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民用建筑論文:節約能耗的現代生活——太陽能在民用建筑中的利用和發展

摘要： 現代社會應是節約型的社會，而社會生活也應是節約能耗的生活。與此同時總理也于2005年6月30日提出并強調加快建設節約型社會的方針。而太陽能作為一種取之不盡的新型環保能源已成為世界各國世界上能源研究工作中的一個重要課題。是我國在經濟現狀下采取的較為簡單、經濟、環保、可靠的建筑采暖及供熱節能措施。本文總結了太陽能在民用建筑中的利用并對今后的開發和利用提出了一些見解.

關鍵詞： 太陽能 新能源 太陽能采暖 太陽能建筑

太陽能作為一種熱輻射能源，是一種無污染的清潔能源，對于太陽能的開發利用已經成為世界各國索取和利用新能源，進行節能、環保的重要研究項目之一，取得了較大的進展并已進入實用階段。近幾年隨著我國經濟的快速發展和對環境保護的重視，特別是在今年提出的建設節約型社會的方針后，太陽能作為一種取之不盡用之不竭的新型環保新能源，一種較為簡單、經濟、環保、可靠的改善建筑環境的方法，一種很適合我國經濟現狀的采暖及供熱方式，在我國得到了大力的推廣和廣泛的使用。

1 主動式太陽能采暖

主動式太陽能采暖主要是通過集熱裝置來吸收太陽能并由熱媒將所吸收的熱量送入儲熱裝置并加以利用。它對太陽能的利用效率較高，不僅可以供暖、供應熱水，還能用于制冷等方面，但存在陰雨天氣集熱效率嚴重下降等缺點。近幾年已在我國的城鄉得到了廣泛的推廣與使用。

1.1 太陽能熱水器系統

在民用建筑中主要使用的是熱度不高的熱水，而將太陽能轉化為溫度不高的熱水只要用簡單的裝置即可實現，因此被廣泛采用。供應熱水可以采取集中的方式，也可以用于單獨的住宅中。集中供應熱水，需要有一定物業投資，可以采取染油或燃氣鍋爐的作為輔助加熱系統，可以取得顯著的經濟和社會效益，適用于人口較集中的城鎮小區、賓館等民用建筑。單獨供應熱水，設備簡單，不需要專門的管理人員，適用于城鄉各類民用建筑。目前在我國市場上常見的太陽熱水器按其集熱裝置的不同分為以下幾類:

1.1.1 平板式熱水器

由平板式太陽能集熱裝置和儲熱水箱組成，一般采用自然循環運行方式。熱效率高，金屬管板式結構、免維護、長壽命、性價比高。對于珠江流域等冬天不結冰的南方地區，選取用平板式太陽能集熱器是非常合適的。平板型太陽能集熱器的缺點是不抗凍。

1.1.2 真空管熱水器

由真空管太陽能集熱裝置和儲熱水箱構成，一般采用自然對流換熱。真空集熱管不但熱損系數小，而且性價比也比熱管、U型管等要高。對于長江、黃河流域冬天會結冰但冬天氣溫高于-20°C的地區，選用真空管太陽能集熱器是比較合適的，既可以抗凍又具有較好的集熱能力，但是真空管太陽能集熱器的主要缺點是：不承壓、易結水垢、易爆裂。

1.1.3 悶曬式熱水器

是集集熱與貯熱為一體的整體式熱水器，一般由二至三個涂黑的圓筒組成，維護方便，結構簡單、造價低廉，缺點是夜間散熱大，熱水不能過夜使用且在冬季也不能使用。目前在中國的產量正在逐步的減少，但在農村有較大的應用面積。

1.1.4 熱管式熱水器

由熱管太陽能集熱裝置和儲熱水箱構成，一般采用自然對流換熱。具在-40℃的低溫狀態下也不會凍裂，熱管內介質工作壓力低，即使管壁溫度高達300℃，也不會“爆管”。對于東北、內蒙、新疆等冬季氣溫低于-20℃地區的選用熱管式熱水器就比較適合。但缺點是熱管的造價過高且熱效率較低。

1.1.5 U型管熱水器

U型管式太陽集熱器主要針對于溫度要求較高溫度工業熱水，一般溫度在70-90°C，它不但可承壓而且產水溫度高，價格又比熱管低。但在民用建筑里的應用比較少。

1.1.6 其他類型熱水器

熱管真空管熱水器、真空管悶曬式熱水器、U型管式真空管等，其原理不過是前面幾種集熱方式的綜合，這里不再做專門的論述。

1.2 太陽能熱泵采暖系統

太陽能熱泵采暖系統一般是指利用以太陽能直接輻射能量和空氣中所儲存的太陽能為作為蒸發器熱源，輔以少量的電能驅動太陽能熱泵而將換熱器作為冷凝器的采暖系統。并可與制冷系統相結合用于夏季制冷。太陽能熱泵采暖系統主要由熱泵機組、輔助熱源系統和太陽能集熱系統三部分組成。太陽能集熱板放置于室外平地或屋頂，板內有制冷劑流動，通過吸收太陽輻射能和空氣中的熱能汽化，再經壓縮機壓縮制熱后，與管殼式熱交換器中的水換熱，將水加熱到60℃用于供暖或生活用水。冬季太陽輻射量較小，環境溫度很低，使用熱泵進行太陽能低溫集熱，直接收集太陽能進行采暖。太陽能熱泵采暖系統主要特點是花費少量電能就可以得到幾倍于電能的熱量，同時可以有效地利用低溫熱源，這是太陽能采暖的一種有效手段。例如利用雙向式熱泵技術，冬天向建筑供暖，投入1KWH的電力，可得到約4KWH的熱能，夏天在向建筑提供冷能的同時提供衛生熱水，投入1KWH的電力，可得到約7KWH的熱能和冷能。熱泵供熱系統節能高達70%，節能效果非常顯著。

2 被動式太陽能采暖

最簡單的被動式太陽能設計是那種之間獲得式設計，即讓陽光直接照射到建筑上并加熱它。太陽光的熱量儲存在建筑物固有的蓄熱體里，如混凝土、大理石地面或是石墻，都能儲存并緩慢地釋放熱量。被動式太陽能采暖一個共同特征就是,朝南開一扇大窗,并采用保溫性能好的建筑材料做墻體，且蓄熱體一般置于這種好的保溫材料做成的隔熱墻之中。蓄熱體一般指可以儲存熱量的集熱體，多采用附屬于隔熱墻的形式存在于建筑物的墻體之間。隔熱墻是由8到16英寸厚涂黑的石墻、熱吸收材料、覆蓋并距涂黑石墻3/4到6英寸距離的單層或雙層玻璃。太陽光的熱被儲存在玻璃和黑材料之間的空氣中，通過涂黑的石墻慢慢地傳導到建筑物的內部。

3 太陽能發電系統

家庭太陽能發電系統主要由逆變器、控制器、蓄電池組成，其光電轉換率可達到19%-35%。逆變器是光伏發電系統的核心部件，負責把直流電轉換為交流電以供交流負荷使用。控制器對所發的電能進行調節和控制，一方面把調整后的能量送往直流負載或交流負載，另一方面把多余的能量送往蓄電池組儲存，當所發的電不能滿足負載需要時，控制器又把蓄電池的電能送往負載。蓄電池充滿電后，控制器要控制蓄電池不被過充電。當蓄電池所儲存的電能放完時，控制器要控制蓄電池不被過放電，保護蓄電池，同時并網市政供電系統，保證用戶的正常用電。

4 太陽能在制冷方面的開發和設計

目前，利用太陽能制冷空調不外有兩種方法，一是先實現光-電轉換，再以電力推動常規的壓縮式制冷機制冷；二是進行光一熱轉換，以熱能制冷。前者系統比較簡單，但以目前的價格計算，其造價約為后者的3—4倍，因此國內外的太陽能空調系統至今仍以第二種為主，而后者又多采用吸收式太陽能制冷系統，一般來說吸收式制冷是液體氣化制冷的一種，它和蒸汽壓縮式制冷一樣，是利用液態制冷劑在低壓低溫下氣化已達到制冷的目的，所不同的是：蒸汽壓縮式制冷是靠消耗機械功使熱量從低溫物體向高溫物體轉移；而吸收式制冷則靠消耗熱能來完成這種非自發過程。并且吸收式太陽能制冷系統具有對熱源溫度要求低，可以在比較大的熱源溫度波動范圍內工作的優點。該類系統的研究和利用得到了國際上極大的關注。其他例如太陽能噴射式制冷系統近幾年也取得了廣泛的關注。

