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

一、應急照明系統(tǒng)概述

一個完整的應急照明系統(tǒng)設計主要需考慮以下幾方面內(nèi)容：應急照明電源的選擇，應急照明的控制方式，應急照明設置的范圍，燈具的選擇及安裝位置，導線選型及敷設方式等。作為現(xiàn)代建筑物中安全保障體系的一個重要組成部分，有關(guān)國家標準對應急照明系統(tǒng)的設計都有詳細的規(guī)定。只有嚴格按照規(guī)范執(zhí)行，才能保證應急照明在火災狀態(tài)下或正常電源故障的情況下發(fā)揮應有的作用。

1、應急照明電源的選擇

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

1．1 接自電力網(wǎng)

有效地獨立于正常照明電源的線路，由電網(wǎng)獨立電源供電，要求由外部引來兩路獨立電源供電，確保一路故障時，另一路仍能繼續(xù)工作。這種方式供電的容量、持續(xù)時問和轉(zhuǎn)換時間等都易滿足要求；但在重大災害時，其供電可靠性可能遭到破壞，失去應急照明供電的作用。因此，對于像地鐵地下車站這樣的特別重要建筑，對應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置型和燈具自帶電源獨立型。集中設置型的電源集中設置整套的整流、充電、逆變、轉(zhuǎn)換等裝置，故障率低，可靠性高，造價相對比分散設置電源低，且規(guī)模越大，經(jīng)濟性越合理。近年發(fā)展起來的EPS(應急電源系統(tǒng))，還采用精密的技術(shù)來控制蓄電池的充電周期，大大提高了使用壽命；其自帶的自動檢測功能，也降低了系統(tǒng)的維護管理工作量。但其缺點在于，一旦應急電源處火災或故障，將影響整個應急照明系統(tǒng)，并且需要專門房間放置集中電源，對配電線路要求高。獨立型電源則存在數(shù)量眾多、相對造價高、設置分散、不易管理維護等不足，但單個燈具出現(xiàn)故障不會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響。

引自《地鐵區(qū)間應急照明設計方案探討》李昕、崔洪敏

1．3 應急發(fā)電機組

發(fā)電機組由于其啟動時間較長，一般不單獨用于應急照明系統(tǒng)。

2、應急照明的控制方式

應急照明的控制方式一般有集中控制、消防聯(lián)動控制和分散控制。

集中控制是指應急照明回路的通斷直接由應急照明電源室或配電室進行控制。由于在故障或火災時，應急照明必須保證點亮，而一般情況不能保證能按要求人工控制總開關(guān)，所以這種方式下的應急照明通常處于長明狀態(tài)。這種方式，雖然無需控制，接線簡單，但浪費能源，燈具長時間工作，使用壽命短。其適用于小功率的燈光疏散指示標志和無自然采光的場所。

消防聯(lián)動控制分兩種：一種是在火災時通過火災自動報警及聯(lián)動控制，自動強制接通火災應急照明，適用于規(guī)模較大、有火災自動報警系統(tǒng)的大型建筑；另一種是采用正常熄滅、失電點亮的自帶蓄電池應急燈具，其接線引自非應急照明回路，當發(fā)生火災時，由消防“切非”切掉所有非消防設備負荷，而使回路斷電，燈具點亮。

若應急照明兼做正常照明，為方便平時節(jié)約電能，對應急照明回路設置現(xiàn)場就地控制開關(guān)，即對應急照明進行分散控制。但該方式必須采取措施保證火災或故障情況下，應急照明處于點亮狀態(tài)。

所以，應急照明燈具的狀態(tài)在正常情況下有三種可能：①長明；②由就地開關(guān)控制，可能點亮，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馂模瑧闭彰鳠艟咝枰奎c亮。此時，長明燈，無須控制，一直點亮。分散控制的燈具就其類型的不同又分兩種情況：對于自帶蓄電池燈具設置就地開關(guān)，必須采用三配線方式(即在開關(guān)前端引專線至燈內(nèi)，做蓄電池充電線，避免開關(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)，斷電自動轉(zhuǎn)換由燈內(nèi)蓄電池供電，點亮；對于設置就地開關(guān)的普通燈具可采取設置控制線消防強啟或設置繼電器控制等方式，使其自動點亮。而對于正常熄滅，失電點亮的自帶蓄電池燈具，其電源回路引接自非消防電源回路，即可達到故障或火災時點亮的目的。

