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      樓梯疏散照明的設計

      文章出處:巨川智能電氣責任編輯:巨川智能電氣查看手機網址
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      人氣:發表時間:2020-03-04 09:47:14【
      樓梯疏散照明的設計



      摘   要:利用編制的AutoCAD應用程序,解決樓梯疏散照度計算不便的問題;通過計算示例,分析如何進行樓梯疏散照明設計,才能較好地符合相關標準的要求,并對樓梯疏散照明設計中存在的常見設計誤區進行分析。

      關鍵詞:樓梯;疏散照明;疏散照度計算;AutoCAD應用程序;配光曲線;燈具布置;照明設計;設計誤區



      筆者曾在《建筑電氣》2018年第3期上發表了《疏散照度的計算機輔助計算》(以下簡稱文獻[1])一文,并發布了配套計算程序,較好地解決了同一布燈高度的水平疏散照度計算問題。但受到當時原始數據的限制,編制程序時沒有能夠依據燈具測試報告中的配光曲線進行計算,導致部分區域照度計算結果偏小,而且不能一次計算不同布燈高度時的照度。為了更好地進行樓梯疏散照度的計算,筆者對程序進行了升級,升級后可以按照燈具配光曲線計算不同布燈高度的地面水平照度。

      1 規范依據

      樓梯是豎向疏散的生命通道,其重要性不言而喻。做好樓梯疏散照明設計,是保障人員順利疏散的必備條件。豎向疏散的難度高于水平疏散,因此對于疏散照度的要求也相應較高。

      GB 51309-2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》3. 2. 5條規定了不同建筑或場所的樓梯消防應急照明地面最低水平照度標準值(分別為10. 0 lx和5. 0 lx兩種),并在條文說明中明確了樓梯中心線兩側1 / 2樓梯寬度范圍內的各點水平照度需達到標準值。

      2 計算參數及方法

      2. 1 燈具參數

      為了計算準確,需要對文獻[1]的計算程序進行升級,采用燈具配光曲線代替原程序中的模擬曲線。根據廠商提供的燈具檢驗報告及技術說明,不同功率的燈具采用相同的配光曲線,因此選取一種燈具的光強分布表即可繪制出適用所有功率燈具的配光曲線。根據文獻[7]的數據進行處理后得到圖1的燈具配光曲線。
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      后可看大圖
      不同功率的燈具額定光通量參數見表1。筆者建議工程設計時的光通量可采用燈具型式試驗檢驗報告中的“放電80 min后光通量”參數,該參數反映了燈具應急工作至接近結束時的光通量,從而使計算結果更接近實際工況下的最低照度值。當“放電80 min后光通量”與表1的額定光通量參數不一致時,可通過調整計算時的維護系數達到一致,此時該維護系數相當于考慮了電池放電時的衰減因子。

      表1 燈具功率與額定光通量對照表

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      后可看大圖

      2. 2 照度計算程序升級說明

      樓梯疏散照明燈具布置時,一般需要在樓層和半平臺處分別設置照明燈,這兩個燈對某一踏步的照度均有貢獻,但二者針對計算點的高度是不同的,通過改進文獻[1]的程序,實現了支持每個燈具設置不同的計算高度,該計算高度采用燈具圖塊的屬性進行定義,只需編輯圖塊屬性中“HHHH”標簽的值,即可定義該燈具的計算高度(內置燈具高度以mm或m為單位均可,程序自動判斷)。

      3 樓梯疏散照明設計示例

      為方便起見,示例中的樓梯疏散照度標準值均取5. 0 lx,如要達到10. 0 lx,只需選擇光通量增加1倍的燈具即可。

      3. 1 燈具布置

      對于雙跑或多跑樓梯,樓梯的每一個平臺處均應設置疏散照明燈具,不應漏設。為節省照明功率,燈具應盡量靠近梯段布置,但要避免樓梯梁對照射角度的影響。應優先采用頂裝照明燈具,如條件限制必須采用壁裝燈具時,安裝高度不宜過低(壁裝燈具照度計算本文暫不涉及)。燈具安裝位置的剖面見圖2,平面布置可采用圖3中的方案A或方案B。
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      后可看大圖