5 今后太陽能利用的發展前景

現在太陽能的利用已得到世界各國的普遍重視，太陽能的利用也到了一個新的發展階段，這一階段是加上太陽電池應用，為建筑物提供采暖、空調、照明和用電，完全能滿足這些要求，稱為“零能房屋”，并采用新的建筑一體化和模塊化的設計從而實現太陽能技術和建筑藝術完美結合。這種一體化的設計思想是由美國太陽能協會創始人施蒂文、斯特朗20年前所倡導的，由于當時太陽能電池過于昂貴，無法實施。如今隨著太陽能技術的不斷進步和完善，其一體化思想的實現已成為可能。目前已經在我國建成經過了特殊設計太陽能建筑，該建筑是完全依賴太陽能提供熱水、制冷、取暖、照明的“零能耗”的新型太陽能建筑示范樓。其建筑物耗熱量指標小于10W/m2，建筑自身節能水平達到75%，考慮太陽能等可再生能源的利用，綜合節能率超過了90％。建筑熱工設計指標遠高于國家節能50%標準并且達到歐洲現行最高的節能標準。從建筑使用中節約的能源費用角度去計算是具有明顯效益的經濟和社會效益的。由于采用了一體化和模塊化的設計思想，使太陽能技術和建筑藝術取得了完美的結合。

民用建筑論文:高層民用建筑消防給排水設計常見問題小結

隨著《高層民用建筑設計防火規范》（以下簡稱《高規》）的更新及新《自動噴水滅火系統設計規范》（以下簡稱《自噴規范》）的出臺，對高層建筑消防給排水設計的要求也日趨嚴格。特別是近一、兩年來，全國各省、市都先后開始實施建筑工程圖審查制度，其審查的主要依據為2000年頒布的《工程建設標準強制性條文》，《強制性條文》所規定的各項條款是設計當中必須遵循的硬性要求。因此，本文就筆者近一、二年來所參與的高層消防給排水設計，以及在設計復核、審查中所遇到的一些問題進行小結，希望能給同行提供一定的參考與借鑒。

一、高層建筑消防設計

1、在高層建筑內應控制使用雙閥雙出口消火栓代替兩組單閥消火栓。

《高規》規定“同層相鄰兩個消火栓的水槍的充實水柱達到被保護范圍內的任何部位。”在某些條形高層建筑中，其端部是否可以采用雙閥雙出口消火栓，從而省去1組單閥消火栓的設置呢？雖然在中國建筑工業出版社出版的《給水排水設計手冊》（第二版）中提出“在每層樓的端部可采用雙閥雙出口消火栓”，但是《高規》中明確規定“十八層及十八層以下，每層不超過8戶、建筑面積不超過650m2的塔式住宅，當設兩根消防豎管有困難時，可設一根豎管，但必須采用雙閥雙出口消火栓。”，且以強制性條文的形式予以規定。因此，在設計中我們應該力求避免出現這種情況。

2、正確計算消火栓充實水柱長度，合理布置消火栓。

《高規》規定“消火栓的水槍充實水柱應通過水力計算確定，且建筑高度不超過100m的高層建筑不應小于10m；建筑高度超過100m的高層建筑不應小于13m.”對于建筑高度不超過100m的高層建筑，設計中我們可以根據水槍最小流量5L/s，水槍噴嘴口徑19mm，查有關設計手冊得出水槍充實水柱長度為11.3m；對于建筑高度超過100m的高層建筑，我們可以調整水槍流量以達到滿足規范所需要水槍充實水柱長度。而在實際中，高層建筑標準樓層凈高考慮經濟因素一般控制在4.0m以下，如果根據公式Sk＝（H1-H2）/SINα計算水槍充實水柱，當層高取4m，水槍上傾角取45°時，計算Sk為4.24m，遠遠達不到規范要求，即層高限制了充實水柱的長度。但是，我們可以調整水槍上傾角來達到提高充實水柱長度的目的，因為規范及有關手冊提出水槍上傾角不應大于60°，并未規定其下限角度值。筆者通過計算，當層高仍舊取4m，充實水柱取11.3m時，水槍上傾角為14.87°。況且《高規》有關條文說明解釋道，口徑19mm水槍的充實水柱小于10m時，由于火場煙霧大，輻射熱高，撲救火災有一定困難，所以水槍的充實水柱長度首先應該計算，同時又要滿足《高規》規定各種高層建筑水槍的充實水柱下限值。按照水槍充實水柱長度，我們可以確定消火栓保護半徑，但是在設計中我們不能簡單的用保護半徑畫圓來布置消火栓。因為高層建筑平面中隔墻、內走道、門的布置會影響消火栓的使用，設計中應該用水龍帶長度、充實水柱的水平投影去校核消火栓保護半徑最遠點。

3、高層建筑消防電梯間前室必須設消火栓。

《高規》規定“高層建筑消防電梯間前室必須設消火栓”，那么設于前室的消火栓可否保護相鄰部位呢？《高規》的條文說明對此并沒有具體說明，但是《建筑設計防火規范》中對“消防電梯前室應設室內消火栓”的條文說明中明確指出：消防電梯前室內消火栓是為便于消防隊員使用消火栓并開辟通路，不能計入總消火栓數內。因此在設計中我們通常將其視為消防電梯間前室專用，而不保護其余部位。而目前如上海等部分地方消防設計規定，高層建筑的防煙樓梯間前室也需設消火栓。

4、正確設置消防水池及保證高層建筑兩路供水。

通常在高層建筑中，在市政供水不能滿足消防用水量要求或市政為單路進水時，規范都要求設置消防水池。計算消防水池容積時，應將火災延續時間內室內各消防用水量之和減去市政進水管的補水量。補水時間可按最長的火災延續時間計。如果要考慮室外消防用水量或是設置生活、消防共用水池，則還需要補充相應的用水量。當設置生活、消防共用水池時，不能利用建筑物的本體結構做水池池壁以及池底，以防止生活水質污染。對此，《強制性條文》中已經明令禁止。同理，如果高層建筑屋頂設有生活、消防共用水箱，也應滿足該要求。從消防水池接入水泵間的引入管應該保證不少于2根，如果在接入泵房前就將引入管匯合為一，對消防水池而言，僅為單路供水，存在供水的安全隱患。同時，從消防水泵接入各消防管網的供水管也應保證兩路。

5、消防水泵出口處的放水閥和穩壓回流措施。

《高規》規定“消防水泵的供水管上應設置DN65的放水閥門”，目的是便于水泵檢查試驗時排水。排水量小時，可直接排至泵房集水池；排水量大時，可排回消防水池。同時，消防水泵出口還需要考慮一定的穩壓回流措施。因為在實際使用中，會出現消防水量小于水泵選定流量值的情況，此時水泵揚程遠大于設計值，在無任何回流措施保護下，消防管網壓力過大，容易造成事故。簡單的做法是在供水管上裝設安全穩壓閥，在管網超壓時，可以通過回流管泄壓，將回流水排至消防水池；在管網壓力不穩定時，亦可穩壓。

6、消防管網布置成環的問題。

高層建筑中一般要求消火栓系統布置成環狀管網，在某些大面積的建筑內，由于各方向均布置了消火栓和消防立管，此時我們可將底層與頂層的消防干管均連成水平環路，立面又形成以立管相連的豎直環路，這種立體管網對消防供水最為安全。可是對于某些條形建筑，設計中我們只要將管網豎向成環即可，不必刻意追求這種立體管網，如果強行將消防干管繞成環路，將人為的使系統復雜化，且無太大意義。