3、應急照明的設置范圍

應急照明的設置范圍須按照規(guī)范要求，結(jié)合建筑本身的特點來確定，以確保不同類型照明的照度、持續(xù)時間等符合要求。由于火災備用照明與非火災備用照明在功能要求上不同，所以設置范圍、燈具及線路敷設要求也不同。應當注意兩者之間的區(qū)別。

4、燈具的選擇及安裝位置

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

5、導線的選型及敷設

火災應急照明的配電線路須滿足火災時連續(xù)供電的需要，所以導線及敷設方式都須考慮防火要求，采取耐火電纜、穿管敷設及涂防火漆等防火措施。

二、應急照明的設置

1、應急照明中備用照明的設置

地下車站站廳、站臺、出入口通道、房屋區(qū)樓道、重要設備用房、重要值班室、地下區(qū)間隧道均應設置應急照明(即備用照明)。地下站廳、站臺、出入口通道應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、站長室、控制室、通信機房、信號機房、變配電室、環(huán)控機房、消防水泵房、氣體滅火鋼瓶問等)應設置應急照明，并應保證足夠的照度(正常照度的30％ 以上)。地下區(qū)間應急照明中的備用照明為區(qū)間正常照明的一部分，夜間停運后進行區(qū)間檢修時可同時開啟工作照明及備用照明。

引自《地鐵應急照明電源系統(tǒng)方案淺析》張波

2、應急照明中疏散誘導標志照明的設置

車站出入口人行通道、站廳站臺側(cè)墻、房屋區(qū)樓道、車站兩端通風機房距離較長的維護通道，人行通道拐彎處、交叉口、安全出口、自動扶梯及樓梯口處均應設置疏散誘導標志照明。

為了達到視覺連續(xù)的效果，安裝在側(cè)墻上的誘導標志燈間距以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志燈應安裝在出口的頂部或靠近其出口上方的墻面上，標志燈的下邊緣距門的上邊緣不宜大于0．3 m。當安全出口或疏散出口位于疏散走道的側(cè)面時，應在其前方位置的頂棚下設置疏散標志燈，標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。標志燈的方向應指向最近的安全出口。

三、車站應急照明供電系統(tǒng)的設計

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

1、EPS工作方式的選擇

從負載性質(zhì)及其對切換時間的要求，以及長期節(jié)能經(jīng)濟運行的角度考慮，車站應急照明系統(tǒng)的后備電源采用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示的EPS。EPS由單獨的整流/充電和逆變模塊構(gòu)成。市電電源正常時，電能經(jīng)過簡單的穩(wěn)壓措施后由交流旁路向負載供電，逆變器處于熱備工作狀態(tài)，不輸出功率；市電電源異常或者故障時，轉(zhuǎn)換為由儲能蓄電池和逆變器向負載供電。處于這種運行方式的EPS不僅能夠滿足應急照明負荷對電能品質(zhì)和后備電源切換時間的要求，而且還能夠保障EPS系統(tǒng)的運行的可靠性，提高應急照明系統(tǒng)的運行效率。

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不僅要滿足負載穩(wěn)態(tài)運行的需要，而且還要在負載暫態(tài)時(如電動機啟動)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標定容量時，除了按照負荷的視在功率或者有功功率計算外，還要計及動態(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計冗余等因素的影響。

可靠系數(shù)的大小與環(huán)境溫度、負載類型和運行方式密切相關(guān)。對于直接啟動的電動機負荷應留有5倍的設計裕度；具有Y～△啟動的電動機負荷應留有3倍的設計裕度；具有軟啟動的電動機負荷應留有2．5倍的設計裕度；具有變頻啟動的電動機負荷可按實際負荷對等選用。對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：

在實際地鐵工程中，應急照明系統(tǒng)的設計應根據(jù)其規(guī)模大小、復雜程度、建筑內(nèi)停留和流動人員的多少、火災危險程度及建筑物的重要程度，以及其他應急電源的設置情況等，綜合考慮并進行技術(shù)經(jīng)濟分析比較后，合理設置應急照明系統(tǒng)，優(yōu)先選擇智能集中控制消防應急系統(tǒng)。