淺談民用建筑中智能消防應急照明系統的應用

【摘要】：火災應急照明是火災安全疏散、保障消防人員生命安全的關(guān)鍵。對電氣設計人員來(lái)說(shuō)，火災緊急照明系統的設計非常必要，消防緊急照明系統啟動(dòng)與其正常工作狀態(tài)有直接的關(guān)系，但由于其存在的問(wèn)題通常不能被及時(shí)發(fā)現，在實(shí)際使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì )產(chǎn)生火災疏散指示盲區。主要介紹民用建筑電氣設計中智能化消防應急照明系統的具體要求，并提出有效對策。

【關(guān)鍵詞】：智能消防；應急照明系統；民用建筑；電氣設計

0.前言

在民用建筑的設計與施工中，應加強對消防應急照明的設計與施工。在民用建筑的電氣設計中，要重視智能消防應急照明的設計，以確保各項防火工作的順利進(jìn)行。筆者介紹了智能消防應急照明系統的基本組成、工作原理，對其在民用建筑電氣設計中的應用進(jìn)行了探討。

1.智能消防應急照明系統的功能和作用

  應急照明指的是當常規照明系統因為供電中斷而無(wú)法正常照明時(shí)用于疏散、保障安全或持續工作的照明。在某些民用建筑中智能消防應急照明系統尤為重要。民用建筑內部構造非常復雜，當發(fā)生火災時(shí)會(huì )產(chǎn)生煙霧，干擾人的視野，增加尋找逃生通道的難度。在應急照明系統中如果能及時(shí)開(kāi)啟應急照明系統，就可以保證在復雜的環(huán)境中起到指引作用，讓人們能順利逃生，避免造成不必要的財產(chǎn)損失和人身傷害。在新的歷史條件下，各個(gè)行業(yè)都在不斷創(chuàng )新與變革，為使民用建筑的電氣設計水平得到提高，在民用建筑電氣設計中，科學(xué)、合理地引入和使用智能應急照明系統十分必要。通過(guò)與常規應急照明系統的比較，得出其*性：1）更加準確。當發(fā)生火災時(shí)智能消防應急照明系統可以實(shí)現各種燈光的協(xié)調與控制，并可有效指導逃生人員尋找出口。2）速度更快。發(fā)生火災時(shí)，一些人因情緒過(guò)于緊張、恐懼而逐漸失去了基本的辨別方向能力。當前方有燈光時(shí)人們會(huì )本能地朝向光亮奔跑，或者跟隨人群前進(jìn)，在發(fā)生火災時(shí)這種行為很危險。為解決這種情況，可以在實(shí)際工作中適當引入和運用智能應急照明系統，利用閃光燈、語(yǔ)音提示等多種方法防止人們在緊急情況下過(guò)度緊張并使之快速撤離，從而*大程度地保障安全。3）更加安全。在民用建筑發(fā)生重大火災時(shí)，通過(guò)智能應急照明，可依據現場(chǎng)實(shí)際情況，按就近原則進(jìn)行人員的合理疏散。根據不同的條件，改進(jìn)和優(yōu)化已有疏散路線(xiàn)，從而避免繞道、進(jìn)入危險區域等多種情況，*大程度地保障疏散的安全性和可靠性。

