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备用照明设计探讨
徐 华（清华大学建筑设计研究院有限公司，北京市 100084）
摘 要：结合国家标准GB 51309 -2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》、国家建筑标准设计图集19D702 - 7《应急照明设计与安装》，以及现行照明设计标准，从备用照明概念、消防备用照明、非消防备用照明等方面探讨备用照明设计，提出备用照明设计简单方案。 关键词：备用照明；应急照明；消防备用照明；非消防备用照明；正常照明照度；备用照明照度；供电；备用电源
0 引言
国家标准GB 51309 - 2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（以下简称《技术标准》）的推出，对应急照明设计理念的转变是革命性的，也更加清晰地澄清了以前一些不正确的传统做法。为更准确地理解《技术标准》，2019年9月出版的国家建筑标准设计图集19D702 - 7《应急照明设计与安装》（以下简称《设计与安装》）前90页主要解释和示范了《技术标准》，后30页重点示意了非火灾情况下的备用照明和安全照明做法。特别是备用照明，既有火灾情况下的备用照明，也有非火灾情况下的备用照明，横跨这两种情况；再加上以前的惯性思维，目前对备用照明设计做法还存在不少争议。笔者就自己的理解，抛砖引玉，探讨备用照明的设计做法，不当之处，还望同仁批评指正。
1 备用照明的概念 根据GB 50034 - 2013《建筑照明设计标准》，备用照明是用于确保正常活动继续或暂时继续进行的应急照明，是应急照明的一种。《技术标准》也有备用照明的章节和条文，明确了备用照明主要对避难间（层）及配电室、消防控制室、消防水泵房、自备发电机房等火灾时仍需工作、值守场所的照明要求，在火灾时应保持正常照明的照度；也提出了具体做法，即“备用照明灯具可采用正常照明灯具,备用照明灯具应由正常照明电源和消防电源专用应急回路互投后供电。”条文很清晰地说明了做法和要求，并没有要求采用蓄电池供电，这与传统加蓄电池的做法不太一致，因此，到目前还有同仁不太理解。《技术标准》主要是基于上述有人值班的场所，一般都是双路电源供电，其中一路消防电源在火灾情况下是不会切断的，因此不必再装设蓄电池；另外这些场所还需要设置疏散照明和出口标志，疏散照明和出口标志是有蓄电池电源的。如果上述场所只有一路市电，同消防电源一样，另一路电源可以是柴油发电机组或蓄电池电源，规范中并没有规定备用照明的切换时间，如果第二路电源采用柴油发电机组供电，柴油发电机快速启动时间为15 s，最大不超过30 s，这个切换时间是可以接受的。
另外，在此还需要强调的是“火灾时仍需工作、值守场所”的限定，对于建筑物中特别是楼上的一些竖井、风机房、电梯机房等，火灾时无人工作和值守，就不需要再设备用照明。
对于一些重要建筑，相关规范中尤其是人员密集的高大空间、具有重要功能的特定场所的照明，设置一部分照明确保正常照明失效时使正常活动继续或暂时继续进行，属于备用照明的范畴。为了与《技术标准》中的备用照明有所区别，《设计与安装》把备用照明分为消防备用照明和非消防备用照明，上述场所非火灾情况下的备用照明就称之为非消防备用照明。消防备用照明是专业人员值守的场所，要求与正常照明相同的照度，是对建筑物中与消防相关机房的要求，《设计与安装》也说明了消防备用照明可采用主电源（市政电源）和备用电源切换后供电，备用电源可以是市政电源、柴油发电机组或蓄电池电源；但这些备用电源是有先后顺序的，最优的就是市政电源，在没有市政电源作为备用电源的情况下，才考虑柴油发电机组或蓄电池电源。
牵涉民用建筑电气设计还有一系列规范、标准，都含有应急照明的内容，由于与《技术标准》及GB 50016 - 2014《建筑防火设计规范》（2018年版）概念的交叉，出现了一些概念不清的条文。如有的规范提出了应急照明的照度不低于多少的要求，从条文理解上是疏散照明，但应急照明包含3种照明。这种条文术语不严谨，也是造成大家对条文有不同理解的原因。
2 消防备用照明
