淺談消防應急照明和疏散指示系統在建筑物中的設計與應用

更新時間：2020-09-01 | 點擊率：1456

　　程志芳

　　安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

　　摘要：在消防安全意識逐漸提高的背景下，安全疏散技術也取得了不斷發展。基于這種認識，本文對建筑物消防應急照明和疏散指示系統進行了介紹，然后對系統設計與應用方法展開了探討，為關注這一話題的人們提供參考。

　　關鍵詞：建筑物；消防應急照明；疏散指示

　　引言

　　在科學技術不斷發展的過程中，各種消防系統得以在建筑物中應用。而應急照明和疏散指示系統盡管為較小的組成部分，卻將在火災逃生中發揮重要作用，所以國家專門出臺了相應的技術標準，希望加強系統設計和應用管理，使系統能夠起到保證人們生命財產安全的效用。因此，需要加強建筑物消防應急照明和疏散指示系統的設計與應用分析，以便使系統得到規范建設。

　　1 建筑物消防應急照明和疏散指示系統概述

　　從 2019 年 3 月 1 日開始，國家開始施行《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》(GB51309-2018)(以下簡稱“新規”)。按照規定，從建筑物消防應急燈具控制方式上進行劃分，可以將消防應急照明和疏散指數系統劃分為集中控制型和非集中控制型[1]。采用集中控制型系統，可以利用火災報警控制器和消防聯動控制器進行應急照明的啟動。采用非集中控制型系統，需要依靠消防聯動控制器對應急照明電源和分配電裝置進行聯動。結合建筑物規模、性質、維護管理難度等條件，可以完成適合類型選擇。比如針對需要設置消防控制室的場所，需要采用集中控制型系統。未設置消防控制室，但完成了火災自動報警系統的設置，同樣需要實現集中控制。除此之外的其余建筑物，可以采用非集中控制方式。系統的

　　應用，能夠自動完成故障點檢測，并對各應急照明燈具進行控制，完成疏散方向指示，因此能夠為建筑物使用提供安全保障。針對住宅建筑，還應采用自帶蓄電池的燈具供電方式，以便使應急照明燈具能夠在日常照明中正常使用。此外，針對應急照明電源、控制器等設備，需要按照《消防應急照明和疏散指示系統》(GB17945)規定進行選擇。

　　2 建筑物消防應急照明和疏散指示系統的設計與應用分析

　　2.1 工程概況

　　某建筑物為醫院綜合樓，日常人流量較大，且多為病人及其家屬，對醫院建筑布局結構和逃生路線不熟，需要完成消防應急照明和疏散指示系統設計，確保火災發生后人員可以按照指示燈指示方向逃生。從建筑物結構上來看，需要在走廊、消防電梯間、主要出入口、地下室、樓梯間等場所完成系統設計，確保在火災狀態下燈具光源應急點亮響應時間不超過 5s。在系統應急啟動后，蓄電池電源供電持續時間應至少達到 1h。在照明度方面，疏散走道地面水平照度至少達到 3Lx，一樓大廳等人員密集場所水平照度至少達 10Lx，樓梯間等場所水平照度至少達 10Lx。

　　2.2 系統設計方案

　　按照“新規”，系統設計需要遵循簡潔、控制簡單原則，即要完成架構簡潔的系統設計，確保系統控制功能可以輕松實現。在系統設計前，需要明確建筑物使用功能和結構，確定建筑物隧道區間、防火分區等基本單元情況，按照較短路徑疏散原則提出科學的疏散指示方案，明確消防應急燈指示方向、各區域疏散路徑等。結合相關要求，在系統設計上需要采用集中供電方案，燈具主電源和蓄電池電源均為集中電源，在電源內部完成輸出轉換后利用相同配電回路供電。在應急照明電源選用上，需要將 EPS 當成是備用電源，在各防火分區安放。電源日常放電至少達到90min，切換不超過 1.5s。針對各層消防控制室內的應急照明控制器，需要采用智能網絡技術進行通訊連接，對系統電源、應急照明燈等設施進行監控。此外，系統可以與火災自動報警系統連接，對相關信息進行獲取，并利用智能算法分析得到合理疏散路徑，然后利用指示燈進行逃生方向指示，同步完成應急照明燈的啟動。在火災發生后，系統會從報警區開始完成系統順序啟動，在 5s 內使全部設備進入應急狀態。