二、高層建筑自動噴水滅火系統設計

1、走道噴頭的布置。

在高層建筑中，為了美觀往往設有吊頂，隱藏結構梁及各專業管道。而走道通常是各種管道最為集中的地方，特別是設置集中空調的高層建筑，結構梁、空調風管以及分層布置的給排水、電力管線等使設有吊頂的走道凈空降低，若其吊頂形式為悶頂，則其悶頂的凈空高度極有可能大于800mm.而《自噴規范》規定：“凈空高度大于800mm的悶頂和技術夾層內有可燃物時，應設置噴頭。” 這是我們在設計中容易忽視的地方。由于走道內管道眾多，設計中往往會出現直接在自噴配水管上、下接噴頭的錯誤做法。首先這種接法不符合配水支管允許設置噴頭數量（≤8個）的規定，其次走道內的自噴配水管往往管徑較大，它缺少接小管徑噴頭的管件，在安裝上也有弊病。所以，走道內的噴頭應該從配水支管上接出為宜，在管線的布置上應與暖通、電力專業密切配合。

2、高層建筑部分層自噴配水管入口應按要求減壓。

新《自噴規范》規定：“管道直徑應經水力計算確定。配水管道的布置，應使配水管入口的壓力均衡。輕危險級、中危險級場所中各配水管入口的壓力均不宜大于0.4MPa.”而老《自噴規范》對此并無具體要求。高層民用建筑火災危險等級一般為中危險級，自噴水泵是根據最高層最不利噴頭工作壓力經過計算而選擇。筆者在近幾次設計中計算的最不利層配水管入口處所需壓力均不大于0.3MPa（最不利噴頭工作壓力按0.05MPa計），由于自噴水泵的揚程還需考慮建筑高度、水力損失等因素，故必使高層建筑的底部幾層配水管入口處壓力大于0.4MPa.因而在設計時，在自噴水泵揚程的確定上不能一味放大了事，應該在自噴平面布置完畢后通過水力計算校核水泵揚程，并在此基礎上校核底部幾層配水管入口處壓力。

3、正確設置自噴末端試水裝置，解決末端試水裝置排水問題。

《自噴規范》要求“每個報警閥組控制的最不利點噴頭處，應設置末端試水裝置，……末端試水裝置的出水，應采取孔口出流的方式排入排水管道。”在設計中，我們通常不會忘記末端試水裝置中試水閥、壓力表的設置，但是往往忽視試水接頭的設置，特別是試水接頭出水口的口徑沒有交代。其實目前市場許多消防設備生產廠家，如上海金盾消防安全設備有限公司，可以生產成套的末端試水裝置（ZSPP末端試水裝置，含試水閥、壓力表、試水接頭），我們只需要根據設計要求，按照試水接頭出水口的流量系數選擇定型產品即可。此外，試水接頭不能與管道或軟管直接連接，影響孔口出流的效果；自噴排水管也應設計成間接排放，以免下水道氣體通過排水漏斗散入室內，影響室內空氣品質。

4、報警閥的進出口均應設置信號閥。

新《自噴規范》要求“連接報警閥進出口的控制閥，宜采用信號閥。”一般在水流指示器及報警閥進口設置信號閥已經是常規設計，很少遺漏。但規范要求在報警閥出口也要設信號閥或帶鎖具的閥門，目的是防止誤操作。

5、消防增壓泵的設置問題。

為保證《高規》或《自噴規范》要求的最高層消火栓或噴頭的靜壓力值，在高位水箱的水位差不夠的情況下，設計中我們一般在高位水箱處設置消防增壓泵。首先，增壓泵的流量要滿足1股水柱或1個噴頭的水量；其次，增壓泵的揚程不宜過大。由于高位水箱消防水位與頂層消火栓或噴頭已有一定的位差，規范要求的靜壓力值減去這個水位差就是增壓泵的最小揚程，所以增壓泵的揚程一般只需要幾米足以滿足要求。如果增壓泵揚程選的過大，將導致下層管網承壓過高，消火栓出口壓力或是各層自噴配水干管入口處壓力增大，均需采取減壓措施，使消防系統復雜化。但是僅靠增壓泵來滿足消防靜壓要求也不合適，因為增壓泵的運行由壓力傳感信號控制向消防系統不斷打水以維持壓力，水泵需要常年頻繁啟停，機件容易損壞。故在條件允許的情況下，與建筑協商適當抬高水箱位置，利用高位水箱穩壓最為穩妥；建筑條件實在不允許時，設計選擇帶氣壓水罐的增壓設施亦可。

6、自噴供水應先通過報警閥。

在自噴系統中，自噴水泵是通過報警閥上壓力開關動作給出信號來啟動，水流指示器顯示火災位置，因此自噴供水均應通過報警閥接向管網。特別是從高位水箱或增壓設施接出的自噴供水管，不能像消火栓系統那樣直接接在消防管網上，而必須從報警閥入口接入消防管網中。同理，自噴系統的水泵接合器的引入管也必須通過報警閥接向管網。

民用建筑論文:漏電保護器在民用建筑物電氣設計中應用

摘要：以國家現行規范為基礎，對中小型民用建筑物電氣設計中漏電保護器應用的必要性進行了分析，對漏電保護器在實際工程應用中設計配置方法進行了論述。另外提出了使用電子式漏電保護器應注意的事項

關鍵詞：漏電保護 配電裝置 電氣設計 漏電保護器

漏電保護器（RCD）在我國應用已多年，積累了不少經驗。但是在中小型民用建筑物，特別是住宅的電氣設計中，應用尚不夠重視。由于強制性國家標準《住宅設計規范》（GB50096-1999）自1999年6月1日起實施，進一步強調了居民用電的安全性和可靠性。因此，我們應重視中小型民用建筑物供配電線路設計中對漏電的保護。

一、安裝漏電保護器的必要性

接地故障（接地短路）有金屬性和電弧性兩種形式。故障點熔焊，故障點阻抗可忽略不計的接地故障為金屬性接地故障。這時設備外殼對地故障電壓Uf為PEN線和PE線上電壓降之和U

Uf=U=Id(ZPEN+ZPE）

=（ZPEN+ZPE）U0/Zs

=[U0(ZPEN+ZPE)]/[ZL+ZPEN+ZPE]

式中Id——接地故障電流（A）；

U0——相電壓（220V）；

ZL、ZPEN、ZPE——各為相線、PEN線、PE線阻抗(Ω)

ZS——接地故障回路總阻抗(Ω)

計算中忽略了變壓器阻抗。如果相線和PEN線截面相同，則ZPEN+ZPE=ZL

Uf=0.5U0=110V

考慮建筑物內等電位聯結減少觸電壓的作用，按IEC61200-413間接接觸防護-自動切斷電源）標準，一般情況下，可減少約20%的接觸電壓，則接觸電壓UC為：

UC=0.8Uf=0.8*110=88V>50V;此UC足以引起人身電擊事故。因此，金屬性接地故障能使設備外殼帶危險接觸電壓，其主要后果是人身電擊。

當故障電流Id足夠大時，回路首端的過流保護器（斷路器、熔斷器）也能瞬間動作，避免事故的發生。但Id值不僅與線路截面、長度有關，也與線路連接質量、布線方式以及維護管理水平等難以估量的因素有關，所以靠過流保護電源并不可靠。這就是不論TT系統還是TN系統，要求在手握式、移動式設備供電的插座回路上必須安裝額定動作電流In大于30mA的瞬動漏電保護器的原因所在。

發生接地故障時，故障點不熔焊而是產生電弧、電火花（密集的電火花即是電弧）的接地故障為電弧性接地故障，如圖2所示。電弧、電火花具有很大的阻抗，它限制了接地故障電流Id，使過流保護電器不能動作或延緩許久才能動作，但故障點或連接不良的PE線接頭上通過Id時迸發的電弧、電火花的局部高溫可高達2000-3000℃，很容易引燃近旁可燃物質，引起電氣火災。

由于故障電弧的阻抗大，220V相電壓大部分降落在電弧上，分配在線路上的電壓降大大減少，其結果是UC和Uf大大小于50V，因此電弧性接地故障只能引起電氣火災而不會招致人身電擊事故。

二、安裝兩級漏電保護器

只在插座回路上安裝漏電保護器的做法不能防范插座回路以外電氣線路和設備電弧性接地故障引起的電氣火災，為此應按IEC60364-4-482（火災防護）和我國《低壓配電設計規范》（GB50054-95）要求，在電源進線上再安裝一級漏電保護器，其額定動作電流一般為300mA，并帶有約0.15s的延時，以與插座回路上的漏電保護器有選擇性配合。增加這一級漏電保護器對電氣投資雖略有增加，但對防范常見多發的危險接地電弧火災卻是至關重要的。另外不可實現地建筑物配電線路電弧性和金屬性的接地故障進行保護。

