【摘要】：《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《消防應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》等。對(duì)照明場所的地面低照度要求，在日常設(shè)計(jì)中，通常按照《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》(19D702-7)圖集中的平均照度計(jì)算法或點(diǎn)照度計(jì)算法進(jìn)行照明布置。或直接使用應(yīng)急照明燈具制造商的照明測(cè)試表進(jìn)行燈具布置。無法直觀驗(yàn)證應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝(19D702-7)圖集中要求的照明水平是否能通過應(yīng)用燈壁裝或吸頂安裝來實(shí)際達(dá)到。無法直觀驗(yàn)證應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝(19D702-7)圖集中要求的照明水平是否能通過應(yīng)用燈壁裝或吸頂安裝來實(shí)際達(dá)到。對(duì)此，本文通過了 DIALux evo軟件仿真分析，仿真驗(yàn)證疏散照明設(shè)計(jì)。經(jīng)案例驗(yàn)證，DIALux evo軟件的疏散照明模擬設(shè)計(jì)結(jié)果可靠有效。

【關(guān)鍵詞】：應(yīng)急照明；疏散照明；平均照度計(jì)算法；點(diǎn)照度計(jì)算法；DIALux evo軟件

0前言應(yīng)急照明是因正常照明電源故障而使用的照明，國家規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)急照明設(shè)計(jì)有明確要求。其中，應(yīng)急照明燈具的照明是燈具評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。在日常設(shè)計(jì)中，應(yīng)急照明燈具的照度通常采用公式計(jì)算法、應(yīng)急照明燈具制造商的照度測(cè)試表、天正電氣自帶小程序等計(jì)算。當(dāng)公式計(jì)算法中的使用系數(shù)不一一對(duì)應(yīng)時(shí)，插值計(jì)算繁瑣；制造商照明測(cè)試表中的安裝度和方法有限；天正電氣自帶小程序的使用系數(shù)與光源參數(shù)不能對(duì)應(yīng)。此外，上述方法的計(jì)算結(jié)果不能以等照?qǐng)D的形式直觀顯示。

文章廣泛應(yīng)用于照明設(shè)計(jì)領(lǐng)域 DIALux Evo軟件模擬應(yīng)急照明中的疏散照明，直觀地以等照?qǐng)D的形式顯示設(shè)計(jì)結(jié)果，以驗(yàn)證公式計(jì)算的結(jié)果。本研究對(duì)豐富應(yīng)急照明設(shè)計(jì)方法具有重要意義。

1.應(yīng)急照明概述

應(yīng)急照明包括疏散照明、安*全照明和備用照明。其中，疏散照明用于確保疏散通道的有效識(shí)別和使用；安*全照明和備用照明用于確保潛在危險(xiǎn)人員的安*全。疏散照明是指地面水平低照明，應(yīng)采用點(diǎn)照明法計(jì)算；安*全照明和備用照明是指工作面上的平均水平照明值，應(yīng)采用平均照明法計(jì)算。

疏散照明是應(yīng)急照明的重要組成部分，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016—2014）10.3.二條《消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 51309—2018）第3.2.國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》(19D702-7)表3.2.5中列出了不同地方疏散照明的低水平地面照明要求。同時(shí)，圖集《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》也給出了典型場所疏散照明的檢測(cè)范圍。疏散照明的設(shè)計(jì)指出了上述規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)和范圍。

2.疏散照明設(shè)計(jì)要求

疏散照明地面的低水平照明可根據(jù)不同的地點(diǎn)而有所不同 1lx、3lx、5lx、10lx。本文以非人口密集場所疏散通道的疏散照明設(shè)計(jì)為例，進(jìn)行了設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。

在選擇應(yīng)急照明光源時(shí)，應(yīng)滿足顯色性和啟動(dòng)時(shí)間的要求，并根據(jù)光源、燈具和鎮(zhèn)流器的效率、效率和使用壽命進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，然后確定照明方案。在設(shè)計(jì)疏散照明時(shí)，除滿足特殊場所的照明要求外，還應(yīng)使用LED光源燈，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)能效果；選擇色溫?zé)簦杉涌烊藛T對(duì)周圍事件的反應(yīng)，提應(yīng)急疏散效率。照明光源設(shè)置在距地上 8m及以下時(shí)，應(yīng)選用A型應(yīng)急照明燈，其工作電壓不大于DC36V。安裝在天花板上的燈具材料不應(yīng)使用玻璃，而應(yīng)使用節(jié)能環(huán)保材料，以減少燈具損壞對(duì)人員的人身威脅。在隧*道和潮濕場所，燈具的保護(hù)等級(jí)不得低于 IP65。

