摘要：地鐵應(yīng)急照明是地鐵中一項(xiàng)重要的安全設(shè)施，特別是在公共建筑物發(fā)生火災(zāi)、電源故障斷電時(shí)，應(yīng)急照明系統(tǒng)對(duì)人員疏散、消防和救援工作，保障人身安全，進(jìn)行必要的操作處理或維持工作繼續(xù)進(jìn)行起著重要的作用

一、應(yīng)急照明系統(tǒng)概述

一個(gè)完整的應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要需考慮以下幾方面內(nèi)容：應(yīng)急照明電源的選擇，應(yīng)急照明的控制方式，應(yīng)急照明設(shè)置的范圍，燈具的選擇及安裝位置，導(dǎo)線選型及敷設(shè)方式等。作為現(xiàn)代建筑物中安全保障體系的一個(gè)重要組成部分，有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都有詳細(xì)的規(guī)定。只有嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行，才能保證應(yīng)急照明在火災(zāi)狀態(tài)下或正常電源故障的情況下發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1、應(yīng)急照明電源的選擇

應(yīng)急照明電源的選擇應(yīng)綜合考慮應(yīng)急照明的種類、轉(zhuǎn)換時(shí)間、持續(xù)工作時(shí)間、各種電源的特點(diǎn)及實(shí)際工程的要求等多種因素，力求做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。應(yīng)急照明電源主要包括以下三種：

1．1 接自電力網(wǎng)

有效地獨(dú)立于正常照明電源的線路，由電網(wǎng)獨(dú)立電源供電，要求由外部引來(lái)兩路獨(dú)立電源供電，確保一路故障時(shí)，另一路仍能繼續(xù)工作。這種方式供電的容量、持續(xù)時(shí)問(wèn)和轉(zhuǎn)換時(shí)間等都易滿足要求；但在重大災(zāi)害時(shí)，其供電可靠性可能遭到破壞，失去應(yīng)急照明供電的作用。因此，對(duì)于像地鐵地下車站這樣的特別重要建筑，對(duì)應(yīng)急照明的供電還需與其它供電方式相結(jié)合。

1．2 蓄電池組

此種電源又分為集中設(shè)置型和燈具自帶電源獨(dú)立型。集中設(shè)置型的電源集中設(shè)置整套的整流、充電、逆變、轉(zhuǎn)換等裝置，故障率低，可靠性高，造價(jià)相對(duì)比分散設(shè)置電源低，且規(guī)模越大，經(jīng)濟(jì)性越合理。近年發(fā)展起來(lái)的EPS(應(yīng)急電源系統(tǒng))，還采用精密的技術(shù)來(lái)控制蓄電池的充電周期，大大提高了使用壽命；其自帶的自動(dòng)檢測(cè)功能，也降低了系統(tǒng)的維護(hù)管理工作量。但其缺點(diǎn)在于，一旦應(yīng)急電源處火災(zāi)或故障，將影響整個(gè)應(yīng)急照明系統(tǒng)，并且需要專門房間放置集中電源，對(duì)配電線路要求高。獨(dú)立型電源則存在數(shù)量眾多、相對(duì)造價(jià)高、設(shè)置分散、不易管理維護(hù)等不足，但單個(gè)燈具出現(xiàn)故障不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響。

引自《地鐵區(qū)間應(yīng)急照明設(shè)計(jì)方案探討》李昕、崔洪敏

1．3 應(yīng)急發(fā)電機(jī)組

發(fā)電機(jī)組由于其啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，一般不單獨(dú)用于應(yīng)急照明系統(tǒng)。

2、應(yīng)急照明的控制方式

應(yīng)急照明的控制方式一般有集中控制、消防聯(lián)動(dòng)控制和分散控制。

集中控制是指應(yīng)急照明回路的通斷直接由應(yīng)急照明電源室或配電室進(jìn)行控制。由于在故障或火災(zāi)時(shí)，應(yīng)急照明必須保證點(diǎn)亮，而一般情況不能保證能按要求人工控制總開(kāi)關(guān)，所以這種方式下的應(yīng)急照明通常處于長(zhǎng)明狀態(tài)。這種方式，雖然無(wú)需控制，接線簡(jiǎn)單，但浪費(fèi)能源，燈具長(zhǎng)時(shí)間工作，使用壽命短。其適用于小功率的燈光疏散指示標(biāo)志和無(wú)自然采光的場(chǎng)所。

消防聯(lián)動(dòng)控制分兩種：一種是在火災(zāi)時(shí)通過(guò)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制，自動(dòng)強(qiáng)制接通火災(zāi)應(yīng)急照明，適用于規(guī)模較大、有火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的大型建筑；另一種是采用正常熄滅、失電點(diǎn)亮的自帶蓄電池應(yīng)急燈具，其接線引自非應(yīng)急照明回路，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由消防“切非”切掉所有非消防設(shè)備負(fù)荷，而使回路斷電，燈具點(diǎn)亮。