2.智能消防應急照明系統在民用建筑電氣設計中的應用

  為更好地展示民用建筑的電氣設計，以某商場(chǎng)為研究對象，該單層建筑面積3000平米，采用了智能化的應急照明系統，并將系統的主設備設置在了消防室內，有語(yǔ)音、頻閃、燈光變更等功能，可在樓梯上加裝頻閃及改變方位功能。商場(chǎng)二層樓道起火，火情會(huì )以*快的速度傳送到消防聯(lián)動(dòng)系統，當遇到緊急情況時(shí)，系統自動(dòng)開(kāi)啟，當火災發(fā)生時(shí)，所有燈被點(diǎn)亮。應急照明系統投入使用后，將進(jìn)入新一輪的智能化運營(yíng)。在大型商場(chǎng)著(zhù)火時(shí)地面上的燈會(huì )自動(dòng)亮起，并持續閃爍。當與火警信號方向相反時(shí)，緊急出口信號也會(huì )自動(dòng)開(kāi)啟，進(jìn)入閃爍觀(guān)察模式，當火警信號熄滅時(shí)系統會(huì )發(fā)出聲音。同時(shí)撤離指示燈也開(kāi)始工作，其方向隨火勢的不同而改變，進(jìn)入頻閃模式。在大型商場(chǎng)發(fā)生火災時(shí)按照具體的火情和煙霧走勢，對火災緊急情況下的智能消防應急照明系統進(jìn)行控制。起火地點(diǎn)二層的消防通道標識已熄滅，而右邊的地面照明指示燈則是反向的。如果地下室樓層著(zhù)火，則智能消防應急照明系統將啟動(dòng)預設狀態(tài)下的地面燈光指示、安全出口指示、撤離指示，并在周?chē)M(jìn)行導航，同時(shí)還將開(kāi)通語(yǔ)音功能。一旦發(fā)生火災，第一時(shí)間根據消防控制室的情況確定火災信號，開(kāi)啟所有疏散通道和重要位置的緊急燈光。同時(shí)，在實(shí)際操作中設置緊急逃生指示燈，*大程度確保疏散指示燈能以光的形式提供正確的方向，甚至在濃煙環(huán)境下也能幫助人們快速準確地找到逃生路徑。智能消防應急照明系統由控制軟件、主機、消防系統等部分組成。在實(shí)際應用中，根據應急照明設備的基本控制策略，可將其劃分為集中式和不集中式兩類(lèi)。無(wú)論采用何種系統，均能快速采集、分析、處理火災信息，并能實(shí)時(shí)監控和感知火災發(fā)展趨勢。根據人口密度、煙霧等特點(diǎn)，進(jìn)行疏散路徑建模，確保疏散路線(xiàn)的科學(xué)性和合理性。在建筑和實(shí)際使用過(guò)程中，智能消防應急照明系統與火災自動(dòng)報警系統相互影響，特別是在確定火警信號后，要嚴格根據疏散路線(xiàn)，確保疏散過(guò)程的合理性和科學(xué)性。

3.智能消防應急照明系統的設計

3.1供電線(xiàn)路設計

  針對民用建筑的電氣設計，在實(shí)際應用中還需要重點(diǎn)發(fā)展專(zhuān)門(mén)的供電線(xiàn)路輔助供電。為保證智能消防照明設備的正常工作，需要選用符合標準的電纜，以保證系統的抗干擾能力，保證在火災時(shí)不中斷供電。應急照明系統需要在火災發(fā)生時(shí)維持正常運行，保證供電線(xiàn)路在1.5h內都要按照設計標準供電。

3.2燈光設備的設計

  照明裝置對保障居住環(huán)境的安全有很大影響。照明設備的設計，尤其是照明設備的布局，直接影響消防系統的整體水平，因此，照明設施應作為一個(gè)疏散單元來(lái)進(jìn)行設計。照明設施的設計由照明設備、火災報警裝置組成。照明設備主要包括照明設備的選擇，照明設備的確定以及照明設備的配置。

3.3特殊線(xiàn)路的設計

  在智能消防照明系統設計時(shí)需要保證電力供應和設備的專(zhuān)業(yè)化，保障人員的撤離和工作效率。需要要設計一個(gè)專(zhuān)門(mén)的電路，以保證應急照明系統能滿(mǎn)足需求，同時(shí)保證照明系統的穩定運行。自動(dòng)切換設備與系統終端的結構相連接，保證應急照明系統的正常工作。