00001.        照度計(jì)算方法

應(yīng)急照明的照明計(jì)算方法包括平均照明計(jì)算法和點(diǎn)照明計(jì)算法。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《應(yīng)急照明設(shè)計(jì)與安裝》，疏散照明的檢測(cè)范圍為人行道中間線兩側(cè)，寬度為人行道寬度的一半（見圖1）。

圖1 走道應(yīng)急照明布燈和照度檢測(cè)范圍示意圖

3.1平均照度計(jì)算法

平均照度計(jì)算式為：

（1）

式中：Eav -工作面上的平均照度（lx）；

Ф -光源光通量（lm）；

N -光源數(shù)量；

U -利用系數(shù)；

A -工作面面積（m2）；

K -燈具的維護(hù)系數(shù)。

平均照度法可計(jì)算光源直射光通量和房間各表面反射光通量。通過工作面的平均照度和燈具利用系數(shù)等參數(shù)，可求得區(qū)域內(nèi)所需的光源數(shù)量，即滿足照度要求的燈具數(shù)量。具體計(jì)算方法如下。

（1）確定原始數(shù)據(jù)，包括燈具光通量 F，區(qū)域的長 L、寬 W、室空間 hr，維護(hù)系數(shù) K 和反射率 ρ。

（2）計(jì)算室形指數(shù) Ri。

（2）

（3）求有效反射比，疏散照明暫不考慮反射比，即ρ=0。

（4）參考圖集 19D702-7 燈具維護(hù)系數(shù)表，確定燈具維護(hù)系數(shù)。

（5）利用圖集 19D702-7 燈具利用系數(shù)表，采用內(nèi)插法求利用系數(shù) Ui。

（6）計(jì)算燈具數(shù)量 N。

（3）

3.2點(diǎn)照度計(jì)算法

點(diǎn)照度計(jì)算式為：

（4）

式中： -點(diǎn)光源產(chǎn)生的水平照度（lx）；

-點(diǎn)光源在角度照射方向的光強(qiáng)（cd）；

h 為光源的安裝度（或計(jì)算度）（m）；

θ 為地面通過光源的法線與入射光線的夾角（見圖 2）

圖2 點(diǎn)光源的照射關(guān)系圖

點(diǎn)照度計(jì)算方法可以計(jì)算疏散照明區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)照度值，點(diǎn)照度僅基于來自燈具的直射光，不考慮房間表面相互反射的影響。該方法為圖集 19D702-7 推薦的疏散照明照度計(jì)算方法，具體如下。

（1）確定原始數(shù)據(jù)。包括光源的安裝度 h，水平距離 r。

（2）計(jì)算角度 θ。

（5）

（3）查找燈具發(fā)光強(qiáng)度表，獲得對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度值 。

（4）利用圖集 19D702-7 燈具維護(hù)系數(shù)表，確定維護(hù)系數(shù)。

（5）計(jì)算水平照度 。

4.案例分享

選取空間大小為 30 m×5 m×3 m（長 × 寬 × ）的非人員密集型場所疏散走道作為布置區(qū)域，此區(qū)域的地面水平低照度要求為 1 lx。通過兩種照度計(jì)算法分別計(jì)算所需應(yīng)急照明燈具數(shù)量。

（1）平均照度計(jì)算法：選取 3 W 的應(yīng)急照明燈具，光通量為 360 lm，維護(hù)系數(shù)通過查表選取 K=0.7；按式（1）計(jì)算得 N=3 盞。

