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LED应急照明案例分析

高工LED技术中心   发布时间：2010-05-14 07:14:00    

应急照明是现代公共建筑及工业建筑的重要安全设施,它同人身安全和建筑物安全紧密相关。当建筑物发生火灾或其它灾害,伴随着电源中断,应急照明对人员疏散、消防救援工作,对重要的生产、工作的继续运行或必要的操作处置,都有重要的作用。一些发达国家和国际照明委员会(CIE)都提出了很高的要求和制定了详细规定。
　　近年来我国建设了很多高层公共建筑和涉外建筑,应急照明的作用日益突出,引起了消防部门、设计单位的高度重视。但是我国还缺乏完善而详尽的标准、规范,《民用建筑照明设计标准》(以下称《民标》)和《工业企业照明设计标准》(以下称《工标》)都只有很原则的规定。
　　1993年中国照明学会发布了《应急照明设计指南》,吸取了国际上的先进标准,总结了我国的经验,对设计有一定的指导意义。
　　现就应急照明设计的几个问题谈谈自己的认识。
　　一 应急照明的名称和分类
　　从五十年代始,我国一直沿用“事故照明”这个名词。为了和CIE和英美等国通用的“Emergency Lighting”这个词接口,并考虑到更为确切,更符合实际,九十年代初颁布的《民标》、《工标》,都使用了“应急照明”。名词的变化,也伴随着内容、技术要求的某些变化。例如,过去的事故照明分为两类,即疏散用的和继续工作用的事故照明;而新标准规定的应急照明则分为三类,即疏散照明、安全照明、备用照明。这种分三类的方法是和CIE的《建筑内部应急照明指南》一致的。然而各国的分类也不统一,如荷兰和CIE相同;美国《人身安全法规》则分为四类,即疏散照明分为两类,因此,和CIE的分类比较接近;而前苏联和美国规范仍是分为两类;
　　从这两年了解的情况看,有些设计人员对分类及其含义还不很清楚,致使工程设计不符合要求。因此,必须弄清三类应急照明的每一类含义、作用和如何设计,特别是疏散照明的作用。疏散照明的功能,应为疏散通道提供向出口方向行走所必须的照度,并应清楚地标志出口位置。根据这些功能,疏散照明友应分为两种类别：一是疏散照明等——为疏散通道提供必要的照度;二是疏散标志灯——为标志和指示出口之用。这两类灯的作用不同,灯的形式、安装位置都不同,不能混淆。尤其是疏散指示灯,还有很多国际上通用的表达方式和技术要求,不可随意应用。
　　二 应急照明的照度
　　新的《民标》及《工标》对照度有原则性规定。设计中也还存在一些问题。由于应急照明照度大多数比较低,均匀度一般不高,平均照度与最小照度相差甚大;另外,要求整个场所还是某些部分、区域,具有规定照度,也不大相同。
　　照度高低,除视觉条件外,还同一个国家的经济水平、能源条件相关。
　　疏散照明照度,美国规定不低于10Lx(持续时间终了时可降至6Lx),日本规定不小于1Lx(用荧光灯时不小于2Lx),而CIE规定不低于0.2Lx。我国《工标》要求主要疏散通道不应低于0.5Lx。防火规范要求最低照度不应低于0.5Lx。两者规定的照度相同,但实际相差甚大,《工标》是使用平均照度,而规定主要通道,并不要求全部。
　　考虑我国的实际情况,参照CIE及美国的规定,建议时间至少应做到在疏散通道地面中心线上产生的票据制度不应低于0.5Lx。并应保持较好的均匀度。
　　至于安全照明和备用照明的照度,《工标》规定不应低于一般照明的5%和10%,这是通用原则,我认为设计中应考虑以下两条特点,区别对待:
　　第一是某些特定场所应提高照度,如手术台,应保持和正常照明相同照度;一些重要的公共场所,如国际会议中心、国际比赛体育馆等,还有消防指挥中心等场所,都应有和正常照明相同的照度。
　　第二是某些场所的备用和安全照明,如消防控制室、发电机房、配变电站等,主要是保证必要的工作和操作部位所需的照度,可不要求整个房间或场所达到规定的均匀度。
　　三 应急照明的转换时间和持续工作时间
　　这两项标准在《工标》及《民标》中均没有规定。根据CIE规定要求说明如下。