在《设计与安装》第77～80页中，具体示意了配电室、消防控制室、消防水泵房、自备发电机房的消防备用照明做法，图中也示例了疏散照明和出口标志的做法。如图1为配电室照明做法,图中1AT为双电源切换箱，就代表了两路电源的切换，是没有蓄电池的。备用照明灯具与正常照明灯具兼用，这些灯具就是正常照明灯具，不属于消防应急灯具。
3 非消防备用照明
《设计与安装》第91～119页，画出了非消防备用照明的示例做法，可供参考。笔者认为，规范条文需要大家遵守，但执行过程中，的确需要研究可行性、方便性和可维护性，只有简单、方便、可行的和维护容易的方案，才是最可靠的方案。
根据建筑物性质和重要程度，非消防备用照明的照度是正常照明照度的100 %、50 %、10 %这几种情况，也有个别规范要求具体照度值30 lx。
一般要求非消防备用照明照度是正常照明照度的100 %、50 % 时，通常建筑规模较大、重要程度高，其供电电源基本能够满足双重电源供电条件，此时，非消防备用照明为100 % 正常照明照度的场所，与消防备用照明类似，采用双电源切换供电，利用正常照明灯具；非消防备用照明为50 % 正常照明照度的场所，仍然采用正常照明灯具、交叉供电的形式，引自不同母线的两路电源各带50 % 照明灯具，满足了该场所50 % 灯具互为备用的条件，也满足了备用照明的要求，此场所内同时设置正常照明配电箱和备用照明配电箱。图2为此种情况的备用照明供电示例。
由于双电源切换供电的ATS切换时间一般在100 ms以内，能够满足备用照明切换时间的要求，备用照明不需要用蓄电池电源满足ATS切换的过渡补充。由于备用照明的负荷等级在民用建筑中最高等级为一级，也不需要设置第三电源。
对于备用照明照度为10 % 正常照明照度的场所，对于大型场所，10 % 照度的灯具可采用专用的备用照明配电箱供电，参见《设计与安装》相关示例；对于小型场所，备用照明灯具较少，采用正常照明配电箱供电，备用照明灯具自带蓄电池更为方便，带蓄电池灯具平时可受开关控制，并保持蓄电池充电状态。如老年人公寓，一般每套公寓面积不大，有可能还需要设置计量表计，按规范要求其备用照明照度为一般照明的10 %，如果公寓内设置两个配电箱，明显不合理，此时，采用备用照明灯自带蓄电池，平时受开关控制，电源失电后，蓄电池放电，完全能满足要求，见图3。
对于场所内非消防备用照明灯具很少的情况，采用正常照明配电箱供电，灯具自带蓄电池的方案是最佳方案，由此也看出消防备用照明和非消防备用照明的区别，消防备用照明不用蓄电池供电，非消防备用照明反而采用了蓄电池供电，颠覆了传统做法，应引起大家注意。
对于非消防备用照明，一些规范规定的转换时间的要求，如0. 25 s、0. 5 s、1. 5 s、5 s、15 s等要求，如采用两路市政电源，采用ATS切换或两段母线的两路电源供电，均能满足时间要求，不需要再设蓄电池电源；如果只有一路市电，另一路可以是蓄电池电源，如果另一路采用柴油发电机组供电，考虑柴油发电机启动时间，建议设置UPS作为过渡电源，电源时间满足10～15 min即可。
4 结语
备用照明设计在现行的设计规范和标准中，都有不少条文规定，特别是一些条文把消防和非消防备用照明混在一起，给设计人员造成了一定的混乱，设计人员应厘清这两种备用照明的做法区别，才能做出符合规范要求又简单的设计方案。新修编的《建筑照明设计标准》征求意见稿，明确了火灾情况下的应急照明直接见《技术标准》和《建筑防火设计规范》，只规定非消防下的备用照明和安全照明，避免规范之间的不协调，笔者也呼吁在相关规范修编时，参照此种方式，只规定本规范相关的特殊要求，《技术标准》已经是高标准要求，不要在消防应急照明和疏散指示系统上再做新的要求，使设计标准源头上注重实现和优化，才能使应急照明起到真正的安全作用。
作者信息 徐 华，男，清华大学建筑设计研究院有限公司，教授级高级工程师，电气总工程师。
本文有删减，全文载于《建筑电气》2020年第6期，详文请见杂志。
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发表于 2020-7-2 10:07:12
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发表于 2020-7-2 13:40:45
太棒了，好贴