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摘要：通过对消防强制点亮开关诞生的设计环境分析，简述了消防强制点亮开关的应用范围，与之应用时带来的一些相关问题，以及一些解决方法。
关键字：消防强制点亮型，节能自熄开关，间隙黑灯期照明，综合碳排放量
中图分类号：TU998.1文献标识码： A 文章编号：
1、消防强制点亮开关的由来
九十年代末，伴随着高层住宅建设的井喷，需要人工采光的公共区域增多，而居住建筑人员流动量低，加之各类节能自熄开关技术日渐成熟，价格也趋于大众化，于是节能开关得到广泛应用。但随之而来的消防问题日益突出，如何使得節能自熄开关，在消防疏散时点亮照明，从而更利于疏导避难人员，是当时设计行业面临的一大难题。
在消防强制点亮开关诞生以前，曾出现过几类设计方案：
A、电梯前室选一盏灯使用翘板开关控制，其余的灯使用节能自熄开关控制；防烟楼梯间内，采用翘板开关控制与节能自熄开关间隔控制。既满足了节能的需要，又满足了消防时的疏散照明(避难人员在疏散时随手打开这盏翘板开关控制的灯)。
B、设置消防应急双头灯，消防应急双头灯内设置有蓄电池，平时猫眼灯挂在市电照明线路上，处于浮充状态。发生消防警情时，如果市电工作，正常照明可提供疏散照度，猫眼灯不亮；市电故障或失电，猫眼灯亮，提供疏散照明。(对室内装修的美观效果有一定影响)
这时，消防强制点亮型节能自熄开关的诞生，在很大程度上解决了平时节能自熄，消防警情时点亮的难题。
图1：点亮开关工作原理
2、消防强制点亮开关的应用以及存在的问题
消防强制点亮开关主要应用于建筑品质较高的场合，而且感应型节能自熄开关在各类场合的应用比较人性化，目前市场上消防强制点亮开关主要为红外感应型节能自熄开关。以下简称“消防节能开关”。随着此类开关迅速普及，相应的问题也不断显现。
2.1成本因素
一个国产知名品牌的消防节能开关售价基本在百元以上，合理的使用消防节能开关可以节省很多不必要的投资。
A、不必大面积每个灯具都使用这类开关，按规范的不同应用场合应急照明仅为普通照明的很少一部分，强制点亮也只需针对部分灯具。
B、一些必须使用消防强制点亮开关的场合，根据使用环境，若无自熄要求，可换成单极双控开关，通过利用单极双控开关的设计原理，同样也可实现消防强制点亮的功能。
C、公共建筑的人员流动时效性强，尽量避免使用节能开关控制，宜采用定时集中控制。
2.2控制接线原理以及设计时需要注意的几点要求
因为消防强制点亮需要比普通开关增加一根控制线，这个控制线实际上就是一根相线，那么需要注意的几点是：
A、控制线必须与灯具的照明相线同相，若二者非同相，当发生两根相线之间的故障时，上级开关一般为单极断路器，无法保护相间故障，故障继续会上升到再上一级，直到遇到三极断路器时才会动作。影响面较大。接线原理图见图2。
图2：接线原理图
B、照明配电箱内强制点亮信号动作的继电器，需安装在各个照明回路的保护断路器下侧，以免线路因故障跳闸时，消防强制点亮动作造成更大范围的故障。配电箱接线示意图见图3，其中，第三条照明回路接线为错误的。
图3：配电箱接线
2.3间隙黑灯期及其解决方法
由于消防节能开关的应用，在一定范围内消除了消防应急双头灯，但随之而来的问题出现了，消防应急双头灯是装设有蓄电池的，在市电故障或失电时，其响应速度是毫秒级的，瞬间可由普通照明过度到应急照明；装设消防节能开关时，如果其备用应急电源采用的是，集中设置的柴油发电机组，普通柴油发电机从接受市电故障或失电信号，到自动启动至正常转速可以提供应急电源的时间间隔一般为15~30S。以下称这15~30S为“间隙黑灯期”。
除去采用集中EPS蓄电池组作为备用应急电源外，目前解决这个问题的设计有几种方案：
A、在灯具上加装蓄电池：
平时有一根市电状态信号线对灯具蓄电池浮充，市电故障或失电时蓄电池放电，从而提供间隙黑灯期的过渡应急照明，在节能开关处于自熄状态时，灯具的蓄电池仍处于浮充状态，不会放电点亮应急照明灯具。