三、四極和二極漏電保護器的應用

電氣安全的一個基本要求是盡量減少開關電器的級數和觸頭數以及線路的連接點。開關觸頭之類的活動連接和線路的固定連接由于種種原因都可能因導電不良而成為事故起因，而三相回路中的中性線導電不良危險尤甚，這是因為中性線導電不良時設備依然運轉，隱患不易被發現，當三相負荷嚴重不平衡時將導致三相電壓也嚴重不平衡而燒壞單相設備。所以，應盡可能限制在中性線增加觸頭。

目前存在一種誤解，即認為由于三相負荷不平衡，而中性線截面又小于相線截面，為防中性線過截而裝四極開關。但IEC364-4-473（過電流防護措施）標準和我國低壓配電設計規范都規定不必為此斷開中性線，只需在中性線上裝設過流檢測元件來斷來三根相線，使中性線不再有電流，過載問題自然迎刃而解了。另一種誤解，即認為帶有單相負荷的三相漏電保護器應采用四極的。其實漏電保護器的標準名稱是“剩余電流動作保護器”，它只能在回路中出現剩余電流（如絕緣損壞引起的對地泄漏電流）時動作，而與回路不平衡電流毫不相干。因此，這些誤解造成了現時一些四級漏電保護器的應用過濫。

四極（單相為二極）漏電保護器主要用于TT系統，這可用圖3來說明。TT系統回路有一相發生接地故障，故障電流Id在電源接地電阻Rb上產生電壓降，使中性線帶故障電壓Uf=Id*Rb，因中性線是絕緣的，此Uf一時并不引起事故，但此時若電氣設備又發生碰外殼接地故障，漏電保護器跳閘，Uf將沿著圖中虛線所示路徑傳導至設備外殼。因中性線未被切斷，如果Uf大于50V，則漏電保護器跳閘后仍難免發生電擊事故。如果TT系統采用的是四極或二極漏電保護器，則在斷開線的同時中性線也被斷開，從而切斷Uf的傳導路徑，事故就不致發生。TN-C系統因不允許PEN線通過漏電保護器而無法裝設漏電保護器。TN-S和TN-C-S系統內設備外殼與N線相連通，不存在上述漏電保護器動作后外殼反而出現故障電壓的問題。由此可知，四極或二極漏電保護器的應用與被保護回路三相負荷是否平衡無關，而與回路接地系統類型有關。

四、采用電子式漏電保護器應注意的事項

電子式漏電保護器制作簡單，價格低廉，是我國廣泛采用的漏電保護器類型。但它不同于電磁式漏電保護器類型。電磁式漏電保護器用故障電流的能量來脫扣，而電子式漏電保護器是用故障回路的殘壓來脫扣（發生接地故障時，回路電壓下降，此殘壓指故障時漏電保護器接線端子上的電壓，不是指公用電網的電壓負偏差）。當接地故障點靠近漏電保護器時，其值過低，不能使漏電保護器動作來避免事故的發生。因此，當采用電子式漏電保護器時，應注意漏電保護器的安裝位置不能離插座太近，以保證漏電保護器處有足夠的故障殘壓。另外，當回路的中性線斷線時，回路上的電子式漏電保護器也將因失壓而不能動作，這時如手持絕緣損壞的手握式和移動式設備將是十分危險的。因此，在使用電子式漏電保護器時，要考慮上述因素。

民用建筑論文:淺談民用建筑工程中的電線電纜災害及防治措施

論文關鍵詞：民用建筑工程；電線電纜；內因；外因；災害；防治措施

論文摘要：本文闡述了民用建筑工程中電線電纜內因與外因引起的災害，提出了防治措施，并指出了應堅持"預防為主"的方針，盡可能地減少災害的發生及其造成的損失。

1 概述

據消防部門資料介紹，近年來，我國發生的火災有一半左右是由電氣引發的，其中，電線電纜故障引燃的火災約占電氣火災的40%。隨著民用建筑工程配電系統的日趨復雜，使電線電纜用量增大、品種規格繁雜、敷設方式多種多樣等，更提高了電線電纜的故障幾率。因此，為減少民用建筑工程中電氣火災的發生、降低因電線電纜燃燒引發火災中造成的人身傷亡和財產損失，必須提高電線電纜的運行可靠性。本文就民用建筑工程電線電纜引發的災害及防治方法敘述如下。

2 內因引起的災害及防治措施

2．1 電線電纜在發生單相接地（短路）事故后，繼電保護裝置因未動作切斷故障而引起電線電纜過熱導致絕緣層自燃。其防治措施是：在配電系統設計時應全面校核，各支路均不得存在保護盲區，保護裝置的動作整定值與電線電纜的安全電流值必須配合，運行維護時不得隨意加大保護裝置的動作整定值；在易發生接地故障的支路（如插座及移動用電設備配電支路）中，必須在配電設備中設專用漏電保護裝置，以保證人身和線路的安全。

2．2 電線電纜中間接頭及分支T結處理時，由于導線連接不緊，導致接觸電阻加大而引起局部過熱，使絕緣層老化自燃，若是鋁芯電線電纜，鋁芯線會因在空氣中發生氧化而增大氧化層電阻，通電后的發熱量也隨之升高；若鋁芯線與銅芯線或與電器設備的銅接線柱連接時，鋁芯線會因電化學反應使其氧化加速，極易引起過熱而自燃。特別是在地下工程中，由于其環境濕度相對較高，更易促使鋁芯線氧化。防治方法是：民用建筑工程中最好避免使用鋁芯導線，鋁芯電力電纜與銅鋁相連處必須設銅鋁過渡連接板。

2．3 電線電纜引起火災的根本原因是電纜絕緣層和護套的材料（如塑料、橡膠、油浸漬紙等）具有可燃性。電線電纜的銅芯熔點為1083℃、鋁芯熔點為658℃，而電纜絕緣層的熔點遠低于此，如聚乙烯的熔點僅為200℃（當電線電纜密集敷設或絕緣老化后，其熔點會更低）。防治措施是：制造電線電纜時應使用不燃燒的絕緣層和護套。國外對此的要求十分苛刻，我國近年來對電線電纜的防火性能也已越來越引起科研和生產單位的重視。鑒于金屬護套及耐火型、阻燃型電纜的價格較高，國家現行的有關規范中對電線電纜使用要求的詞語均較寬松。但在我國四大直轄市等一些發達地區，已結合當地相關工程設計實踐，制定了更為安全、完善的電線電纜防火設計規程，走在了全國消防設計的前列。國內工廠現行生產的耐火型及阻燃型電纜，其結構、外型尺寸與普通電纜相同，但在絕緣層和護套層中加入了某種填加劑（如磷酸酯類、三氧化二銻、氧化石蠟、硼酸鹽等），以達到了降低聚合物產生的熱量、遇熱時能分解產生非燃性氣體而隔絕氧氣供給，能促進聚化物早期炭化形成保護層或熔融保護層附著在電纜表面，起到隔熱和防止氧化的作用；耐火型電纜本身不易著火，經一定時間的燃燒，仍能正常供電；阻燃型電纜只是電纜不易著火或著火只局限在一定范圍內。

對于民用建筑中一般的用電系統，電線電纜單純是從防止火災、減少損失考慮，采用阻燃型電纜即能滿足要求，而有些配電線路如消防系統等重要負荷的供電電纜，不僅要求不燃燒，還應在火災中不中斷供電，因而應采用耐火電纜或礦物絕緣電纜，以提高發生火災時的可靠性。因此為提高民用建筑發生火災時自救供電的安全率，在的《民用建筑電線電纜防火設計規程》中更詳細地規定了：除直埋敷設的電纜和穿管敷設的電線電纜外，用于特級、一級場所的電線電纜應采用無鹵低煙型，用于二級場所的電線電纜宜采用無鹵低煙型。其目的是為了降低火災時因電線電纜燃燒產生的煙霧和毒氣致人死亡的比例，并可在火災時爭取更多的逃生時間。

2．4 電線和電纜絕緣層在正常運行中會逐步老化，其使用壽命一般為15-20年，若因使用時間過長（20-30年）、經常過負荷或過電壓、安裝不當（如電纜的彎曲半徑太小，電線保護管管徑偏小）等，均有可能引發災害。因此，電線電纜一旦超過使用壽命，應及時更換。