　　1、正常电源中断,转换到应急电源供电的转换时间要求：
　　(1)、疏散照明,不应大于15S。这是考虑了适应应急发电机自起动条件,如使用其它应急电源,应争取更短。
　　(2)、安全照明,不宜大于0.5S。因涉及人身安全更为直接,要求较高,应急电源只能使用电网线路自动转换或蓄电池。
　　(3)、备用照明,不应大于15S。对于有爆炸危险的生产场所等,应视工艺生产特点,按需要确定更短时间;对于商场的收款台之类场所,为防止抢窃,不宜大于1.5S。
　　2、由应急电源供电时,应急照明持续时间要求：
　　(1)、疏散照明,不宜小于30min。主要应考虑发生火灾或其它灾害时,人员疏散、在建筑物内搜寻人员、救援等需要的时间。对于超高层建筑、规模特大的多层建筑、大型医院等,宜考虑更长持续时间,如45、60、90min。
　　(2)、安全照明和备用照明,应视生产、工艺特点及持续时间长短确定。象特别重要的公共建筑、通讯中心、广播台、电视台、发电及配变电中心、交通枢纽等场所,应长时间持续工作。
　　四 应急照明的电源
　　1、作为应急照明的电源主要有以下几类：
　　(1)、来自电力网与正常电源分开的线路;
　　(2)、应急发电机组;
　　(3)、蓄电池组 包括集中设置的、分区设置的、应急灯内自带的蓄电池组三种形式;
　　(4)、同时具备以上三类电源中的两种以至三种的组合。
　　2、来自电网的备用电源特点和应用
　　这种形式应用普遍,转换快,可靠,持续时间长。在大中城市、大中型工厂等,往往比较容易取得这种电源。一般说,公共建筑、厂房内,由于生产、工作需要,具有电网备用应急电源时,首先利用它作为应急照明电源。反之,专门为应急照明而设置,则不经济合理。所以,设计时,应统一安排电力设备和应急照明的电源和应急电源,以求经济合理。对于继续维持生产的备用照明,消防水泵房的备用照明,应与生产电力设备、消防泵使用同一备用电源,一般取自电网。
　　3、应急发电机组的特点和应用
　　电源中断后,应急发电机组投入运行需要较长时间。经常处于后备状态的机组,停电时自起动时间约需15S,因此只能作为疏散照明和备用照明的应急电源。而不能单独用于安全照明。专为应急照明设置的发电机组,通常是不经济的,也不合理。在高层建筑常常是为消防要求设置的,如香港就规定8层以上的公共建筑应设发电机组作应急电源;在某些工业生产厂房或通讯、交通秩序也往往是和生产、运行的电力设施需要一起考虑。
　　4、蓄电池组的特点和应用
　　蓄电池可靠性高,转换迅速,能适应各类应急照明。缺点是容量小,持续时间较短,需要经常维护检查,在重要的公共建筑、重要的地下建筑,有时和其它应急电源配合使用;在小型公共建筑,如小型旅馆,取得电网备用电源较困难时,用蓄电池较为合算。
　　不间断电源装置(UPS)是一种集中或分区集中设置的蓄电池供电方式,其各项性能指标都很高,但价格也高,一般应急照明不宜选用。但像计算机站等建筑内已有UPS,且容量能满足要求时,可利用UPS供给本场所内的应急照明是适宜的。中心变配电所设有蓄电池直流屏时,可利用它供给本所内的备用照明。
　　5、组合电源的应用
　　同时设置有两种以至三种应急电源,当然可靠性更高,但投资更大,一般只在重要的公共建筑、高层建筑中采用。一般说,设置几种电源是根据该建筑的生产和消防电力设施要求确定的,专为应急照明设置并不太多。
　　五 疏散照明的设置
　　1、疏散照明应根据建筑物的层数、规模大小、复杂程度、建筑物内铁路和活动的人员多少、建筑物的功能、生产或使用特点等因素确定。
　　我认为应突出考虑以下情况：第一是高层或多层的公共建筑;第二是在建筑物内活动的人员不熟悉建筑物内的情况;第三是建筑物内人员众多。根据这些原则,应设置疏散照明的建筑主要有：人员众多的公共建筑,如大会堂、剧场、影院、文化宫、体育场所、展览馆、博物馆、旅馆、候机楼、大中型候车厅、大中型商场等;地下建筑,如地铁站、地下商场、旅馆、娱乐场所等;特别重要的人员众多的大型工业厂房。对于一般办公楼。9层以下的普通住宅楼,一般工业厂房,考虑到我国当前经济状况,可暂不设置。
　　2、疏散照明的布置