这种接线方式需要有两根相线接入灯具，一根浮充相线取配电箱照明回路，一根控制相线取自消防节能开关，即从配电箱需引出三根相线，这种方案最为复杂，对灯具订货及安装接线要求均有一定的局限性。接线原理如图4。
图4：接线原理
B、配电箱内设置EPS
作为提供间隙黑灯期过渡应急照明的备用电源，其蓄电池的应急时间要求不高，一般小于三十分钟即可。因EPS采购及维护成本较高，在重要的场合使用较多。接线示意如图5。
图5：接线示意图
C、仍然采用在应急照明线路上加装消防应急双头灯
这类消防应急双头灯为提供间隙黑灯期的过渡应急照明，对其蓄电池的应急时间要求不高，采购及维护成本也比较合理。多数项目在不是特别重要场合的应急照明，后期实施时大都采用此种方案。
2.4照明综合碳排放量
消防强制点亮型节能自熄开关产生的目的，就是在满足消防疏散照明的前提下，尽最大可能的节能。
随着节能要求的深入执行，节能灯也非常广泛的应用在设计中，一个是节能开关，一个是节能灯都有节能亮点，但是这两者组合起来的节能效果，或者说照明综合碳排放量就值得商榷了。
众所周知，节能灯的寿命很大程度上取决于光源的点亮次数，而节能开关的最大特点则是频繁开断，以达到最少的电能损耗。这样一来，矛盾就产生了
节能开关+节能灯的效果到底是否能达到节约能源、减少综合碳排放量的目的呢？
下面我们以一栋有20层住户层的居住建筑为例，其合用前室的某盏灯具采用节能开关控制，光源采用一款11W的知名品牌节能灯，市场价约为20元人民币，深圳居民用电的电费为每度0.68元人民币。为了直观的进行对比，用表格列出数据如下。
以上仅仅为估算，尚缺乏充分的数据支持，但有一定的参考性。
单纯采用普通节能开关与节能灯具的组合，在一定程度上消除了长明灯，带来的节电效果也是显而易见的，不过由于光源的制作有碳排放量，所以综合评价是否能达到理想的节能效果。答案却不是显而易见的。
往往一个居住楼盘的实际运行中，由于需要频繁更换节能灯，更多的方法是，物业管理取掉一部分灯具，牺牲部分位置的照度，甚至在有些不便取消，并且需要频繁使用的位置，换上了小功率的白炽灯。
一个无法有效实际应用的节能方案或是产品，并不是我们期望看到的。有没有更好方式解决这个问题呢？
从设计方案上，我们可以尽量减少使用单纯的节能自熄开关，而采用节能开关与普通开关、集中定时控制与现场开关控制相组合的形式，来尽量减少照明综合碳排放量。
3、设计案例分析
电梯前室、合用前室：这类对品位要求稍高的场合，一般需做精装修，这类区域可选用一盏位于电梯前室居中或正对消防电梯的普通节能灯，用节能自熄开关控制，而其余灯具通过翘板开关控制。
防烟楼梯、楼梯前室：在居住建筑中，人员流动量非常少，开断次数不频繁，而且人员一旦通过很少比较久的停留，灯具工作时间较短，采用节能自熄开关与翘板开关组合控制。设计示意如图6。
图6：设计示意如图
以深圳为例，根据居民的生活作息习惯，在6点至10点的高峰期，对节能开关控制的灯具，采用定时控制，在此例中，强制点亮电梯厅的应急照明灯具(图中虚线表示的灯具)，以减少电梯厅节能灯的频繁开断；10点至次日早晨6点，撤销强制点亮信号，采用由节能自熄开关现场控制，用尽量少的电能损耗，来换取高峰期节能灯的频繁开断次数的大幅度减少，从而实现降低照明综合碳排放量。这仅仅是作为一个设计者的设想，要证实其理论的有效性，是否能达到减少照明综合碳排放量，还需要大量的数据支持。
再比如设置翘板开关控制可能会造成长明灯，就是一个有待解决的问题，是通过集控还是其他方式，此处抛砖引玉，篇幅限制暂不做展开讨论。
下表是一个建议性方案，详细列出了各个场合，不同时间段的控制要求：
照明的控制方式，自从拉线开关、翘板开关，到节能开关，再到消防强制点亮型节能开关，一步一步发展到今天，随着对使用功能要求的不断提升，设计确实变的越来越复杂，这其实是我们不断追求进步的必然的过程，也希望这篇文章能起到抛砖引玉的效果，激起更多的设计者对于此类问题的探讨。
