应急照明照度计算和电压损失校验的分析与探讨.pdf

2023年7月总第337期陕西建筑4 2应急照明照度计算和电压损失校验的分析与探讨任 佳（西部建筑抗震勘察设计研究院有限公司 西安 7 1 0 0 5 4）摘 要：应急照明设计是建筑电气设计非常重要的一部分，然而在实际工程设计中，设计师为了追求设计效率，节省设计时间，往往不会使用正确的方式方法计算应急照明照度；也不会对其供电回路进行电压损失校验。这样会造成应急照明照度未达到规范要求，回路电压损失值超过规范规定值，带来消防安全隐患。本文结合实际与规范图集，对建筑物内典型场所的应急照明照度进行计算分析；对D C 3 6 V 应急照明供电回路进行电压损失计算。结果可为应急照明系统设计提供参考。关键词：应急照明；照度计算；电压损失中图分类号：T U 2 4 文献标识码：A作者简介：任佳，本科，工程师，主要研究方向：建筑电气设计及其理论。0 引言随着现代经济和建筑业的飞速发展，建筑物也向着大规模、高复杂性、多使用功能、人员密集等方向发展。建筑的庞大规模、多元化的使用功能，对建筑的防火要求越来越高。建筑防火的首要目的就是要在火灾发生时保护人的生命安全，生命的保全首先立足于人们的自主疏散，其次再辅以救援。消防应急照明和疏散指示系统是建筑防火中极为重要的组成部分。1 应急照明照度计算1.1 存在的问题在日常设计中，很多设计人员使用天正电气T 2 0 软件的照度计算功能对应急照明的照度进行计算。该照度计算功能计算的是工作面的平均照度，然而根据规范G B 5 1 3 0 9-2 0 1 8 消防应急照明和疏散指示系统技术标准的表3.2.5 要求 1,需要计算的是地面水平最低照度，该照度是指点光源的点照度。显然这样的作法混淆了两种照度的概念，用错了计算公式。1.2 计算公式及依据根据照明设计手册第三版，点光源的点照度计算如公式（1）所示 2:（1）式中：Eh点光源S 照射在水平面上P 点产生的水平照度，其方向与水平面H垂直（l x）；I点光源照射方向的光2023年7月总第337期陕西建筑4 3强（c d）；R 点光源至被照面计算点的距离（m）；c o s 被照面通过点光源S 的法线与入射光线夹角的余弦；h 光源至所计算水平面 的 安 装 高 度，即 计 算 高 度（m）。消防应急照明最低水平照度值查G B 5 1 3 0 9-2 0 1 8 消防应急照明和疏散指示系统技术标准的表3.2.5，以及G B 5 1 3 4 8-2 0 1 9民用建筑电气设计标准的表1 3.6.6。1.3 疏散走道应急照明照度的计算某高层办公楼，长6 7.2 m，宽3 4.9 m，建筑高度9 9.5 m，某条疏散走道长5 6.3 m，宽2.2 m，吊顶下净高3.9 m，疏散走道示意图如图1 所示。应急照明灯功率5 W，光通量5 0 0 l m，间隔1 2 m 吸顶安装，吸顶灯为对称配光，配光长轴A-A 与短轴B-B 光强值相同，维护系数取0.8，发光强度值如表1 所示。根据相关规范，疏散照明检测范围为：在走道中心线两侧，宽度为走道宽度的一半 3，取最不利点进行校验。根据已知条件h=3.9 m，选两灯中心连线的中心线与阴影区域上下边缘交点，该点距灯具中心在地面投影的距离为D=6.0 2 5 2 m，则=5 7.0 8 5 8，c o s=0.5 4 3 4，I=1 1 3.4 c d，维护系数取0.8，代入公式得Eh=0.9 5 7 l x。根据规范，此设计值不满足规范要求。可通过减小灯具间距、增加灯具数量来校验是否满足要求。经计算，当灯具间距为1 1 m 时，Eh=1.1 9 9 l x，可满足规范要求，按照校验值修改相关应急照明灯具设计。1.4 根据厂家提供的应急照明灯具参数对照度进行校验在工程设计中，除了采用公式及算法对应急照明照度进行校验外，还可以通过应急照明厂家提供的产品选型手册来校验照度。某厂家提供的产品照度和安装间距关系如表2 所示。