若應(yīng)急照明兼做正常照明，為方便平時(shí)節(jié)約電能，對(duì)應(yīng)急照明回路設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)就地控制開(kāi)關(guān)，即對(duì)應(yīng)急照明進(jìn)行分散控制。但該方式必須采取措施保證火災(zāi)或故障情況下，應(yīng)急照明處于點(diǎn)亮狀態(tài)。

所以，應(yīng)急照明燈具的狀態(tài)在正常情況下有三種可能：①長(zhǎng)明；②由就地開(kāi)關(guān)控制，可能點(diǎn)亮，可能熄滅；③熄滅。而從電源正常轉(zhuǎn)變?yōu)檎ｋ娫垂收匣蛘呓ㄖ馂?zāi)，應(yīng)急照明燈具需要全部點(diǎn)亮。此時(shí)，長(zhǎng)明燈，無(wú)須控制，一直點(diǎn)亮。分散控制的燈具就其類型的不同又分兩種情況：對(duì)于自帶蓄電池?zé)艟咴O(shè)置就地開(kāi)關(guān)，必須采用三配線方式(即在開(kāi)關(guān)前端引專線至燈內(nèi)，做蓄電池充電線，避免開(kāi)關(guān)引起的頻繁充放電，保證蓄電池保持浮充狀態(tài)，并且可提供配電線路是否斷電的信號(hào))，斷電自動(dòng)轉(zhuǎn)換由燈內(nèi)蓄電池供電，點(diǎn)亮；對(duì)于設(shè)置就地開(kāi)關(guān)的普通燈具可采取設(shè)置控制線消防強(qiáng)啟或設(shè)置繼電器控制等方式，使其自動(dòng)點(diǎn)亮。而對(duì)于正常熄滅，失電點(diǎn)亮的自帶蓄電池?zé)艟?，其電源回路引接自非消防電源回路，即可達(dá)到故障或火災(zāi)時(shí)點(diǎn)亮的目的。

3、應(yīng)急照明的設(shè)置范圍

應(yīng)急照明的設(shè)置范圍須按照規(guī)范要求，結(jié)合建筑本身的特點(diǎn)來(lái)確定，以確保不同類型照明的照度、持續(xù)時(shí)間等符合要求。由于火災(zāi)備用照明與非火災(zāi)備用照明在功能要求上不同，所以設(shè)置范圍、燈具及線路敷設(shè)要求也不同。應(yīng)當(dāng)注意兩者之間的區(qū)別。

4、燈具的選擇及安裝位置

應(yīng)急照明尤其是安全照明的光源必須能夠瞬時(shí)點(diǎn)亮。相關(guān)規(guī)范規(guī)定安全照明正常電源與應(yīng)急電源的轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)小于05S，故應(yīng)當(dāng)選用白熾燈、快速啟動(dòng)的熒光燈等光源。燈具應(yīng)能滿足火災(zāi)時(shí)的運(yùn)行要求，采用有玻璃或其他非燃材料制作的保護(hù)罩的消防專用燈具。各相關(guān)規(guī)范對(duì)應(yīng)急照明燈具的安裝位置、高度等都有明確要求，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同種類的應(yīng)急照明照度要求，對(duì)樓梯間、疏散走道的形式，以及建筑的防火分區(qū)等合理布置。

5、導(dǎo)線的選型及敷設(shè)

火災(zāi)應(yīng)急照明的配電線路須滿足火災(zāi)時(shí)連續(xù)供電的需要，所以導(dǎo)線及敷設(shè)方式都須考慮防火要求，采取耐火電纜、穿管敷設(shè)及涂防火漆等防火措施。

二、應(yīng)急照明的設(shè)置

1、應(yīng)急照明中備用照明的設(shè)置

地下車站站廳、站臺(tái)、出入口通道、房屋區(qū)樓道、重要設(shè)備用房、重要值班室、地下區(qū)間隧道均應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明(即備用照明)。地下站廳、站臺(tái)、出入口通道應(yīng)急照明照度為正常照度的10％左右。重要房間(如車站綜合控制室、站長(zhǎng)室、控制室、通信機(jī)房、信號(hào)機(jī)房、變配電室、環(huán)控機(jī)房、消防水泵房、氣體滅火鋼瓶問(wèn)等)應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明，并應(yīng)保證足夠的照度(正常照度的30％ 以上)。地下區(qū)間應(yīng)急照明中的備用照明為區(qū)間正常照明的一部分，夜間停運(yùn)后進(jìn)行區(qū)間檢修時(shí)可同時(shí)開(kāi)啟工作照明及備用照明。

引自《地鐵應(yīng)急照明電源系統(tǒng)方案淺析》張波

2、應(yīng)急照明中疏散誘導(dǎo)標(biāo)志照明的設(shè)置

車站出入口人行通道、站廳站臺(tái)側(cè)墻、房屋區(qū)樓道、車站兩端通風(fēng)機(jī)房距離較長(zhǎng)的維護(hù)通道，人行通道拐彎處、交叉口、安全出口、自動(dòng)扶梯及樓梯口處均應(yīng)設(shè)置疏散誘導(dǎo)標(biāo)志照明。