关键字：消防强制点亮型，节能自熄开关，间隙黑灯期照明，综合碳排放量
中图分类号：TU998.1文献标识码： A 文章编号：
1、消防强制点亮开关的由来
九十年代末，伴随着高层住宅建设的井喷，需要人工采光的公共区域增多，而居住建筑人员流动量低，加之各类节能自熄开关技术日渐成熟，价格也趋于大众化，于是节能开关得到广泛应用。但随之而来的消防问题日益突出，如何使得節能自熄开关，在消防疏散时点亮照明，从而更利于疏导避难人员，是当时设计行业面临的一大难题。
在消防强制点亮开关诞生以前，曾出现过几类设计方案：
A、电梯前室选一盏灯使用翘板开关控制，其余的灯使用节能自熄开关控制；防烟楼梯间内，采用翘板开关控制与节能自熄开关间隔控制。既满足了节能的需要，又满足了消防时的疏散照明(避难人员在疏散时随手打开这盏翘板开关控制的灯)。
B、设置消防应急双头灯，消防应急双头灯内设置有蓄电池，平时猫眼灯挂在市电照明线路上，处于浮充状态。发生消防警情时，如果市电工作，正常照明可提供疏散照度，猫眼灯不亮；市电故障或失电，猫眼灯亮，提供疏散照明。(对室内装修的美观效果有一定影响)
这时，消防强制点亮型节能自熄开关的诞生，在很大程度上解决了平时节能自熄，消防警情时点亮的难题。
图1：点亮开关工作原理
2、消防强制点亮开关的应用以及存在的问题
消防强制点亮开关主要应用于建筑品质较高的场合，而且感应型节能自熄开关在各类场合的应用比较人性化，目前市场上消防强制点亮开关主要为红外感应型节能自熄开关。以下简称“消防节能开关”。随着此类开关迅速普及，相应的问题也不断显现。
2.1成本因素
一个国产知名品牌的消防节能开关售价基本在百元以上，合理的使用消防节能开关可以节省很多不必要的投资。
A、不必大面积每个灯具都使用这类开关，按规范的不同应用场合应急照明仅为普通照明的很少一部分，强制点亮也只需针对部分灯具。
B、一些必须使用消防强制点亮开关的场合，根据使用环境，若无自熄要求，可换成单极双控开关，通过利用单极双控开关的设计原理，同样也可实现消防强制点亮的功能。
C、公共建筑的人员流动时效性强，尽量避免使用节能开关控制，宜采用定时集中控制。
2.2控制接线原理以及设计时需要注意的几点要求
因为消防强制点亮需要比普通开关增加一根控制线，这个控制线实际上就是一根相线，那么需要注意的几点是：
A、控制线必须与灯具的照明相线同相，若二者非同相，当发生两根相线之间的故障时，上级开关一般为单极断路器，无法保护相间故障，故障继续会上升到再上一级，直到遇到三极断路器时才会动作。影响面较大。接线原理图见图2。
图2：接线原理图
B、照明配电箱内强制点亮信号动作的继电器，需安装在各个照明回路的保护断路器下侧，以免线路因故障跳闸时，消防强制点亮动作造成更大范围的故障。配电箱接线示意图见图3，其中，第三条照明回路接线为错误的。
图3：配电箱接线
2.3间隙黑灯期及其解决方法
由于消防节能开关的应用，在一定范围内消除了消防应急双头灯，但随之而来的问题出现了，消防应急双头灯是装设有蓄电池的，在市电故障或失电时，其响应速度是毫秒级的，瞬间可由普通照明过度到应急照明；装设消防节能开关时，如果其备用应急电源采用的是，集中设置的柴油发电机组，普通柴油发电机从接受市电故障或失电信号，到自动启动至正常转速可以提供应急电源的时间间隔一般为15~30S。以下称这15~30S为“间隙黑灯期”。
除去采用集中EPS蓄电池组作为备用应急电源外，目前解决这个问题的设计有几种方案：
A、在灯具上加装蓄电池：
平时有一根市电状态信号线对灯具蓄电池浮充，市电故障或失电时蓄电池放电，从而提供间隙黑灯期的过渡应急照明，在节能开关处于自熄状态时，灯具的蓄电池仍处于浮充状态，不会放电点亮应急照明灯具。