2．5 由于電線電纜供應渠道較多，產品質量差異也較大，因此若使用等外標準的產品，便無法實現設計中要求的保護系統的功能，在運行中可能會在任何一個環節發生事故。故應杜絕偽劣產品。

3 外因引起的災害及防治措施

3．1電線電纜有時會因現場的明火（如電焊火花、噴燈等）而引燃起火。因此，建筑工程中已投入運行的電纜橋架、管線或電纜溝槽等，在維護時應嚴禁電焊作業及其它明火。

3.2 電線電纜在施工中，其絕緣層可能會受到機械性損傷，如：暗敷在頂板內的管線（KRG、PVC保護管）極易被沖擊電錘打孔時誤傷。因此，建筑工程頂板內的管線最好采用鋼管保護，而且鋼管管口要裝護口，以免拉傷管線絕緣層，在施工中應嚴格按施工工藝要求操作。

3．3 民用建筑工程特別是地下工程中，老鼠等小動物導致電線電纜損壞的現象十分常見，如某大廈的地下商場曾發生線路絕緣層被咬破而造成短路跳閘的事故，小動物甚至竄入其變配電間地溝內，險些造成整個大廈配電系統故障，管理人員曾考慮投藥毒殺，但怕污染環境而不曾采用。為保護電線電纜免受鼠害等，吊頂層內的管線應采用鋼管、金屬軟管或無塑PVC管敷設；管理人員不準在控制室、機房內用餐，吃剩食物必須倒入指定容器并打掃干凈；小動物可能進入的地方應及時堵塞或關閉，通風工程中的各種風口宜安裝有防銹涂層的細孔金屬網。

3．4 設計和運行中，由于開關和電氣設備選擇不當而發生母線短路、開關爆炸等惡性事故，并引起電線電纜著火。因此必須提高設計質量，并正確選擇電氣設備。

3．5 因外部火災引燃電線電纜的，在設計中應按防火規范要求，將建筑工程劃分為若干防火分區，當電纜橋架穿越防火隔墻時也應作防火分隔處理，一旦火災引燃橋架內電纜時能切斷或阻止延燃。電纜橋架穿越防火分隔墻的做法很多。

如：在穿越防火墻兩側各500mm處，涂刷改性氨基膨脹防火涂料，每隔24小時涂刷1次，共刷3-5次，涂層厚度0.5-1mm，鎧裝油浸紙絕緣電力電纜先包玻璃絲后再涂刷。消防聯動用的電力及控制電纜，若敷設在電纜橋架內，則橋架外層亦應涂刷。防火墻預留孔洞需用防火堵料填實。防火隔板的作用是防止有毒熱煙流竄和電線電纜火災的延燃。

結語

綜上所述，民用建筑工程中的電線電纜既可能是火災的源頭，又可能是火災的傳播者。對于民用建筑工程中的電線電纜可能發生的災害應高度重視，堅持“預防為主”的方針，盡可能地減少災害的發生及其造成的損失。

民用建筑論文:民用建筑中電梯的電氣設計

論文關鍵詞：電梯；主開關；照明；插座；配線

論文摘要：電梯的電氣控制設備由制造廠成套供應，電氣控制設備的電源進線及控制和配電出線由安裝單位配套。電氣設計只需為下列用電設備提供電源、選配斷路器和配電線路。

1 概述

電梯電氣控制設備由制造廠成套供應，電氣控制設備的電源進線及控制和配電出線由安裝單位配套。電氣設計只需為下列用電設備提供電源、選配斷路器和配電線路。

電梯主電源；轎廂、機房和滑輪間的照明和通風；轎頂和底坑的電源插座；機房和滑輪間的電源插座；電梯井道的照明；報警裝置。

2 配電設計

2.1電梯的負荷分級和供電要求，應與建筑的重要性和對電梯可靠性的要求相一致，并符合國家標準《供配電系統設計規范》的規定。高層建筑和重要公建的電梯為二級，重要的為一級；一般載貨電梯、醫用電梯為三級，重要的為二級；多層住宅和普通公建的電梯為三級。高層建筑中的消防電梯，應符合國家標準《高層民用建筑設計防火規范》的規定。

2.2電梯的供電，宜從變壓器低壓出口(或低壓配電屏)處分開自成供電系統。

一級負荷電梯的供電電源應有兩個電源，供電采用兩個電源送至最末一級配電裝置處，并自動切換，為一級負荷供電的回路應專用，不應接入其它級別的負荷；

二級負荷電梯的供電電源宜有兩個電源（或兩個回路），供電可采用兩個回路送至最末一級配電裝置處，并自動切換。當變電系統低壓側為單母線分段且母聯斷路器采用自動投入方式時，可采用線路可靠獨立出線的單回路供電。亦可由應急母線或區域雙電源自動互投配電裝置出線的、可靠的單回路供電。

消防電梯的供電，應采用兩個電源（或兩個回路）送至最末一級配電裝置處，并自動切換。

三級負荷電梯的供電，宜采用專用回路供電。

2.3 每臺電梯應裝設單獨的隔離電器和保護裝置，并設置在機房內便于操作和維修的地點，應能從機房入口處方便、迅速地接近。如果機房為幾臺電梯共用，各臺電梯的隔離電器應易于識別。隔離電器應具有切斷電梯正常使用情況下最大電流的能力但不應切斷下列設備的供電：轎廂、機房和滑輪間的照明和通風；轎頂和底坑的電源插座；機房和滑輪間的電源插座；

電梯井道的照明；報警裝置。

上述照明、通風裝置和插座的電源，可以從電梯的主電源開關前取得，由機房內電源配電箱（柜）供電或單設照明配電箱，或另引照明供電回路并單設照明配電箱。

2.4 主開關選擇

電梯電源設備的饋電開關宜采用低壓斷路器。低壓斷路器的額定電流應根據持續負荷電流和拖動電動機的起動電流來確定。過電流保護裝置的負載－時間特性應設備負載－時間特性曲線相配合。

2.5 照明、通風裝置和插座的供電回路，根據設備所在部位和工作特點劃分，至少應分為兩個供電回路并分別設置隔離電器和保護裝置：

轎廂用電設備（照明、通風、插座和報警裝置）供電回路和保護斷路器（如同機房中有幾臺電梯驅動主機，每個轎廂均應設置一個），此斷路器應設置在相應的主開關旁。

機房、井道和底坑用電設備（照明、通風和插座）供電回路和保護斷路器，此斷路器應設置在機房內，靠近其入口處。

3 電氣照明、通風裝置和插座設置及控制

3.1 電梯井道照明

封閉式電梯井道應設置永久性的電氣照明，在維護修理期間，即使門全部關上，井道亦能被照亮。井道最高和最低點 0.5米以內，各裝設一盞燈，中間最大每間隔7m設一盞燈，照度應不小于50lx，分別在機房和底坑設置一控制開關。

3.2 電梯機房照明和電源插座

機房應設有固定式電氣照明，地板表面上照度應不小于 200lx。在機房內靠近入口（或幾個入口）的適當高度處設有一個開關，以便進入時能控制機房照明。機房內應設置一個或多個電源插座。

3.3 轎廂照明和電源插座

轎廂應裝備永久性的電氣照明，控制裝置上的照度應不小于 50lx，轎廂地面上的照度宜不小于50lx。如果照明是白熾燈，至少要有兩只并聯的燈泡。

要有可自動再充電的緊急電源，在正常照明電源被中斷的情況下，它能至少供 1W燈泡用電1h。在正常照明電源一旦發生故障情況下，應自動接通照明電源。轎頂應設置一個或多個電源插座。

3.4 底坑插座

底坑距底 0.5m處應設置一個電源插座。插座需有防護措施和有一定的防水能力，宜至少達到 IP21。

4 線路敷設

4.1 線纜選擇

選擇電梯供電導線時，應按電動機銘牌電流及其相應的工作制確定，導線的連續工作載流量應不小于計算電流，線路較長時，還應校驗其電壓損失（直流電梯電源電壓波動范圍應不大于± 3％，交流電梯±5％）。

4.2配線選型

根據不同用途，配線可選用導線、硬電纜和軟電纜，應有不同的保護方式和敷設方式.