　　疏散照明按功能分为两个类别：一是指示出口方向的疏散标志灯;二是照亮疏散通道的疏散照明灯。下面分别说明其布置和安装要求。
　　(1)、疏散标志灯的布置及安装
　　在需要设疏散照明的建筑内,应按以下原则布置：即在建筑物内疏散走道上或公共厅堂内任何位置的人员,都能看到疏散标志,以指示疏散方向,直至到达出口。
　　以下分别说明出口标志和指向标志的布置要求。
　　(a)、出口标志的布置及安装
　　应布置在通向室外的出口和应急出口;多层建筑内各楼层通向疏散楼梯间或防烟楼梯间前室的门上;大面积厅、堂、馆通向室外或疏散通道的出口处。
　　出口标志应安装在出口门内侧,不应装在楼梯间侧,其标志面应朝向疏散通道,并尽量与走道轴线垂直。通常安装在门上方,也可在门侧或门上方顶棚下,距地高度为2.0-2.5m为宜。过低对安全不利,也不便远处看清;过高则在火灾时烟雾可能避光线而看不见。可以明装或嵌墙暗装,按建筑装饰要求而定。当出口门位于疏散走道的侧面时,则不能嵌墙暗装,因为标志面要与走道方向垂直,故应伸出墙面或挂在门上方的顶棚下。当出口门内两侧都有疏散走道时,应装设双面都有图形或文字标志的出口标志。
　　(b)、指向标志的布置和安装
　　指向标志布置在：疏散走道拐弯处;疏散走道直线段离出口标志20m以上时,恐看不清出口标志,应加指向标志。也就是说,在疏散走道任何段能看到出口标志或指向标志,视线距离不超过20m。
　　指向标志一般装在走道侧墙上,距地面高度不宜大于1m。低位安装主要是防止烟雾遮挡。美国有安装在走道边地面上。位置较低时,应考虑防机械损伤和触电措施。从便于视看来说,又不宜嵌入墙内暗装。一般宜采取嵌墙内但突出墙面30-40mm。突出的透光罩应使用不碎的玻璃或胶片,并不应有突出尖锐的棱角和固定件。需要装在较高的位置时,在墙上高2m左右为宜,在顶棚下可2.0-2.2m。
　　指向标志通常用“箭头”表示疏散方向,其标志面应尽量与走道方向垂直,以便疏散走道上的人们能看清标志面。
　　(2)、疏散照明灯的布置和安装
　　疏散照明灯应沿疏散走道均匀布置,注意走道拐弯处,交叉处、地面高度变化处以及火灾报警按钮等消防设施处有必要;还有疏散楼梯间、防烟楼梯间及其前室、电梯候梯间等处;人员众多的会堂、剧场、体育馆、博物馆、大中商场等。
　　疏散照明灯通常是利用正常照明的一部分,如1/2或1/3,其间距不宜太大,并选用沿走道纵向具有宽配光的灯具,以提高均匀度。
　　六 安全照明的设置
　　1、哪些场所要设置安全照明
　　安全照明是在正常照明熄灭时确保处在潜在威胁中的人安全而设,强调极快地提供照明,保证人的安全。它和疏散照明不同,后者在灾害时保证人员撤离建筑物的安全之用。以下几类场所宜设置安全照明：
　　(1)、因照明熄灭,黑暗中可能导致人员创伤、灼伤等严重危险的生产场所,如刀具裸露的圆盘锯等。
　　(2)、照明熄灭将延误工作和操作时间,如医院中危及患者生命的手术室、急救室等。
　　(3)、人员密集又不熟悉建筑内环境,照明熄灭容易引起惊恐而导致伤亡的场所,和难以同外界交流的电梯内。
　　2、安全照明的布置
　　安全照明多数不要求照亮整个房间,或不要求规定的均匀度,可以只照亮某一个或几个工作面。而且常常要求有一定方向性的照明。
　　可以装设定向性灯具,有的可利用工艺设备的局部照明灯。
　　七 备用照明的设置
　　1、需要装设备用照明的场所
　　备用照明应根据场所的生产、工作和运行特点而定,各种行业有自己的特殊要求。以下列举几类需要备用照明的场所：
　　(1)、断电后需要有照明以进行必要的操作、处置,否则将可能造成爆炸、火灾、中毒等事故的场所,或造成生产流程破坏或混乱,或加工、处理的贵重部件损害的场所。
　　(2)、照明熄灭将造成系统运行、操作或工作无法继续运行,从而导致很大的经济损失或不良影响的场所,如通讯中心、电视台、广播电台、铁路或航空枢纽、发电站、中心变电站、重要的动力供应站、城市供水设施,还有国家大会堂、国际会议中心、国际比赛场馆、高级宾馆等。
　　(3)、照明熄灭将妨碍消防工作的想法控制中心或指挥中心、消防设施间等。
　　(4)、重要的地下建筑,如地下铁路车站及运行室、地下旅馆、商场及娱乐所等。