      3. 2 疏散照度計算

      疏散照明燈具對于每個樓梯踏步的照射高度都是不同的,因此需要分別對每一個踏步進行照度計算。為簡化計算,不考慮踏步之間的互相遮擋及樓梯欄桿的遮擋影響。圖2中當60°≤θ≤72°時,計算程序中的最大照射角取60°。

      圖4為剪刀樓梯燈具布置剖面示意圖,首先試算D2燈(D2吸頂安裝,位置可不必確定)針對向下方向各踏步的照度,得出D2至最遠D點(平面位置見圖5)的照度均能滿足5. 0 lx,因此D點再向下需要計算D2和D1燈疊加的光強,由D點正下方踏步邊緣C點至D1燈位置梁底連線與樓梯板相交得點E,D1燈應位于點E的左側才能照射到C點。將D1燈移至避開平時正常照明燈位處即可,根據對稱關系將D2燈也移至與D1對稱的恰當位置并復核D點的照度符合要求。
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      后可看大圖

      燈具布置完成后,開始計算自D點向下的每個踏步的照度,照明燈具應手動選擇D1和D2兩個燈。如果整個梯段中心1 / 2寬度范圍內的疏散照度存在小于5. 0 lx的情況,可提高燈具的功率或適當移動燈具位置后再驗算直至達標。


      4 常見樓梯疏散照明設計誤區

      促使筆者升級計算程序和寫作本文的初衷之一是因為在平時的審圖工作中,所遇到的絕大多數項目的樓梯疏散照明設計都不能滿足規范對最低水平照度的要求。下面舉例分析一些常見的樓梯疏散照明設計誤區,分析時所采用的燈具均為A型燈具,燈具光通量受限于A型燈具的容量。

      誤區一:僅在樓層處(如圖6中的4. 200標高處)設置疏散照明燈具,半平臺處不設燈。此時無論是在A、B、C、D中任一點設置壁燈,或在E點設置吸頂燈,樓梯半平臺及部分梯段的最低水平照度均遠低于5. 0 lx。

      誤區二:每個平臺設置一個距地2.20m安裝的壁燈,燈位選擇C(D)點及G(F)點,部分設計還會安裝在A(B)點。該做法存在的第一個問題是燈具安裝高度偏低,導致照明范圍受到限制。從安裝位置看,A(B)點顯然是不適合的安裝點,因為距離梯段最遠,照明效果最差;C點和G點因為遠離向下方向梯段,即使提高安裝高度,也難以達到5. 0 lx的要求。采用D點和F點的方案是可能達到照度要求的,但位置需要優化,首先D點和F點應盡量向梯段方向靠近,宜布置在最靠近向下的第一個踏步處(在梯段上方安裝可能獲得較理想的照明效果,但不利于檢修),且燈具安裝位置應盡量提高至靠近樓梯梁下方。

      誤區三:每個平臺設置一個吸頂燈,燈位選擇E點和H點。該方案可行,但有優化空間,因為E點和H點位于樓梯上行梯段處,對下行梯段的照明效果較差,為了達到5. 0 lx,需要采用稍大功率的燈具,如按圖3的方案優化,則可降低燈具容量。

      5 結語

      通過升級文獻[1]配套的疏散照度計算程序,不但使平面疏散照度計算結果更準確,而且解決了樓梯疏散照度計算的難題;同時舉例說明了樓梯疏散照明的設計方法,并分析了常見的設計誤區,可供樓梯疏散照明設計時參考。
       
      • 本文配套計算程序下載):

            [工具軟件] 《樓梯疏散照明的設計》配套計算程序
      • 《疏散照度的計算機輔助計算》(《建筑電氣》2018年第3期

             [文章介紹] 2018.3|蔡浩:疏散照度的計算機輔助計算
      • 《疏散照度的計算機輔助計算》配套程序

             [工具軟件] 《疏散照度的計算機輔助計算》配套計算程序
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