（现行）应急灯，一旦外部电源失电，它便自动以备电点亮，这是它的特点或优点。但它的被点亮及点亮后的弊端也随之出现，这些弊端有：
一是故意断电点亮，即火灾时故意集中切断交流电源而点亮。此举，本尚含两个电源的应急灯，却被故意切断仅剩下一个备电电源，既不符合消防供电的要求、又有违应急照明的规范。对此以断电点亮的做法，有文章作者认为是特例、还有的认为是不得以而为之，笔者则认为，应该首先使用线路上的交流电源点亮，而非故意切断；
二是存在无谓点亮，即一旦交流失电便自行点亮，此时的点亮很可能并非因人们之需，即无谓点亮；
三是点亮后成了长明灯，即一旦因交流失电备电点亮，点亮后便成了长明灯，直到交流恢复供电或耗尽备电电源为止，此同样不符合节能减排原则；
四是后续问题，即备电耗尽后的反复充电有损蓄电池寿命、再充电能力和衰减续后的连续放电时间，而且，重新充电还需要相当长的时间（数小时），此间一旦有新的应急之需则可能无电应对。
总之，现行应急灯一旦被点亮、便失控，便随之出现一系列流水式地、连续出现的弊端（见图１）。
４应急灯应实施性能化控制
设想中的应急灯性能化控制，正是要克服图１中现行控制的弊端。首先，它应该是优先充分利用交流电、而不是错误地故意切断，立即仅靠容量和连续供电时间均很有限的备电去应对；其二，改变原先的无谓点亮为因需点亮以节约能源；其三，改变点亮后的便不管任其成为长明灯耗尽备电、丧失应急功能，为因需适当延时自动关熄，即变原一次性为可循环使用，循环应对续后的应急、再应急。在“性能化设计”控制中之“因需”首先应主据现场实地之需。其流程见图２所示。
５应急灯性能化控制的实施
应急灯性能化控制要做到因需控制，首先是合理选择与应急灯相匹配的自动开关。
５．１　节能自熄控制开关及应急光源的选择
对性能化控制应急灯的节能自熄自动开关的基本要求是当天黑或光线不足时一旦“见人”或“闻声”，能当即自动点亮，随后经适当延时后自动关熄，从而保有备电。
现行自动开关有声光控和红外控两种，其在使用上的主要区别是计算延时自熄之计时起始点规定不同或相反声光控开关一旦被点亮便当即计时延迟，于是它完全有可能在疏散通行中途突然熄灭须重启，这对不熟悉其性能、尤其是处于楼梯间的人们，存在安全问题；红外控开关是在人们全部离开其感应范围之后，开始计时延迟自熄，于是它并不存在中途突然熄灭的问题、安全可靠，为本文所主推。
现行红外控节能自熄开关有交流型、直流型和交、直流通用型三种，选择时须与所控应急灯主备电输出制式相匹配。
应急灯供电电源一般均为ＡＣ２２０Ｖ，而其备电原本是直流电，所以有直接以直流输出，这时则选择直流型红外控自动开关；有（如荧光灯）因点亮需要，又将直流逆变为交流、并升压为ＡＣ２２０Ｖ输出，则这时应选现行交流型。
当然上述均可选用交、直流通用型，但价格昂贵、必要时才采用。
应急灯光源有荧光灯（含节能灯）、白炽灯、卤钨灯和ＬＥＤ灯等，应根据建筑环境、功能和设计照度水平等，经综合比较加以选择，其中，白炽灯虽点亮可靠但光效低，属淘汰光源，尽量不采用。ＬＥＤ灯光效高（已达２０８ｌｍ/W）、寿命长又环保，应是今后应急照明之主导光源。总之，应急照明光源要因地制宜地加以选择。
５．２应急灯的性能化因需控制
（1）就地控制　
应急灯的性能化因需就地控制有只控其备电和主、备电皆控两种。
1）只控备电
只控备电，即将原未加控制的备电输出，用导线引出灯外经所设对应制式（ＡＣ或ＤＣ）自动开关后返回控灯，此举存在缺陷：当交流电正常时，它不具备应急点亮功能；且没有优先利用交流电，反而去故意断电、仅靠容量和供电时间均很有限的备电去“穷”应对，而且只有在停电状态下方可控点亮、正常时则未被利用，所以，“只控备电”有其局限性，不如下述主、备电皆控。
２）主、备电皆控
所谓主、备电皆控，即应急灯首先是使用交流电因需自动控制亮灭，只有当主电失电后方自控其备电的亮灭。
由于应急灯中的主电、备电，两者不同时输出，于是在确保其主、备电不互窜的前提条件下，完全可以用两个对应制式（ＡＣ或ＤＣ）的自动开关就地分别共同控制同一盏灯，而当主、备电制式、电压被调一致时（如现荧光灯均为ＡＣ２２０Ｖ），则完全可能共用同一个红外开关，因需就地控制同一盏灯。
（2）就地与集中相结合的控制
就地控制其需要安全可靠，但倘若有集中控制的需要、又具备集中控制的条件下（有人值班或设有火灾自动报警系统等），则应采取就地与集中相结合的集散型控制。
其中，集中控制可通过软件电路器件或通过硬件电路集中控制某一层、区（如病房护士站控）。当采用硬件电路时，必须确保主电、备电隔离，即备电不会经集中控制线反向输入交流电系统。
以上就地或就地与集中相结合的控制，现有技术、器件均能满足需要、且不难实现本文省略。
６　应急照明系统的性能化设计与控制
在应急照明中，仅仅加入上述少量受性能化因需自控的应急灯（见图２，中半智能型）、尚存在问题或不足，即当停电、人又未进入红外自动开关感应范围，此时设置场所则一片漆黑、不利安全。解决的办法是，在上述基础上加设少量停电即亮弱光的传统应急灯，或加入少量设子母型应急灯，停电子灯（ＬＥＤ）即亮弱光，当人进入红外开关感应范围开启亮光母灯并延时关熄（称智能型），并与半智能型等相匹配设置。
由于自带备电，因此应急灯毋需惧怕应急时正常电源被消防误切，即对它不必苛求专用回路。
鉴于上述，应急照明系统中的应急灯，应以半智能型为主、适加传统节能型智能型，并可与非应急的普通灯混接于同一回路。
７　结束语（应急照明性能化设计的要点）
（1）应急照明应更新设计理念，即既要立于火灾、又要跨出火灾，全面以人为本做性能化设计。
　　（2）凡规定设置应急照明场所，需适量加设应急灯。
　　（3）应急灯应实施性能化因需控制，变一次性为可循环应对应急而不失功能。
　　（4）应急照明系统中的应急灯，应以半智能型为主、智能型为辅，并可与受控的普通照明灯共同组成。
　　（5）要合理选择应急灯光源和连续供电时间。
　　（6）一切从实际出发，力求安全可靠、经济实用，并且还应注意节能减排。

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