3.4中央控制室的設計

  應急照明控制器與照明裝置采用中心電源輸出，并控制所有不間斷光源的應急照明，使之從省電狀態(tài)轉換為應急狀態(tài)；在使用自身電池供電的情況下，需要人工關(guān)掉應急配電箱的主要電源，而與之相連的不間斷光源則通過(guò)應急照明系統來(lái)控制，并將其從節電狀態(tài)轉換為應急狀態(tài)。建立地區消防警報，并能及時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)控制系統。

4消防應急照明系統安裝要求

4.1照明設備安裝位置

  照明燈具的首要作用是保證人員疏散和滅火救援，需要明確疏散的位置，根據疏散難度和救火需求，確定其地面照明的*小值?！断缿闭彰骱褪枭⒅甘鞠到y技術(shù)標準》對建筑照明設備的安裝地點(diǎn)、位置和地板的*低照度進(jìn)行了規定。標志燈的主要作用是為疏散人員提供疏散方向、疏散出口位置和可用狀態(tài)、人員所在的樓層，以保證人員的安全疏散。在人員撤離路線(xiàn)的任何位置都應該有信號。

4.2照明設備的選擇

  使用節能光源的燈具，色溫不低于2700K。緊急照明光源應使用能立即啟動(dòng)的光源，一般使用熒光燈、LED等。在大型場(chǎng)地如大型體育館等，可以采用熒光燈或帶熱觸發(fā)器的鹵素燈。光源的色溫與視覺(jué)效果密切相關(guān)，而高色溫照明則可以加速人們對周?chē)h(huán)境的反應，加速應急疏散，提高工作效率，因此，光源的色溫不能低于2700K。燈具的電池應選用安全性高、不含重金屬、不污染環(huán)境的電池。對于自帶供電的照明設備，其自身攜帶的電池是主要部件，其性能將直接影響照明設備使用壽命。鎘鎳、鉛酸電池等在經(jīng)過(guò)3-5年的使用后，電池能量會(huì )下降到原來(lái)的30%。為保證應急照明設備在緊急情況下可連續工作，蓄電池的初始充放電能力需要達到照明設備在緊急情況下的3倍以上。鎘鎳、鉛酸電池由于電池電量衰減率大、壽命短，電池初期投資大、更換周期短、更換成本高，且鎘鎳、鉛酸電池中都含有重金屬，使用不當會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生污染。在日常使用中由于燈具外殼損壞而導致帶電部位暴露，在人體伸臂范圍內，會(huì )對人體產(chǎn)生電擊危害，《消防應急照明和疏散指示系統技術(shù)標準》要求，安裝在離地面2.5m或以下的應急照明系統，需要選用Ａ類(lèi)燈，其工作電壓要小于電擊保護的臨界值。在消防工作中消防隊員通常使用消防栓進(jìn)行滅火，消防用的水介質(zhì)是導電性的，通過(guò)消防栓與水柱之間的傳導路徑防止在滅火時(shí)出現電擊事故。根據目前消防系統的技術(shù)水平和實(shí)際應用條件，規定在2.5～8m處安裝的照明燈具也需要是A類(lèi)。對于只需報警而無(wú)需聯(lián)動(dòng)式消防裝置的保護目標（居住面積超過(guò)27平方米，小于54平方米，在疏散通道、前室、樓梯間等公共部位，無(wú)機械增壓送風(fēng)裝置的情況下，應采取分區報警器。該系統采用常規照明電源和自帶電池，在發(fā)生火災時(shí)，根據滅火、救援等緊急情況，需要關(guān)閉室內照明，從而使控制系統中的燈具應急啟動(dòng)，燈具自帶蓄電池，其額定工作電壓均低于DC36V，低于《電流對人和家畜的效應第5部分：生理效應的接觸電壓閾值》(GB/T13870.5-2016)中的臨界值。