　　(5)、照明熄灭将造成现金或贵重物品被窃的场所,如商场的贵重物品售货区、收款台、自选商场。
　　2、备用照明的布置
　　(1)、备用照明应与正常照明统一布置,以求经济、合理、整体协调。
　　(2)、断电后要求继续坚持工作或需要进行必要的操作、处置的场所,备用照明灯要布置在需要工作、操作的主要部位。
　　(3)、照明熄灭后整个场所都要继续工作的,应利用正常照明灯具的一部分作为备用照明;当备用照明要求与正常照明保持相同照度的重要公共建筑,应利用正常照明全部灯,而不另装灯具,在电源故障时转换到应急电源供电。
　　八 自带电源型应急灯的技术要求
　　自带电源型应急灯除具有光源、灯具外,还应包括蓄电池组、逆变器、充电电路及控制保护电路等。可以用作各类应急照明灯,更多地用于疏散标志灯。其主要技术要求如下：
　　1、蓄电池：要求使用全封闭、免维护、尺寸小的充电型电池,一般应使用镉镍电池,条件较优越也可铅酸电池,但尺寸较大,寿命较短,但不应使用汽车蓄电池,更不允许用原电池。
　　蓄电池在正常充放电条件下,使用寿命应不小于4-5年,或按全充放电循环考核,不少于400次。对于铅酸电池,不应少于200次。
　　电池的再充电时间不应少于24h。
　　2、应有逆变、控制、保护及充电等环节。一般应有过充电保护。对于铅酸电池,还必须设过放电保护,至于镉镍电池,过放电影响较小。
　　3、逆变电路应保证一定的流明效率。即从正常电源供电转换到蓄电池供电后,光源输出光通量的比例。对于非持续运行应急灯,转换到蓄电池供电5S后的光通量要求不低于其额定光通量的80%。这个数位各国规定不同,有的国家规定可由生产厂洽定,甚至可以定为5%以致50%,照明设计中应特别注意,不能一律按光源的额定通量计算应急照明照度,要根据生产厂洽定的数据计算。
　　4、电池放电终了时的电压不应低于额定电压的80%。有些国家规定了更高地比例。放电终了,应该是指该应急灯规定的应急持续工作时间的终了。
　　5、应急灯内的电池组与光源间,不应装设手动操作开关。应急灯的正常电源侧应装设短路保护;另外还要有充电指示灯和试验按钮。
　　九 疏散标志的技术要求
　　1、疏散标志包括出口标志和指向标志,标志面应清晰、直观、便于视看;对各国家、各民族的人都适用,最好是图形标志,而且是国际标准和通用的图形和文字。
　　中国照明学会室内照明委员会和北京市消防局编制的北京市地方标准——《应急灯安全技术要求及检测方法》,对疏散标志的图形、文字表示方法,作图、书写要求及尺寸,都作了规定。1990年颁布后,统一了北京各生产厂的产品,其他省市的一些生产厂,也在按该标准生产。
　　图形标志有奔跑现状的人(向左或向右)和箭头两种,都和国际标准统一。文字标志统一使用“出口”、“安全出口”两种。过去有的使用“太平门”、“非常口”等文字标志都不够确切,不应再使用;至于“紧急出口”的部分文字笔画太多,不好书写,也不易辨认清楚。用英文标志时,按国外写法统一用“EXIT”。标志可用一种图形,也可用两种。同时使用奔跑的人和箭头时,两者的方向必须一致。双向有出口的指向标志,应使用双向箭头,而不能用奔跑的人。
　　2、疏散标志的尺寸：标志面板及图形文字部分的尺寸,北京地方标志作了原则规定。尺寸大小与视距有关,并应考虑安装位置、装饰要求和灯管尺寸而定。一般说,标志的长边应为短边的2.5倍。
　　3、标志面板和图形文字的颜色
　　面板背景一般用绿色,图形文字用白色。深色背景和浅色图形,具有更高的辨认性,使图形更鲜明。必要时,也可用绿色图形文字,白色背景。安全出口标志使用绿色是国际通用规则,符合国际《安全色》的规定。至今仍使用红色是不正确的,必须改正。
　　绿色和白色符合《灯光信号颜色》(GB8417)的有关色度坐标规定。
　　4、标志面的亮度和亮度比
　　疏散照明不用照度衡量,而是考核其标志面的亮度值。按CIE指南规定,标志面板及图形文字呈现的最低亮度不应小于15cd/m2,而最高亮度不应大于300cd/m2;同一标志面上最低与最高亮度之比不应大于1：10。规定下限是为了能看清,上限是限制眩光。用于影剧院娱乐场所,标志面亮度宜取下限值。