（2）點(diǎn)照度計(jì)算法：r=5 m 時(shí)，按式（4）計(jì)算得=1 lx；根據(jù)燈具間距布置圖（見圖 3），燈具按照間距D=10.5 m 布置，可使陰影區(qū)域的照度值為 1 lx。通過CAD 進(jìn)行燈具排布可得，疏散走道內(nèi)應(yīng)布置 3 盞 3 W的應(yīng)急照明燈。

圖3 燈具間距布置圖

利用 DIALux evo 仿真軟件對(duì)上述案例進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，根據(jù)區(qū)域內(nèi)應(yīng)急照明燈具的照度分布情況，直接判斷選定區(qū)域是否滿足要求的地面低水平照度，對(duì)兩種照度計(jì)算法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

4.1軟件特性

DIALux 是當(dāng)今市場上頗具功效的照明計(jì)算軟件，能滿足目前所有照明設(shè)計(jì)及計(jì)算的要求。DIALux evo強(qiáng)化了建模和渲染功能，建模更方便、渲染效果更真實(shí)、計(jì)算更準(zhǔn)確。DIALux evo 軟件一方面內(nèi)置了國際相關(guān)的照明標(biāo)準(zhǔn)，可以提供符合標(biāo)準(zhǔn)的算法和指標(biāo)，提計(jì)算的有效性；另一方面，DIALux evo 與眾多照明廠家合作，可直接將廠家提供的帶有完整參數(shù)的燈具插件融入軟件進(jìn)行照度計(jì)算，并模擬燈光分布，提了仿真的真實(shí)性。

4.2仿真驗(yàn)證

選取我司 3 W 的 LED 應(yīng)急照明燈具，其光通量為 360 lm，滿足前述燈具的選型要求。在 DIALux evo 軟件中設(shè)置一個(gè) 30 m×5 m×3 m（長 × 寬 × ）的走道空間，空間內(nèi)天花板、墻壁、地板的反射比均設(shè)置為 0%。在軟件中導(dǎo)入相應(yīng)的燈具，燈具采用吸頂安裝方式，安裝度距地 3 m。調(diào)整燈具相關(guān)參數(shù)，按照不同計(jì)算方法布置燈具，并對(duì)空間進(jìn)行照度分析。

根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，燈具在通道中間線兩側(cè)各 1.25m 范圍內(nèi)的照度值大于 1 lx，滿足規(guī)范要求（見圖 4）。

圖4 照度分布圖（照度單位：lx；長度單位：mm）

5.安科瑞照度計(jì)算表與燈具選型

我司所有應(yīng)急燈具產(chǎn)品的配光曲線均完善，能使用DIALux evo快速模擬現(xiàn)場照度，選擇適合的燈具滿足要求。

除此以外，我司制作燈具照度計(jì)算表（如圖5），直接按安裝方式、燈具功率、安裝稿度進(jìn)行選擇，自動(dòng)計(jì)算等照度半徑值，同時(shí)選擇兩燈中間照度值可直接計(jì)算安裝間距，便于客戶更快速、直觀的進(jìn)行燈具選型。

圖5 安科瑞應(yīng)急照明燈照度計(jì)算表

結(jié)合以上照度計(jì)算結(jié)果已經(jīng)上述燈具照度計(jì)算表，我司對(duì)應(yīng)燈具選型如下：

6.結(jié)束語

文章分析了應(yīng)急照明的要求、燈具選型和計(jì)算方法，并以疏散走道應(yīng)急照明設(shè)計(jì)為例，通過 DIALux evo建模驗(yàn)證照度計(jì)算的結(jié)果。仿真結(jié)果表明，通過照度計(jì)算設(shè)計(jì)的應(yīng)急照明布置滿足規(guī)范要求，照度結(jié)果表達(dá)直觀，實(shí)際應(yīng)用中亦可使用 DIALux evo 軟件對(duì)應(yīng)急照明燈具選型和布置進(jìn)行設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

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1.       【技術(shù)支持唯新：CDD-9888】【公從號(hào)：安科瑞能效管理解決方案】

2.       云平臺(tái)：變電所運(yùn)維云平臺(tái)、分布式光伏運(yùn)維云平臺(tái)、建筑能耗云平臺(tái)、企業(yè)能源管控平臺(tái)、遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)管控云平臺(tái)、宿舍預(yù)付費(fèi)管控云平臺(tái)、充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)、智慧消防云平臺(tái)、安全用電管理云平臺(tái)、環(huán)保用電監(jiān)管云平臺(tái)；

