樓梯疏散照明的設(shè)計

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樓梯疏散照明的設(shè)計

摘要：利用編制的AutoCAD應(yīng)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(jìn)行樓梯疏散照明設(shè)計，才能較好地符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，并對樓梯疏散照明設(shè)計中存在的常見設(shè)計誤區(qū)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：樓梯；疏散照明；疏散照度計算；AutoCAD應(yīng)用程序；配光曲線；燈具布置；照明設(shè)計；設(shè)計誤區(qū)

筆者曾在《建筑電氣》2018年第3期上發(fā)表了《疏散照度的計算機(jī)輔助計算》（以下簡稱文獻(xiàn)［1］）一文，并發(fā)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(dāng)時原始數(shù)據(jù)的限制，編制程序時沒有能夠依據(jù)燈具測試報告中的配光曲線進(jìn)行計算，導(dǎo)致部分區(qū)域照度計算結(jié)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(jìn)行樓梯疏散照度的計算，筆者對程序進(jìn)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(guī)范依據(jù)

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(shè)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(yīng)較高。

GB 51309-2018《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》3. 2. 5條規(guī)定了不同建筑或場所的樓梯消防應(yīng)急照明地面最低水平照度標(biāo)準(zhǔn)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(cè)1 / 2樓梯寬度范圍內(nèi)的各點(diǎn)水平照度需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。

2 計算參數(shù)及方法

2. 1 燈具參數(shù)

為了計算準(zhǔn)確，需要對文獻(xiàn)［1］的計算程序進(jìn)行升級，采用燈具配光曲線代替原程序中的模擬曲線。根據(jù)廠商提供的燈具檢驗報告及技術(shù)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(qiáng)分布表即可繪制出適用所有功率燈具的配光曲線。根據(jù)文獻(xiàn)［7］的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到圖1的燈具配光曲線。

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不同功率的燈具額定光通量參數(shù)見表1。筆者建議工程設(shè)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(shù)，該參數(shù)反映了燈具應(yīng)急工作至接近結(jié)束時的光通量，從而使計算結(jié)果更接近實際工況下的最低照度值。當(dāng)“放電80 min后光通量”與表1的額定光通量參數(shù)不一致時，可通過調(diào)整計算時的維護(hù)系數(shù)達(dá)到一致，此時該維護(hù)系數(shù)相當(dāng)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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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(shè)置照明燈，這兩個燈對某一踏步的照度均有貢獻(xiàn)，但二者針對計算點(diǎn)的高度是不同的，通過改進(jìn)文獻(xiàn)［1］的程序，實現(xiàn)了支持每個燈具設(shè)置不同的計算高度，該計算高度采用燈具圖塊的屬性進(jìn)行定義，只需編輯圖塊屬性中“HHHH”標(biāo)簽的值，即可定義該燈具的計算高度（內(nèi)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(shè)計示例

為方便起見，示例中的樓梯疏散照度標(biāo)準(zhǔn)值均取5. 0 lx，如要達(dá)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(yīng)設(shè)置疏散照明燈具，不應(yīng)漏設(shè)。為節(jié)省照明功率，燈具應(yīng)盡量靠近梯段布置，但要避免樓梯梁對照射角度的影響。應(yīng)優(yōu)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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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(jìn)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(dāng)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(yuǎn)D點(diǎn)（平面位置見圖5）的照度均能滿足5. 0 lx，因此D點(diǎn)再向下需要計算D2和D1燈疊加的光強(qiáng)，由D點(diǎn)正下方踏步邊緣C點(diǎn)至D1燈位置梁底連線與樓梯板相交得點(diǎn)E，D1燈應(yīng)位于點(diǎn)E的左側(cè)才能照射到C點(diǎn)。將D1燈移至避開平時正常照明燈位處即可，根據(jù)對稱關(guān)系將D2燈也移至與D1對稱的恰當(dāng)位置并復(fù)核D點(diǎn)的照度符合要求。

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燈具布置完成后，開始計算自D點(diǎn)向下的每個踏步的照度，照明燈具應(yīng)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(nèi)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(dāng)移動燈具位置后再驗算直至達(dá)標(biāo)。

4 常見樓梯疏散照明設(shè)計誤區(qū)

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(shù)項目的樓梯疏散照明設(shè)計都不能滿足規(guī)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(shè)計誤區(qū)，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(qū)一：僅在樓層處（如圖6中的4. 200標(biāo)高處）設(shè)置疏散照明燈具，半平臺處不設(shè)燈。此時無論是在A、B、C、D中任一點(diǎn)設(shè)置壁燈，或在E點(diǎn)設(shè)置吸頂燈，樓梯半平臺及部分梯段的最低水平照度均遠(yuǎn)低于5. 0 lx。

誤區(qū)二：每個平臺設(shè)置一個距地2.20m安裝的壁燈，燈位選擇C（D）點(diǎn)及G（F）點(diǎn)，部分設(shè)計還會安裝在A（B）點(diǎn)。該做法存在的第一個問題是燈具安裝高度偏低，導(dǎo)致照明范圍受到限制。從安裝位置看，A（B）點(diǎn)顯然是不適合的安裝點(diǎn)，因為距離梯段最遠(yuǎn)，照明效果最差；C點(diǎn)和G點(diǎn)因為遠(yuǎn)離向下方向梯段，即使提高安裝高度，也難以達(dá)到5. 0 lx的要求。采用D點(diǎn)和F點(diǎn)的方案是可能達(dá)到照度要求的，但位置需要優(yōu)化，首先D點(diǎn)和F點(diǎn)應(yīng)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(yīng)盡量提高至靠近樓梯梁下方。

誤區(qū)三：每個平臺設(shè)置一個吸頂燈，燈位選擇E點(diǎn)和H點(diǎn)。該方案可行，但有優(yōu)化空間，因為E點(diǎn)和H點(diǎn)位于樓梯上行梯段處，對下行梯段的照明效果較差，為了達(dá)到5. 0 lx，需要采用稍大功率的燈具，如按圖3的方案優(yōu)化，則可降低燈具容量。

5 結(jié)語

通過升級文獻(xiàn)［1］配套的疏散照度計算程序，不但使平面疏散照度計算結(jié)果更準(zhǔn)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(shè)計方法，并分析了常見的設(shè)計誤區(qū)，可供樓梯疏散照明設(shè)計時參考。