LED的分类和应用

根据所发出的光的类型,LED可分为可见光LED和不可见光LED两种。

可见光LED包括红、橙、黄、绿、蓝、紫光LED。其中红光LED材料以GaP(二元系)、AlGaAs(三元系)和AlGaInP(四元系)为主；蓝/白光LED材料以GaN为主。

LED的应用非常广泛,主要包括：

1、LED显示屏 ：室内外广告牌、体育计分牌、信息显示屏等；

2、信号指示灯：全国各大、中城市的市内交通信号灯、高速公路、铁路和机场信号灯,电子设备功能指示；

3、光色照明：室外景观照明和室内装饰照明；

4、专用普通照明：便携式照明(手电筒、头灯)、低照度照明(廊灯、门牌灯、庭用灯)、阅读照明(飞机、火车、汽车的阅读灯)、显微镜灯、照相机闪光灯、台灯、路灯；

5、安全照明：矿灯、防爆灯、应急灯、安全指标灯；

6、背光源：液晶显示器、液晶电视背光源。

7、汽车用灯：包括车内照明和车外照明,车内包括仪表板、电装产品指示灯(开关、音响等)、开关背光源、阅读灯以及外部刹车灯、尾灯、侧灯及头灯等。

8、其它应用：消费用,如儿童闪光鞋、圣诞树LED灯等。

应急照明知识 360度全方位解读

高工LED技术中心   发布时间：2009-07-28 15:24:27    

1、应急照明的目的：

常规的照明设计是为了更好利用空间,而且设计考虑到室内各个方面,应急照明的目的只有一个,那就是当大楼普通照明不能正常运作时,能使里面的人员安全撤离,所以它应该在一个特定的时间内为指定的安全通道提供最低的照明度,此外还应照明帮助安全撤离用的信号标志,并清楚指示每个通道在方向上的变化。

2、应急照明标准：

GB17945--2000消防应急灯具

此标准于2000年1月份发布,10月份实施,应该说是比较新的标准,此标准适用于一般工业与民用建筑中安装消防应急灯具,其它环境中安装的具有特殊性能的消防应急灯具,除特殊要求应由有关标准另行规定外,亦应执行本标准。

3、应急照明的分类：

1)按应急供电形式分为：

a、自带电源型
b、集中电源型
c、子母电源型

2)按用途分为：

a、标志灯
b、照明灯
c、照明、标志灯

3)按工作方式分为：

a、持续型
b、非持续型

4)按应急实现方式分为：

a、独立型
b、集中控制型
c、子母控制型

4、应急照明的要求

1)照度的要求

根据CIE测试结果,人在照度0.2LX以下时,极易碰上障碍物,在0.5LX情况下,可勉强避免碰上障碍物,照度越高,人们行动的敏捷迅速就越充满信心,一般认为不低于10LX或正常照明水平的10%的情况下较为满意。另外由于正常照明的突然消失,照度实降了许多,人的眼睛需要一段时间才能适应,恢复自动的信心,一般CIE还规定照明比为40：1,对于人员密集的大面积场所如商尝影剧院,其疏散照度提高到5LX-11LX之间为宜。