3.       系統(tǒng)解決方案：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、配電室綜合監(jiān)控系統(tǒng)、能耗管理系統(tǒng)、電能管理系統(tǒng)、馬達(dá)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)監(jiān)控及能效分析系統(tǒng)、智能照明監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源監(jiān)控裝置、防火門監(jiān)控系統(tǒng)、余壓監(jiān)控系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)；無線測(cè)溫系統(tǒng)；

4.       中壓測(cè)控裝置：環(huán)網(wǎng)柜綜合保護(hù)裝置、微機(jī)保護(hù)裝置、開關(guān)柜綜合測(cè)控裝置、線路保護(hù)裝置、配電變保護(hù)裝置、電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置、備自投保護(hù)裝置、電容器保護(hù)裝置、PT檢測(cè)裝置、低壓備自投裝置、公共測(cè)控裝置、防孤島保護(hù)裝置、電流互感器過電壓保護(hù)器、溫濕度控制器、無源無線測(cè)溫傳感器、CT取電無線測(cè)溫傳感器；

5.       電力監(jiān)控與保護(hù)：弧光保護(hù)裝置、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置、電氣接點(diǎn)在線測(cè)溫裝置（智能濕度巡檢儀）、電動(dòng)機(jī)(馬達(dá)）保護(hù)器、低壓線路保護(hù)器、智能剩余電流繼電器、三遙單元；

6.       電能管理：可編程交流電測(cè)儀表、可編程直流電測(cè)儀表、多功能全電量電表、精度網(wǎng)絡(luò)電力儀表、諧波表、電能質(zhì)量表、海拔儀表、逆電流監(jiān)測(cè)電表、電子式電能表、導(dǎo)軌式電能表、面板表嵌入式電表、預(yù)付費(fèi)表、多用戶計(jì)量箱、物聯(lián)網(wǎng)儀表、無線多回路計(jì)量交流/直流表、無線多回路環(huán)保檢測(cè)模塊、正反向直流電能表、無線通訊轉(zhuǎn)換器、智能照明控制裝置；

7.       電能質(zhì)量治理：有源電力濾波器、中線安防保護(hù)器、諧波保護(hù)器、靜止無功發(fā)生器、濾波補(bǔ)償裝置、電力電容補(bǔ)償裝置、集成式諧波抑制電力電容補(bǔ)償裝置、投切開關(guān)、功率因數(shù)補(bǔ)償控制器、自愈式低壓并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器；

8.       電氣安全：電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器、剩余電流探測(cè)器、電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置、在線監(jiān)控路燈計(jì)量、無線測(cè)溫顯示單元、故障電弧探測(cè)器、故障電弧傳感器、隔離電源絕緣監(jiān)測(cè)裝置、醫(yī)療機(jī)構(gòu)絕緣報(bào)警顯示儀、醫(yī)療醫(yī)院用隔離變壓器、工業(yè)用絕緣監(jiān)測(cè)裝置、電氣防火限流式保護(hù)器；

9.       新能源：光伏采集裝置、電瓶車智能充電樁、汽車充電樁、光伏匯流采集裝置；

10.       數(shù)據(jù)中心/鐵塔基站：數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)房數(shù)據(jù)柜監(jiān)控裝置、多回路電表、母線監(jiān)控裝置、電力監(jiān)控屏；

11.       智能網(wǎng)關(guān)：通信管理機(jī)、無線通信終端（無線通訊轉(zhuǎn)換器）、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、串口服務(wù)器；

12.       電量傳感器：低壓電流互感器、開口式互感器、一次小電流互感器、0.2級(jí)電流互感器、低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器專用互感器、剩余電流互感器、霍爾傳感器、羅氏線圈電流變送器、模擬信號(hào)隔離器、有功功率變送器、無功功率變送器、直流電壓傳感器、浪涌保護(hù)器；

13.       環(huán)保監(jiān)控：油煙在線監(jiān)測(cè)儀、環(huán)保數(shù)據(jù)采集傳輸裝置；