4.3照明設備的配置

  采用了多個(gè)均勻分布的方式，滿(mǎn)足了照明地面的*低照明要求，并根據所選的光照特征進(jìn)行照明布置。在室外安全區域、室外樓梯疏散門(mén)上方設置安全出口指示燈，疏散出口指示燈位于疏散門(mén)之上，該疏散門(mén)位于室外樓梯間、室內安全區域。方向信號燈的箭頭指示方向需要根據疏散指示圖指引撤離方向，并引導到安全出口。在走道、樓梯兩側與地面、梯面高度1m以下的墻壁、柱面上設置指示燈；在撤離時(shí)，疏散通道上方應增加指示通道或疏散通道的指示燈；指示燈在垂直于疏散方向時(shí)其布置間隔不得超過(guò)20M；當指示燈與疏散方向平行時(shí)指示燈之間的間隔不得超過(guò)10M。樓梯間的每一層都應有指示燈，在人多的地方、疏散出口和安全出口附近要安裝多信息的復合指示燈。

5 安科瑞消防應急照明和疏散指示系統選型方案

5.1系統概述

  消防應急照明和疏散指示系統主要由應急照明控制器、消防應急照明集中電源或應急照明配電箱、消防應急燈具等幾部分組成。該套系統為安科瑞公司現行的行業(yè)規范，可以滿(mǎn)足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動(dòng)報警系統等進(jìn)行數據交換和共享。

該系統配合火災報警控制器使用時(shí)，在平時(shí)對系統內的設備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統的穩定運行?；诖吮ＷC在火災發(fā)生時(shí)，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點(diǎn)亮消防應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線(xiàn)，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類(lèi)用戶(hù)擔心的安全問(wèn)題解決了后顧之憂(yōu)。

5.2應用場(chǎng)所

  適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠(chǎng)等各行業(yè)的消防應急照明和疏散指示系統。

5.3系統結構

5.4系統功能

5.4.1系統運行主界面

包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態(tài)欄，可以直觀(guān)的查看監控設備的運行狀態(tài)，并根據狀態(tài)欄的現實(shí)內容直接切換至故障具體位置。

5.4.2燈具配置界面

可以查看所有燈具狀態(tài)與數量。

5.4.3信息界面

可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進(jìn)行查詢(xún)。

5.4.4權限管理界面

主要由應急啟動(dòng)、應急停止與手動(dòng)火警組成，應急啟動(dòng)與停止用來(lái)測試設備應急功能是否正常，手動(dòng)火警測試再具體著(zhù)火點(diǎn)下系統的啟動(dòng)情況。

5.5系統硬件配置

5.5.1應急照明控制器選型

5.5.3 A型集中電源集中控制燈具選型

5.5.4 B型（220V）集中電源集中控制型消防應急照明及疏散指示設備選型

6.結論

在緊急情況下，應急照明燈具的設計是應急照明設計中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節，是消防應急照明與疏散指示系統的關(guān)鍵組成部分，特別是燈光的布局，直接影響整個(gè)系統的結構。合理的燈光布局，使緊急燈光設計更加人性化、更加安全。要充分發(fā)揮消防應急照明系統在實(shí)際應用中的*性，需要將軟件設計與硬件設計相結合，提高運行質(zhì)量，保障在消防安全中發(fā)揮重要作用。

參考文獻

[1] 吳昊．智能消防應急照明和疏散指示探討[J]．房地產(chǎn)世界，2021(13):140-142.

• 肖凌云．消防應急照明系統在民用建筑電氣設計中的應用[J]．智能城市，2021(11)：69-70．

• [3] 徐志業(yè)，楊東，周凱莉等,智能消防緊急預備燈系統[J] 電腦知識與技術(shù)：學(xué)術(shù)版，2021，17(11):2.

• [4] 楊永勝．淺談智能消防應急照明系統在民用建筑電氣設計中的應用[J]．中國住宅設施，2021(2)：13-14

[5] 鄭光照．智能消防應急照明系統在民用建筑電氣設計中的應用[J]．建筑與預算2020（10）:3．

[6] 汪其銳，孫豐霞．民用建筑的應急照明系統設計[J]．集成電路應用2021，38（5）：92-93

[7] 趙曉霞.智能消防應急照明系統在民用建筑中的應用

[8] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.