2)时间的要求：

我们现行的消防应急灯具转换点亮时间一般在1秒左右,一般是符合要求的,同时为了帮助人员全部撤离现场,需要一段特定的时间,一般要根据不同的场所来确定,一般规定应急照明时间在1.5小时以上。

3)应急标志灯和应急照明灯应结合起来使用,一些只重视应急标志灯的设计,而忽略应急照明灯的设计,或重视应急照明灯而忽略应急标志灯的设计都是不合理的。

4)应急电源和控制：

①、建筑发生火灾后,可能会造成电气线路短路和其它设备事故,电气线路可能使火灾蔓延扩大,还可能在救援中因触及漏电的带电设备或线路,造成人员伤亡,因此火灾发生后,消防人员必须先切断工作电源,然后救火,以策安全,所以用220V以上的电源作应急电源是不合理的,因为:

a、与一般消防动力配电不一样,消防应急灯布置位置多,面广,基本上涉及整个建筑物的公共场所,管线纵横排布,而且大部分灯具均布置于吊顶内,现实情况下,大部分应急照明管线均未作任何防火处理措施,即使管线做到防火处理措施,但对引入灯具的软管,接线盒、接线头,及其灯具亦应严格防火处理,是非常困难的。

b、在火灾状态下,吊顶极易烧毁,在此情况下,管线断裂,灯具破碎,如此时喷淋系统及消防系统工作,大量水注入沿楼层平面流入各层竖向区域,220V电源即可能会对后期疏散人员及消防人员生命构成严重威胁,并可能使火灾因应急照明线路短路而蔓延至其它区域。

C、由于火灾现场情况复杂,最大可能情况使该部分线路短路,着火,产生较大的故障电流,影响到其它消防用电设备的使用或可能使火灾蔓延。
综合上述分析,采用220V城市电网电源,以及发电机组电源或采用变压器变为36V都是不合理的,最好采用独立的应急电源更合适。

②、应急照明的最基本的一个原则：即在火灾事故状况下,所有的疏散标志灯,沿疏散区域途径的疏散照明灯,在消防中心控制下,在关断正常照明后立即启动,并不得受附近开关的控制,保持直接点亮的状态,以利于人员的直接疏散,如果要求紧急疏散的人员去启动照明开关后再进行疏散是很不现实的。

5、应急照明的结构及配件：

一个应急照明灯具包括：a、光源 b、充电器 c、转换器 d、电池 e、镇流器 f、灯具六部分组成。

1)光源包括：

a、白炽灯,白炽灯由于寿命短,耗电大,在应急照明中基本已被淘汰了,只是在一些免维护的双头应急灯中还在使用。
b、荧光灯,一般用在应急照明灯中,以前小瓦数的荧光灯也用在一些应急疏散标志灯中,由于光衰寿命等其它原因在应急标志灯中逐渐被一种新型的场致发光膜所代替。
c、场致发光膜：是一种新型的发光材料,它是利用某种适当的固体与电场相互作用而发光的现象而做成的。场致发光膜由于它的厚度和形状能随意的变换,在发光过程中不产生热量,亮度可随电压和频率的改变而改变,寿命长可达5000小时以上,可工作在环境比较严酷的地方,有较宽的温度范围(-30℃~ +60 ℃),功率消耗低而越来越受到十分的关注和使用,在应急标志灯中,被认为是取代白炽灯和小型荧光灯等其它发光器件的理想发光材料。
d、LEd发光二极管；发光二极管被认为是一种新型的发光元件,由于它光强大,寿命长可达5万小时以上,亮度高,将会在应急标志灯和照明灯中有很好的未来,但现今由于它成本高,功率低还没有普遍应用。

2)电池：

应急照明的电源电池有两种,铅-酸电池和镍-镉电池两种。

铅一酸电池由于价格便宜,在以前的应急标志和照明灯中曾被广泛的应用,由于铅一酸电池的形状不好变化,重量大,寿命短,并且寿命还由于灯具内部散热条件受限制而影响,现在的国家标准中已不允许铅一酸电池用在自带电源型消防应急灯具中,只能用在集中电源型的应急灯具中。现在的自带电源型应急灯具中只允许密封非维护式的镍一镉电池或镍一氢电池。镍一镉电池虽然比铅一酸电池的价格高,但它的寿命长,可充电达1000次以上,而且比较环保。