為了達(dá)到視覺(jué)連續(xù)的效果，安裝在側(cè)墻上的誘導(dǎo)標(biāo)志燈間距以10～15 In為宜，安裝高度距地面1 In。

安裝于安全出口或疏散出口處的標(biāo)志燈應(yīng)安裝在出口的頂部或靠近其出口上方的墻面上，標(biāo)志燈的下邊緣距門的上邊緣不宜大于0．3 m。當(dāng)安全出口或疏散出口位于疏散走道的側(cè)面時(shí)，應(yīng)在其前方位置的頂棚下設(shè)置疏散標(biāo)志燈，標(biāo)志燈的下邊緣距門的上邊緣不宜大于0．3 m，并與疏散方向垂直。標(biāo)志燈的方向應(yīng)指向最近的安全出口。

三、車站應(yīng)急照明供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

廣州地鐵車站照明系統(tǒng)工作方式為：當(dāng)市電電源正常時(shí)，車站中的應(yīng)急照明與非應(yīng)急照明共同承擔(dān)日常的照明任務(wù)；當(dāng)市電電源故障或者發(fā)生火災(zāi)被切除時(shí)，非應(yīng)急照明熄滅，應(yīng)急照明由后備電源持續(xù)供電至少90rain。一個(gè)車站的應(yīng)急照明負(fù)荷一般為30~40kW，應(yīng)急照明燈具主要為帶補(bǔ)償型的電感型日光燈，功率因數(shù)一般為0．9以上。根據(jù)《消防應(yīng)急燈具》規(guī)定：消防應(yīng)急燈具的應(yīng)急轉(zhuǎn)換時(shí)間應(yīng)不大于5s，高危險(xiǎn)區(qū)域使用的消防應(yīng)急燈具的應(yīng)急轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于0，25s。

1、EPS工作方式的選擇

從負(fù)載性質(zhì)及其對(duì)切換時(shí)間的要求，以及長(zhǎng)期節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度考慮，車站應(yīng)急照明系統(tǒng)的后備電源采用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示的EPS。EPS由單獨(dú)的整流/充電和逆變模塊構(gòu)成。市電電源正常時(shí)，電能經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓措施后由交流旁路向負(fù)載供電，逆變器處于熱備工作狀態(tài)，不輸出功率；市電電源異?；蛘吖收蠒r(shí)，轉(zhuǎn)換為由儲(chǔ)能蓄電池和逆變器向負(fù)載供電。處于這種運(yùn)行方式的EPS不僅能夠滿足應(yīng)急照明負(fù)荷對(duì)電能品質(zhì)和后備電源切換時(shí)間的要求，而且還能夠保障EPS系統(tǒng)的運(yùn)行的可靠性，提高應(yīng)急照明系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2、EPS額定容量的確定

EPS的額定容量通常指逆變器輸出的有功功率(kw)。EPS不僅要滿足負(fù)載穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的需要，而且還要在負(fù)載暫態(tài)時(shí)(如電動(dòng)機(jī)啟動(dòng))提供滿足穩(wěn)壓和穩(wěn)頻精度以及波形失真度要求的電壓和電流。在確定EPS標(biāo)定容量時(shí)，除了按照負(fù)荷的視在功率或者有功功率計(jì)算外，還要計(jì)及動(dòng)態(tài)穩(wěn)壓和穩(wěn)頻精度的要求，以及溫度變化、蓄電池端電壓下降和設(shè)計(jì)冗余等因素的影響。

可靠系數(shù)的大小與環(huán)境溫度、負(fù)載類型和運(yùn)行方式密切相關(guān)。對(duì)于直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷應(yīng)留有5倍的設(shè)計(jì)裕度；具有Y～△啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷應(yīng)留有3倍的設(shè)計(jì)裕度；具有軟啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷應(yīng)留有2．5倍的設(shè)計(jì)裕度；具有變頻啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)負(fù)荷可按實(shí)際負(fù)荷對(duì)等選用。對(duì)于白熾燈的可靠系數(shù)可取為1；電子鎮(zhèn)流器式日光燈的可靠系數(shù)可取11；電感鎮(zhèn)流器式日光燈可取為15；金屬鹵光燈或者金屬鈉燈可取16。

結(jié)束語(yǔ)：

在實(shí)際地鐵工程中，應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)其規(guī)模大小、復(fù)雜程度、建筑內(nèi)停留和流動(dòng)人員的多少、火災(zāi)危險(xiǎn)程度及建筑物的重要程度，以及其他應(yīng)急電源的設(shè)置情況等，綜合考慮并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后，合理設(shè)置應(yīng)急照明系統(tǒng)，優(yōu)先選擇智能集中控制消防應(yīng)急系統(tǒng)。