5 防災及報警裝置

5.1消防電梯和平時兼作普通電梯的消防電梯，在撤離層靠近層門的候梯處增設消防專用開關及優先呼梯開關，供火災時消防隊員使用。

5.2為使乘客在需要時能有效地向轎廂外求援，應在轎廂內裝設乘客易于識別和觸及的報警裝置。該裝置應采用警鈴，對講系統，外部電話或類似形式的裝置。

5.3超高層建筑和級別高的公建，在防災控制中心宜設置電梯運行狀態指示盤。

5.4消防電梯轎廂內應設消防專用固定電話，根據需要可以設閉路監視攝像機。

6 防雷等電位聯結

二類防雷建筑物超過 45m和三類防雷建筑物超過60m的建筑，應采取防雷等電位連接措施，電梯導軌的底端和頂端分別與防雷裝置連接（接閃器、引下線、接地裝置和其它連接導體等）。

7 電梯機房、井道和轎廂中電器裝置的間接接觸保護

7.1低壓配電系統零線和接地線應始終分開。

7.2整個電梯裝置的金屬件，應采取等電位聯結措施。接地支線應分別接至接地干線接線柱上，不得互相連接后再接地。

在各個底坑和各機房均設置等電位連接端子盒，并與防雷裝置連接。端子盒分別單獨用接地線接至等電位聯結端子板，以便于檢查和維護。采用銅芯導體，芯線截面不得小于 6mm2，當兼用作防雷等電位聯結時，采用銅芯導體，芯線截面不得小于16mm2。

轎廂接地線如利用電纜芯線時，不得少于兩根，采用銅芯導體，每根芯線截面不得小于 2.5mm2。

7.3 電位連接、保護接地及電梯控制計算機工作接地與建筑內其它功能的接地共用接地裝置。

民用建筑論文:高層民用建筑防火閥的選定

摘要：更好地掌握防排煙系統的設計、施工方法便成了廣大工程技術人員不懈追求的目標。近年來筆者在各種刊物上見到不少關于防排煙系統設計、施工方面的文章，內容涉及面很廣，但感覺在某些問題上總是有多種解釋，觀點很難統一。本文就防排煙系統防火閥門的選定談一些看法，希望得到同行指正。

關鍵詞：高層建筑 排煙系統 防火閥 選擇

0 引言

隨著我國高層建筑數量的不斷增加，消防工程的地位越來越重要。作為消防系統之一的防排煙系統(筆者認為，只要是因防火需要設置了閥門，那么閥門所在系統都應看作是防排煙系統的一部分，即廣義的防排煙系統包括所有的風系統)，其設計、施工、管理質量的好壞直接關系到火災時人員能否安全疏散，火災能否有效控制(近年來的實驗及歷次重大火災都證明，煙氣是火災中的第一殺手)。因此更好地掌握防排煙系統的設計、施工方法便成了廣大工程技術人員不懈追求的目標。近年來筆者在各種刊物上見到不少關于防排煙系統設計、施工方面的文章，內容涉及面很廣，但感覺在某些問題上總是有多種解釋，觀點很難統一。本文就防排煙系統防火閥門的選定談一些看法，希望得到同行指正。

1 閥門選定

1. 1 地下車庫通風系統

地下車庫通風系統分兩種情況：一是排風排煙共用，此時風機人口閥門選用帶聯鎖功能的防火閥(280℃);二是平時不用，火災排煙時使用，此時風機人口必須選用排煙防火閥(280 ℃，常閉)。有人曾建議兩種情況都使用防火閥(280℃)，雖然這樣做功能上能達到要求，而且還可以省掉一個報警系統控制模塊，但防火閥為常開閥門，如果發生火災時因電器、機械原因防排煙系統不能運行，煙氣就會從風管不斷擴散到其他區域，而且防火閥對風機的保護作用也不如排煙防火閥，因此不能用防火閥代替排煙防火閥。另外對于多個防煙分區共用一個排煙系統的情況，目前是按《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》設計的，每個防

煙分區設一個排風(煙)支管，排風與排煙合用，這樣系統簡單，聯動閥門少，系統可靠性高，但當排風系統按上部排1/3風量，下部排2/3風量設置時，排風、排煙系統就必須分設支管(可合用風機)，因為排煙口必須安裝在接近頂棚的高度(下部排煙效果不好)，此時必須在通風管上再接出若干排煙支管，在支管上設排煙防火閥，通風支管與主管連接處設防煙防火閥，平時打開防煙防火閥，關閉排煙防火閥，火災時關閉防煙防火閥，打開著火區的排煙防火閥，這樣做排煙效果好，但閥門較多，風管較復雜，層高較低時不好布置，需每個閥門都設一個控制、監視模塊，對產品質量要求較高，否則系統可靠性無法保證。

1.2 特殊用房通風系統

特殊用房主要是指發電機房、高低壓配電室等需設氣體滅火裝置的房間。這些房間通風系統設計的特殊性主要體現在閥門的選定上。由于氣體滅火系統動作后要求通風系統能再次啟動排除滅火氣體及火災產生的煙氣和毒氣，因此要求通風系統所接閥門要有復位功能，目前具有這種功能的閥門有如下幾種:a)帶遠控功能的防煙防火閥。這種閥結構簡單，價格便宜，關閉速度快，可手動復位，從功能上講可以滿足系統要求，但這種閥帶有70℃熔斷器，如果閥門受煙氣影響導致熔斷器動作，則手動復位功能無法實現。b)全自動防火閥。目前這種閥門主要分兩種，一種采用繼電器電磁鐵操作機構，內有一臺復位電機，當溫度繼電器探測到溫度大于70℃時(也可接受聯動信號)，電磁鐵動作，關閉閥門，當室內溫度降到正常溫度后(40℃以下)，繼電器動作(或接受消防控制中心電信號)，復位電機工作，打開閥門，通風系統工作，這種閥門價格便宜，關閉動作迅速，但執行機構可能被卡住，而且采用繼電器控制已較落后，已不能滿足智能建筑的要求;另一種是記憶溫控式，這種閥門的最大構造特點是控制器和執行器可分開設置，控制器可接受火災探測聯動信號，輸出驅動電源，執行器(主要為一臺可逆式電機)通過齒輪箱驅動閥門動作，另外閥門還外接溫度探測器，當溫度大于70℃時，探測器也可輸出信號到控制機構，使閥門關閉，因此該機構靈敏可靠，操作方便，但選用時應注意電機動作時間不能過長，因為氣體滅火系統動作時要求房間處于封閉狀態，因此閥門動作必須在氣體滅火系統動作前完成，房間內探測器動作信號反饋到火災報警控制器(氣體滅火系統設獨立的報警控制器)后或按動手動放氣按鈕后，控制器會有一個延時以保證氣體釋放前人員能及時疏散，這個時間一般是10-15 s(控制器最大延時為30 s，但一般不會調到這么長)，所以在選用這種防火閥時，一定要注意閥門的動作時間不能大于巧s，另外這種閥門有時會出現調整不到位現象，這并非產品質量問題，而是電位控制器未調整好，它對調試者的技術要求要高于普通閥門。

民用建筑論文:民用建筑應急照明的解析

摘要：本文較詳盡地討論了各規范和標準對應急照明的解釋，對疏散照明、安全照明、備用照明等應急照明的設計要求作了進一步的探討，并進行了歸納總結。對應急照明的供電及火災時是否切斷，提出了自己的看法，并論述了應急照明線路敷設、應急照明燈具應遵循的要求。

關鍵詞：民用建筑　應急照明　疏散照明　安全照明　備用照明

《民用建筑照明設計標準》(GBJ133-90，以下簡稱《照標》)在附錄中對應急照明作出解釋為：因正常照明的電源發生故障而啟用的照明，也稱事故照明。在現實生活中，為保障建筑物內人員的生命安全，應急照明是一項十分重要的安全設施，但各規范、各標準的不斷推出，一些具體規定條文有明顯的差異。下面是筆者的一些學習和實踐體會，與同行們交流，希望能得到各方同事的指正和賜教。