3)应急转换器：

应急转换器的作用是把电池提供的低压直流电,变换成足够高的交流电源,使灯顺利的启动和正常地工作,现在的应急转换器都采用晶体器件使直流供电的变压器的初级绕组反复地接通和断开以获得交流电压,从而从变压器次级得到灯工作所需的较高电压,为了减少变压器的尺寸,避免音频噪声问题,并利用荧光灯在高频时,高工作效率,逆变器的工作频率通常在20KHZ以上。

建议选用以高亮度ＬＥＤ为光源的消防应急标志灯

高工LED技术中心   发布时间：2006-12-27 12:40:00    
关键词：  

摘 要： 文章通过对不同光源的消防应急标志灯的耗能情况、使用寿命以及费用的分析,阐述了使用以LED为光源的消防应急标志灯的优势,并推荐广泛使用该类消防应急标志灯。

关键词： LED；节能；消防应急标志灯；

１、我国消防应急标志灯产品现状

消防应急标志灯是建筑消防应急照明系统的重要组成部分,在发生火灾时主要发挥以下作业：

(1)指示安全出口和方向；

(2)指示楼层、避难层及其他安全场所；

(3)指示灭火器存放位置及其方向；

(4)指示禁止入内的通道、场所及危险品存放处。

根据我国建筑规范和相关消防技术规范的要求,该类消防应急标志灯(以下简称“标志灯”)已被广泛地使用于各类公共建筑及部分居住建筑,成为建筑消防安全系统的重要组成部分。据不完全统计,该类标志灯每年安装并投入使用的数量在１５０～２００万台之间。这些灯具绝大多数为持续型(常亮)标志灯,即：这些标志灯自投入使用开始,每天都在消耗电能。当然,根据标志灯采用的光源不同,其消耗电能也有很大差别。

我国目前使用的标志灯光源主要有以下几种：

(1)荧光灯；
(2)白炽灯；
(3)场致发光屏；
(4)高亮度ＬＥＤ

荧光灯和白炽灯作为传统的标志灯光源,在世界范围内得到了广泛应用。应用总量约为标志灯总量的８０％。我国是率先提倡使用场致发光屏和ＬＥＤ为标志灯光源的国家。自国家标准ＧＢ１７９４５－２０００《消防应急灯具》颁布实施后,国家消防电子产品质量监督检验中心依据此标准对我国境内生产与销售的消防应急灯具产品进行了检验。从检验的产品类别统计来看,以日光灯、白炽灯为光源的标志灯占总数量的５０％左右；以场致发光屏为光源的标志灯占取另外５０％份额,几乎没有以ＬＥＤ为光源的标志灯。在业界人士的不断推动下,近两年,以ＬＥＤ为光源的标志灯以其寿命长、美观、省电等优势得到了迅猛发展。几乎占到了所有受检标志灯数量的１/３。而以日光灯和白炽灯为光源的标志灯所占份额则不断下降,目前已降低至所有受检标志灯数量的１/３。但由于历史原因,以日光灯、白炽灯和场致发光屏为光源的标志灯,仍在使用领域中占有较大的份额,不利于创建节约型社会。

2、采用不同光源标志灯的耗能比较

众所周知,光源在点亮状态下是消耗电能的,相关电路工作时也是消耗电能的。而我国目前每年在建筑中安装使用的标志灯至少有１５０万台,这些标志灯绝大多数为持续型标志灯,每时每刻都在消耗电能。我们都知道,地球上的资源是有限的,全世界都在倡导节能。我国也提出了新的节能要求,这一要求已在各行各业展开。消防应急标志灯是建筑内消防安全系统不可缺少的一部分,是保障人身安全必备的重要消防设施,目前已被大量使用。因此,我们不得不考虑采用节能型标志灯,以适应国家节能政策的要求。下面分别分析采用不同光源标志灯的耗电情况。