这种接线方式需要有两根相线接入灯具，一根浮充相线取配电箱照明回路，一根控制相线取自消防节能开关，即从配电箱需引出三根相线，这种方案最为复杂，对灯具订货及安装接线要求均有一定的局限性。接线原理如图4。
图4：接线原理
B、配电箱内设置EPS
作为提供间隙黑灯期过渡应急照明的备用电源，其蓄电池的应急时间要求不高，一般小于三十分钟即可。因EPS采购及维护成本较高，在重要的场合使用较多。接线示意如图5。
图5：接线示意图
C、仍然采用在应急照明线路上加装消防应急双头灯
这类消防应急双头灯为提供间隙黑灯期的过渡应急照明，对其蓄电池的应急时间要求不高，采购及维护成本也比较合理。多数项目在不是特别重要场合的应急照明，后期实施时大都采用此种方案。
2.4照明综合碳排放量
消防强制点亮型节能自熄开关产生的目的，就是在满足消防疏散照明的前提下，尽最大可能的节能。
随着节能要求的深入执行，节能灯也非常广泛的应用在设计中，一个是节能开关，一个是节能灯都有节能亮点，但是这两者组合起来的节能效果，或者说照明综合碳排放量就值得商榷了。
众所周知，节能灯的寿命很大程度上取决于光源的点亮次数，而节能开关的最大特点则是频繁开断，以达到最少的电能损耗。这样一来，矛盾就产生了
节能开关+节能灯的效果到底是否能达到节约能源、减少综合碳排放量的目的呢？
下面我们以一栋有20层住户层的居住建筑为例，其合用前室的某盏灯具采用节能开关控制，光源采用一款11W的知名品牌节能灯，市场价约为20元人民币，深圳居民用电的电费为每度0.68元人民币。为了直观的进行对比，用表格列出数据如下。
以上仅仅为估算，尚缺乏充分的数据支持，但有一定的参考性。
单纯采用普通节能开关与节能灯具的组合，在一定程度上消除了长明灯，带来的节电效果也是显而易见的，不过由于光源的制作有碳排放量，所以综合评价是否能达到理想的节能效果。答案却不是显而易见的。
往往一个居住楼盘的实际运行中，由于需要频繁更换节能灯，更多的方法是，物业管理取掉一部分灯具，牺牲部分位置的照度，甚至在有些不便取消，并且需要频繁使用的位置，换上了小功率的白炽灯。
一个无法有效实际应用的节能方案或是产品，并不是我们期望看到的。有没有更好方式解决这个问题呢？
从设计方案上，我们可以尽量减少使用单纯的节能自熄开关，而采用节能开关与普通开关、集中定时控制与现场开关控制相组合的形式，来尽量减少照明综合碳排放量。
3、设计案例分析
电梯前室、合用前室：这类对品位要求稍高的场合，一般需做精装修，这类区域可选用一盏位于电梯前室居中或正对消防电梯的普通节能灯，用节能自熄开关控制，而其余灯具通过翘板开关控制。
防烟楼梯、楼梯前室：在居住建筑中，人员流动量非常少，开断次数不频繁，而且人员一旦通过很少比较久的停留，灯具工作时间较短，采用节能自熄开关与翘板开关组合控制。设计示意如图6。
图6：设计示意如图
以深圳为例，根据居民的生活作息习惯，在6点至10点的高峰期，对节能开关控制的灯具，采用定时控制，在此例中，强制点亮电梯厅的应急照明灯具(图中虚线表示的灯具)，以减少电梯厅节能灯的频繁开断；10点至次日早晨6点，撤销强制点亮信号，采用由节能自熄开关现场控制，用尽量少的电能损耗，来换取高峰期节能灯的频繁开断次数的大幅度减少，从而实现降低照明综合碳排放量。这仅仅是作为一个设计者的设想，要证实其理论的有效性，是否能达到减少照明综合碳排放量，还需要大量的数据支持。
再比如设置翘板开关控制可能会造成长明灯，就是一个有待解决的问题，是通过集控还是其他方式，此处抛砖引玉，篇幅限制暂不做展开讨论。
下表是一个建议性方案，详细列出了各个场合，不同时间段的控制要求：
照明的控制方式，自从拉线开关、翘板开关，到节能开关，再到消防强制点亮型节能开关，一步一步发展到今天，随着对使用功能要求的不断提升，设计确实变的越来越复杂，这其实是我们不断追求进步的必然的过程，也希望这篇文章能起到抛砖引玉的效果，激起更多的设计者对于此类问题的探讨。