一、應急照明的內容：

國際電工委員會IEC《應急照明燈具》標準將應急照明分為疏散照明和備用照明，國際照明委員會CIE出版物《建筑物內的應急照明指南》以及我國的《照標》將應急照明分為疏散照明、安全照明和備用照明。有關其應急照明的內容是一致的，區別在于是否將安全照明獨立對待，IEC標準將安全照明歸于備用照明，但在實際使用中，安全照明與備用照明在設置場所及處理方式上有不同，因此，將兩者區分開來較適宜。《照標》第4、1、2條制定：“照明種類可分為正常照明、應急照明、值班照明、警衛照明和障礙照明。應急照明可包括疏散照明、安全照明和備用照明。”

在各防火規范《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95，以下簡稱《高規》)和《建筑設計防火規范》(GBJ16-87修訂本，以下簡稱《低規》)中，也提到應急照明，此處所指應急照明應理解為只是應急照明的一種形式。由于近年來，火災的情況不斷發生，使設計工程師在觀念上，一提到應急照明就認為是火災狀態下的應急照明。實際上，《照標》所指應急照明的外延比火災應急照明要大，因為正常照明的電源發生故障應包括正常供電停電、或在發生火災、地震、防空等緊急情況下，正常電源的失能。所以，工程應急照明系統的設計，不僅要滿足防火規范要求的火災應急照明系統的設置，還要滿足各個規范或標準對整體應急照明系統的要求。

二、疏散照明的理解：

根據《照標》的解釋：疏散照明，作為應急照明的一部分，用以確保安全出口通道能被有效地辨認和應用，使人們安全撤離建筑物。從使用功能角度看，筆者認為它可分為誘導指示標志照明和疏散一般照明。誘導指示標志燈用于辨認安全出口的方向和安全出口的位置，疏散一般照明用于通道被有效地應用，避免人員碰撞障礙物，并能容易找到沿疏散路線設置的消防報警按鈕、消防設備和配電箱等。實際上當人們在撤離某場所時，若當地照度越高時，人們對行動的敏捷就越迅速，也越充滿信心，CIE規定疏散照明不得低于0.2lx。考慮實踐經驗，《照標》規定疏散照明的地面水平照度不宜低于0.5lx，《高規》、《低規》規定：疏散用的應急照明，其地面最低照度不應低于0.5lx。《民用建筑電氣設計規范》(JGJ/T16-92，以下簡稱《民規》)又有較具體的條款規定，但用詞在各規范中都不完全一致。總結各規范及標準的各條款，歸納對疏散照明的設計要求如下表：

類 別 設計要求 設置場所

誘導指示標志燈 安全出口標志燈 正常時：在30m遠處能識別標志，其亮度不應低于15cd/m2，不高于300cd/m2(CIE推薦標準)。

應急時：在20m遠處能識別標志。 觀眾廳、多功能廳、候車(機)大廳、醫院病房的樓梯口、疏散出口。

多層建筑中層面積〉1500m2的展廳、營業廳，面積〉200m2的演播廳。

高層建筑中的展廳、營業廳、避難層和安全出口(二類建筑住宅除外)。

人員密集且面積〉300m2的地下建筑。

疏散指示標志燈 正常時：在20m遠處能識別標志，其亮度不應低于15cd/m2，不高于300cd/m2(CIE推薦標準)。

應急時：在15m遠處能識別標志。 醫院病房的疏散走道、樓梯間。

高層公共建筑中的疏散走道和長度〉20m的內走道。

防煙樓梯間及其前室、消防電梯間及其前室。

疏散一般照明 正常照明協調布置。

地面水平照度應〉0.5lx(人防工程1lx，觀眾席通道地面0.2lx)

地面水平照度宜為5lx以上(詳說明2) 高層公共建筑中的疏散走道和長 度〉20m的內走道。

防煙樓梯間及其前室，消防電梯間及其前室。

說明：

1、疏散照明可采用蓄電池作備用電源，且連續供電時間不應少于20min，高度超過100m的高層建筑連續供電時間不應少于30min，避難層的供電時間不應小于1.00h。

2、一般避免碰上障礙物，看清道路的最低照度值為0.2lx，但 應考慮到火災情況下，煙霧對疏散照明照度的影響，曾經有試驗證明，疏散走道照明的地面照度值為5lx時，在煙霧濃度較濃的情況下，地面還有1.8～2.0lx的照度值，此時辨別方位比較困難，但還可以疏散出去，照度值再低，則無法辨別方位，無法疏散。

3、《民規》第24、7、2規定：“下列部位須設置火災事故時的備用照明：

(1)疏散樓梯(包括防煙樓梯間前室)，消防電梯及其前室。

……

(7)公共建筑內的疏散走道和居住建筑內長度超過20m的內走道。”

筆者認為：上述(1)(7)兩條設置的應急照明，不屬備用照明，應屬疏散照明，它是用于“使人們安全撤離建筑物”的照明，不是為繼續或暫時繼續工作而設的照明，《民規》附錄C中的表C、3、12也將其列為疏散照明。另外，“消防電梯及其前室”應為“消防電梯間及其前室”。

4、《民規》表24、7、5中，場所舉例列出電梯轎廂內設火災疏散標志照明，應為(消防)電梯前室設火災疏散標志照明。

5、《民規》附錄C、3、6中規定：“疏散照明宜設在安全出口的頂部，疏散走道及其轉角處距地1m以下的墻面上……”，其中，“疏散照明”應改為“誘導指示標志照明”。

值得提醒的是，在實際工程設計中，設計人員往往只做到了誘導指示標志照明的設計，而忽略了疏散一般照明的設計，這應引起同行們的重視。

三、安全照明的理解：

《照標》對安全照明的解釋是：作為應急照明的一部分，用以確保處于潛在危險之中的人員安全。并規定有：工作場所內安全照明的照度不宜低于該場所一般照明照度的5%。這也是CIE的標準，另外，CIE還規定特別危險作業的為10%。對于安全照明的設置場所，《照標》沒有進行列舉，防火規范的《高規》和《低規》中有提到“應急照明”和“疏散用應急照明”，但沒有細分或者提及“安全照明”這詞，《民規》第24、7、3指出：“凡在火災時因正常電源突然中斷將導致人員傷亡的潛在危險場所(如醫院內的重要手術室、急救室等)，應設安全照明”，并在本規范附錄C中有要求設計照度應保持正常照明的照度水平。這條照度要求比《照標》及CIE標準都要高，應該說，醫院內的重要手術室、急救室肯定是屬于“潛在危險場所”，其安全照明的照度若能大于正常照明時的10%，筆者認為，它就滿足了國家的標準，但在實踐中，若無技術的困難，確實宜保持正常照明的水平。

《民規》表24、7、5及附錄表C、3、12中，場所舉例列出避難層的應急照明屬備用照明。筆者認為，避難層不是活動或工作場所，不存在為“保持正常活動繼續進行”的照明，它是屬避難人員暫時避難的場所，也屬于“潛在危險場所”，所以，避難層的應急照明應理解為安全照明，照度要求不宜低于一般照明照度的5%，應急照明的轉換時間也 應滿足安全照明的要求，另外，《高規》第6、1、13、8中也有規定：“避難層應設有應急廣播和應急照明，其供電時間不應小于1.00h，照度不應胝于1.00lx。”

四、備用照明的理解：

《照標》對備用照明的解釋是：作為應急照明的一部分，用以確保正常活動繼續進行，并規定備用照明(不包括消防控制室、消防水泵房、配電室和自備發電機房等場所)的照度不宜低于一般照明照度的10%。這與CIE規定標準相同。而對消防控制室、消防水泵房、配電室和自備發電機房等需繼續工作的場所及其它重要房間，按防火設計規范《高規》及《低規》規定，其備用照明應保持正常照明照度。

《民規》表24、7、5中，提出暫時繼續工作的備用照明的照度不少于正常照度的50%，這規定超出了《照標》及CIE提出的標準，同時，它與本規范附錄表C、3、12中提出的設計要求自相矛盾，該表中要求：“消防控制室……，應保持正常照明的照度水平，其他場所可不低于正常照明照度的1/10，但最低不宜少于5lx。”筆者認為，在實際工程中，備用照明的照度做得越高，當然是越好，但能夠滿足國家標準《照標》的要求，就應該說是達到了標準。在某些場所(如：收銀處，商場貴重物品售貨處等)，若能適當提高備用照明的照度，這也是合理及必要的。