(1)对于以白炽灯和荧光灯为光源的标志灯,我们取８Ｗ的荧光灯为例。８Ｗ的光源消耗,加上其他相应电路消耗,每台灯具的实际耗电应为３２Ｗ左右。

(2)场致发光屏的功率一般为３Ｗ,加上其配套电路,每台灯具的实际耗电应为２１Ｗ左右。

(3)高亮度ＬＥＤ作为标志灯光源一般耗电为０．５Ｗ,加上配套电路,每台灯具的实际耗电应为４．６Ｗ左右。

据此,可以算出上述三种光源每年的耗电量和电费支出(如表１所示)。

由表１可以清楚地看出不同光源的标志灯每年消耗的电能和使用费用。不言自明,从节能和省钱的角度,应该选择以高亮度ＬＥＤ为光源的标志灯。

３ 不同光源标志灯的寿命分析

根据现在的科技发展水平,标志灯的寿命应主要取决于采用的光源和电池。根据电池的产品标准规定,电池的使用寿命最低为４年(３５０４０h)或全充电－全放电循环４００次。二者满足其一就已符合标准要求。而不同光源的使用寿命也是一定的(如表２所示)。

由表２可以得出,采用荧光灯为光源的标志灯,在投入使用后每年需更换３次光源；采用场致发光屏为光源的标志灯,每２～３年需更换一次光源；而采用高亮度ＬＥＤ光源的标志灯,则至少１０年才需更换光源。由此可见,从产品的使用寿命角度分析,理所应当选择采用高亮度ＬＥＤ为光源的标志灯。

４ 不同光源标志灯的使用费用分析

我们以１０年的使用期限为例,分析采用不同光源的标志灯的使用费用。一般应包括：
(1)电费；
(2)更换光源的费用；
(3)电池费；
(4)人工费；
(5)其他配件没有相关费用

由于国家标准对电池的要求是一样的,采用各种光源的标志灯对电池要求虽然有所不同,但价格差别不大,一般在５元左右,１０年内一般需更换２次,每次的工时与更换光源的工时基本一样,因此电池方面的相关费用也基本清楚了。

关于更换产品部件而引起的人工费用可以按如下方法计算：
(1)电器工程师工资以２５００元/月计算,则一个工作日为１２５元。
每次更换光源按０．３h计算,则每次基本人工费用为４．７元。
(2)采用荧光灯为光源的标志灯,１０年内至少需要更换３０次光源,人工费至少为１４１元。
(3)采用场致发光屏为光源的标志灯,１０年内至少需要更换３次光源,人工费至少为１４元。
(4)采用高亮度ＬＥＤ为光源的标志灯,１０年内不需要更换光源,人工费为０。
(5)更换电池人工费至少为９元。
以上列出的只是直接人工费用,交通费、饭费等未统计在内。同时,对于使用荧光灯为光源的标志灯,容易损坏的部件还应包括镇流器和启辉器等,这里暂未计算在内。

如表３所示,使用不同光源的标志灯,其使用费用差别很大。表3中只是给出了单台标志灯的使用费用。试想,任何一个建筑中不可能只有一台标志灯。如果我们按１００台计算,使用荧光灯为光源的标志灯,１０年内的使用费用至少为３１万元(ＲＭＢ)。而使用高亮度ＬＥＤ为光源的标志灯,１０年内仅需要花去３．７９万元(ＲＭＢ),这个费用只是前者的１２％,节省了２７．２１万元(ＲＭＢ),同时可为国家节省２．７５万kWh的电能。由此可见,采用高亮度ＬＥＤ为标志灯的光源,给业主和国家带来了多么大的益处。

5 推荐以高亮度ＬＥＤ为光源的消防应急标志灯

前文分别分析了采用不同光源的标志灯的耗能情况、使用寿命和使用费用情况,各项数据可能与实际有些出入。在以上分析的基础上不难得出这样的结论：应该优先选用以高亮度ＬＥＤ为光源的标志灯。

该类标志灯还具有运行稳定、维护成本低等优点,而且比较容易实现集中控制,并与建筑内的火灾自动报警系统联动,为人员疏散指示最佳的疏散路径,可以说,其使用性能优于其他光源的标志灯。

６ 结束语

采用高亮度ＬＥＤ为光源的消防应急标志灯属于新兴产品,社会上知道该类产品的人士并不多,但该类产品确实是性能优良而又节能的新型产品。该产品的面世,改变了传统的产品观念,真正树立了免维护、低能耗、低运行成本的产品形象。在全球面临能源危机、我国政府鼓励争创节能型社会的今天,该类产品无疑给全世界带来了无限的欢喜和希望。我们相信,该类产品一定会成为我国乃至全世界消防应急标志灯的主流产品,将为创建节能型社会立下汗马功劳。在此笔者也发出号召：在设备使用性能相同的条件下,尽量选择节能型产品,为推动建筑节能,创建节能型社会而做出应有的贡献。