根据规范中不同场合的照度要求值选择照度线，再根据灯具安装高度查出地面水平平等照度半径，以灯具中心为圆心，以照度半径为半径在应急照明平面上画出符合规范要求的范围，判图1 疏散走道示意图表1 发光强度值2023年7月总第337期陕西建筑4 4断范围是否覆盖研究场所，如果能全部覆盖研究场所，则可以判断设计照度满足要求，否则需要重新调整灯具间距，再次校验照度。2 D C 3 6 V 应急照明供电回路电压损失分析G B 5 1 3 0 9-2 0 1 8 消防应急照明和疏散指示系统设计标准第3.2.1 条规定，设置在距地面8 m及以下应急照明灯具应采用A 型灯具 1，配电回路的额定电流不应大于6 A。即采用D C 3 6 V 供电时，P e 1 7 2.8 W。由于应急照明灯具一般为L E D 光源，该光源为恒功率供电，当灯具供电电压降低时，其回路电流增大，电流超过6 A 时，熔断器动作，切断应急照明回路。所以在进行应急照明设计时，需要校验线路电压损失是否满足规范要求。应急照明系统线路由信号通讯线路与电源线路组成。通常信号回路的电流比较小，一般采用1.5 m m2线径，传输距离可以达到5 0 0 m，所以一般不用进行校验。而电源线的情况则比较复杂。国标图集1 9 D 7 0 2-7 应急照明设计与安装给出了消防应急照明灯具端子处电压偏差允许值是额定电压的2 0%3；根据G B 5 1 3 4 8-2 0 1 9 民用建筑电气设计标准第3.4.3.1 规定消防应急照明灯具端子处电压偏差允许值可为额定电压的+5%，-1 0%4。对比可知G B 5 1 3 4 8-2 0 1 9 民用建筑电气设计标准对于电压偏差的允许值要求更高，也满足G B 5 0 0 3 4-2 0 1 3 建筑照明设计标准第7.1.3 条应急照明供电不宜低于其额定电压9 0%的要求 5，因此电压降的允许值取-1 0%。线路电压降百分数计算如公式（2）所示 （2）表2 某厂家产品照度和安装间距关系参考表表3 DC36V线路电压损失百分数表注：阴影数值为超出规定值。设计人员可将设计中具体回路的长度和功率带入表中区间范围，校验电压是否超过规定值。2023年7月总第337期陕西建筑4 5式 中：工 作 温度时导线电阻率 取7 0，7 0=0.0 2 0 6 4（m m2）/m ；P 线路功率（W）；L 线路长度（m）；Un标称电压（V）；S 线路截面（m m2）。配电电线工作温度为7 0，D C 3 6 V 时应急照明配电回路供电局里如表3 所示。以上述办公楼为例，规范对于楼梯间应急照明规定：对于楼梯间、前室等场所的地面水平最低照度不应低于5.0 l x；封闭楼梯间应单独设置配电回路。该回路由电井内应急照明分配器出线到楼梯间内第一个灯具距离为2 4 m，线路进入楼梯间后纵向连线。应急照明灯功率5 W，疏散指示功率1 W，每层楼梯间设2 盏应急照明灯、3 盏疏散指示标志，该回路纵向跨层为8 层，配电距离为6 8 m，该回路功率合计为1 0 4 W，代入公式（2）计算得出u=9.0 1%，满足规范要求。3 结语应急照明系统的设计关系到人民群众的生命财产安全，意义重大。应急照明灯具的照度是否能满足规范要求，配电回路总功率及供电距离的配置是否合理，直接影响到火灾发生时疏散人群的效果。设计师在设计过程中需要把握细节注重要点，为消防工作做好可靠设计。参考文献 1 消防应急照明和疏散指示系统技术标准：G B 5 1 3 0 9-2 0 1 8 S .2 北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册 M.第三版.中国电力出版社，2 0 1 6.3 应急照明设计与安装：1 9 D 7 0 2-7 S .4 民用建筑电气设计标准：G B 5 1 3 4 8-2 0 1 9 S .5 建筑照明设计标准：G B 5 0 0 3 4-2 0 1 3 S .