筆者歸納總結了備用照明及安全照明的設計要求，列于下表：

五、應急照明的供電：

《民規》附錄第C、3、1條規定：應急照明在正常斷電后，對電源轉換時間應滿足：

疏散照明≤15s

備用照明≤15s(金融商業交易場所≤1.5s)

類別設計要求設置場所

備用照明消防控制室、消防泵房、排煙機房、發電機房、變電室、電話總機房、中央監控室等應保持正常照明的照度水平，其他場所可不低于正常照明照度的1/10，但最低不宜少于5lx，重要場所宜適當提高。 消防控制室、消防泵房、排煙機房、發電機房、變電室、電話總機房、中央監控室等。

多層建筑中層面積〉1500m2的展廳、營業廳，面積〉200m2的演播廳。

高層建筑中的觀眾廳、多功能廳、餐廳、會議廳、國際候車(機)廳、展廳、營業廳、出租辦公用房。

人員密集且面積〉300m2的地下建筑。

安全照明照度不宜低于5%，特別危險場所不宜低于10%(避難層照度不應小于1lx)。

醫院手術室、急救室宜保持正常照明的照度 醫院手術室、急救室、避難層等

安全照明≤0.5s。

這條規定與CIE推薦標準一致。為了滿足其要求，應急照明的供電主要有兩種：一種是分散供電式系統，即每個應急燈上自帶備用電源。正常電源切斷時，備用電源自動投入。該系統可將應急燈直接接入正常照明供電系統，平時還可利用正常供電對備用電源充電。另一種是集中供電式系統，應急燈本身不帶電源，正常照明電源故障時，由專用集中應急電源供電。該系統需設置獨立的供電線路和配電設備。專用集中應急電源供電又分為兩種類型，一種為集中或分區設置蓄電池組，另一種為后備交流應急電源，可由(1)電網引來有效的獨立電源，(2)柴油發電機組供電。

目前我國一些規范中對上述應急照明電源的應用范圍沒有作出具體規定，事實上，因為受應急照明電源轉換時間和供電時間的影響，在設計中采用以上兩種或三種電源的組合供電方式，會顯得更加合理、可靠。分析如下：

1、只采用分散供電式系統時，所有的應急燈都要自帶備用電源，其優點是供電可靠性高，轉換迅速，增減也方便，線路故障無影響，電池損壞影響面小，缺點是投資大，運行管理及維護要求高，供電容量受到制約。

2、只采用集中或分區設置蓄電池組供電方式時，其優點是供電可靠性高、轉換迅速，與自帶蓄電池方式相比投資較少，管理及維護較方便，缺點是需要專門房間，電池故障影響面較大，且線路要考慮防火問題，供電容量受到制約。

3、由電網獨立電源供電時，要求由外部引來兩路獨立電源供電，確保一路故障時，另一路仍能繼續工作，此種方式供電容量和供電時間不受限制，轉換時間易滿足要求，但在重大災害時，其供電可靠性可能受到破壞，失去應急照明供電的作用。

4、由柴油發電機組供電時，要求發電機具有自啟動功能，起動及投入運行時間小于15s，應急照明配電系統自成體系。柴油發電機組供電的優點是供電容量和供電時間基本不受限制。缺點是轉換時間較長，不能用于安全照明及某些對轉換時間要求較高場所的備用照明。

5、在防火設計規范《高規》和《低規》中有規定：①應急照明和疏散指示標志，可采用蓄電池作備用電源，且連續供電時間不應少于20min，高度超過100m的高層建筑連續供電時間不應少于30min。②避難層應急照明供電時間不應少于1.00h。應該指出，這是所指的應急照明只是指火災時的應急照明，我們 應按前面的所述，應急照明的設計不僅應能滿足火災時的要求，還要滿足所有情況的要求，而正常電源故障的持續時間是個不確定因素，因此，應急照明持續時間也是不確定的，這對只采用分散供電方式和集中或分區設置蓄電池組供電方式的系統來說，蓄電池的容量就受到制約，無法或很難提供(30～60min以上)長時間的應急照明。

所以筆者認為：應急照明燈數不多，規模小的建筑物可采用分散供電式系統，其余建筑，特別是高層建筑宜采用自啟動柴油發電機組作為應急照明的主要供電方式或后備供電方式(起動及投入運行時間小于15s)，只對誘導指示照明，安全照明及金融商業交易場所等對轉換時間要求較高場所的備用照明，采用分散供電式的應急照明燈具作為過渡照明，以滿足轉換時間的要求。

六、應急照明的線路敷設：

當應急照明系統僅采用自帶備用電源的應急照明燈具時，對其供電線路無特別要求，但是，對于其它形式的應急照明系統，根據各規范及標準的要求，應急照明配電應采用以上所述的專用供電系統配線。因要考慮在火災情況下，投入應急照明，所以，其配電線路和控制回路宜按防火分區劃分。另外，還應采取以下防火措施：當采用暗敷設時，應敷設在不燃燒體結構內，且保護層厚度不宜小于3cm；當采用明敷設時，應采用金屬管或金屬線槽上涂防火涂料保護；當采用絕緣和護套為不延燃材料的電纜時，可不穿金屬管保護，但應敷設在電纜井內。這些措施是一種比較經濟、安全可靠的敷設方法，對保證應急照明配電線路可靠、安全供電是必要的。除此以外，筆者認為應急照明配線宜提倡采用阻燃型電線和電纜，有條件時可采用耐火型電線和電纜，以確保配電線路的可靠性。

《民規》第11、8、7條規定：“備用照明應由兩路電源或兩回線路供電”，這比專用回路供電方案要嚴格。其實，《民規》是1993年的行業標準，而在1995年的國家標準《高規》中，就不再提出這個觀點，僅要求：“高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風機等的供電，應在最末一級配電箱處設置自動切換裝置。”并在條文解釋中說明，這規定是在考慮了不少設計人員的異議后作出的具體修改規定，需要雙電源并在最末一級配電箱處自動切換的重點是高層建筑的消防控制室、消防電梯、防排煙風機等。

七、應急照明的燈具：

應急照明必須選用能瞬時啟動的光源，只有應急照明作為正常照明的一部分，并且應急照明和正常照明不出現同時斷電時，應急照明才可選用其它光源，因為若選用不瞬時啟動的光源(如氣體放電燈)時，當其不在正常照明運作中一同使用，一旦發生事故，因其啟動時間長而不能起到事故照明的作用，為此，《照標》作出了上述明確的規定。

此外，應急燈應符合有關部門制訂的安全技術要求。作為誘導指示標志燈具，還應滿足：

1、安全出口標志燈和疏散指示標志燈應裝有玻璃或非燃材料的保護罩。

2、標志的圖案、字體尺寸、顏色應根據公安部GA-54-93《消防應急照明燈具通用標術條件》和國家標準GB13495《消防安全標志》的有關規定與要求制作。

3、為提高認辨效果和清晰度，CIE推薦圖形文字的亮度要大于15cd/m2，小于300cd/m2，并要求標志面最低和最高亮度比為1：10為宜(最低：最高)。

八、應急照明電源的切斷

雖說應急照明是一項綜合安全設施，并不都是用于火災時，但它應滿足消防的規范，它的供電是屬于消防用電電源。《火災自動報警系統設計規范》(GBJ116-88)第4、2、6條規定：“火災確認后，消防控制設備對聯動控制對象應有下列功能：一、……；二、……；三、接通火災事故照明燈和疏散指示燈；四、切斷有關部位的非消防電源。”筆者認為：接通事故照明和疏散標志燈是人員疏散必備的照明，切斷有關部位非消防電源是為了撲救方便，減少救火人員觸電的可能性。在實際設計中，應急照明常結合正常照明統一布置，利用正常照明燈的部分或全部作為應急照明，當某場所發生火災時，接通或保持應急照明燈，指示人員疏散，同時，切斷有關部位的消防電源，防止電氣線路短路，方便撲救工作，但當人們已經疏散撤離完，消防控制也應將該場所應急照明電源切斷，只保留帶蓄電池的應急照明燈以維持必要持續時間的照明便可，這樣可以完全減少救火人員觸電的可能性，更便于撲救。有消防人員證實，在撲救火災中，他們要求有關部位的電源要全部切斷。