　　2.3 系統配電設計

　　實際在系統配電設計上，針對水平疏散區，需要在防火分區、隧道區間等不同區域完成配電回路的設計，確保建筑各基本單元不能共用同一配電回路。而回路連接的燈具數量，應不超過 60 只，燈具額定功率綜合不超過回路額定功率 90%。按照“新規”，應急照明需要兼作普通照明，如果應急照明燈具功率過高，就會出現應急電源容量過大的問題。比如采用飛利浦單端節能熒光燈，燈具功率為 10W，光通量能夠達到 600ml。采用集中電源，按照普通照明 1/2 或 1/3 考慮，應急備用電源容量過大。因此在配電設計上，需要完成相應照明配電箱設計，在各防火分區和人員密集場所完成獨立應急照明配電箱設計，利用消防電源應急回路供電。按照規定，配電箱或集中電源輸入和輸出回路應不采用電流動作保護器，并嚴禁與系統外的負載連接。

　　2.4 系統控制設計

　　在系統控制設計上，需要采用工控機作為控制器，在消防控制中心安裝，實現多條照明控制器管理。控制器采用大尺寸人機界面，擁有豐富接口，方便與監控設備及 FAS 系統連接。利用圖形顯示終端，可以使各種燈具狀態信息得到直觀展示，繼而為消防指揮調度工作的開展提供數據支持。按照要求，控制器應 24h 不間斷巡檢設備及燈具，任一設備發生故

　　障時將發出聲光報警信號。系統持續主電工作 48h 后，能自動由主電工作狀態轉入應急工作狀態，然后自動恢復主電狀態。利用集中電源或配電箱，可以將控制器與燈具連接在一起，實現應急啟動和蓄電池電源的轉換控制。在燈具與電源或配電箱通信中斷時，需要點亮非持續型燈具，使其光源由節電點亮向應急點亮轉變。按照“新規”，任何應急照明控制器控制燈具總數不超過 3200。控制器主電由消防電源 AC220V 供給，因此采用交流 450V 線纜，備用應急時間至少達到 180min。在控制器與應急照明集中電源通信方面，采用 NH-RVSP-2×1.5mm2-SC20/走弱電橋架[2]。在系統中，設備及燈具均有獨立地址碼及控制芯片，通夠總線與控制器通信，從而實現“點式”控制。

　　2.5 系統應用分析

　　在系統應用階段，還應完成系統疏散引導功能模擬分析。具體來講，就是確認在火災發生后系統能否進行火災報警信息的自動獲取，然后利用智能算法得到合理疏散路徑，實現疏散指示標志燈的有效控制。在實踐分析過程中，需要選取醫院某個標準層防火分區進行系統功能模擬，該區包含三個疏散出口。改變著火點的位置，確定系統疏散指示燈方向是否發生變化，并且能否指向較短逃生路徑，可以確定系統設計是否合理。從分析結果來看，系統能夠完成逃生路徑的科學分析，并且改變燈具指向，因此能夠為人員疏散提供指示，確保人員在較短時間離開火災現場，中間無指示燈突然變化等意外。由此可見，在嚴格按照“新規”完成消防應急照明和疏散指示燈系統設計時，采用采用智能化手段能夠使系統應用價值得到更好體現，為人們的生命財產安全提供保障。在實踐生活中，按照“新規”，系統投入使用前需要完成檢測、驗收，并且進行應急疏散預案制定，完成系統部件現場設置情況和控制器控制邏輯編程記錄。在系統應用過程中，應保證連續政策運行，不得隨意終端，并每月、季進行一次手動應急啟動功能檢查，每月對燈具蓄電池持續應急工作時間進行確認，每年完成各防火分區火災自動應急啟動功能檢查，繼而使系統能夠正常發揮作用[3]。

　　3 安科瑞智能消防應急疏散系統的選型

　　3.1 安科瑞的智能疏散系統

　　安科瑞的智能疏散系統由三層網絡結構。一層：智能疏散主機；二層：區域應急照明配電箱；三層：疏散指示標志燈具，其具體結構形式如圖1所示。

圖1 智能消防應急疏散系統圖

　　智能疏散系統主機：主機由交互式操作軟件支持，實時解析底層設備的工作狀態，接收來自消防報警系統的火警聯動信號。在日常維護過程中聲光報警顯示各種設備故障信息，具備日志的查詢、記錄、打印功能；在火災發生時，根據火災聯動信號選擇相應的應急預案，啟動各類應急疏散指示燈。

　　區域應急照明配電箱作為系統內為燈具供電的供配電裝置，同時具備接受主機的巡檢控制、供電回路的電氣隔離、回路智能控制、回路信號匯集，加快主機對底層燈具的巡檢速度，降低信號干擾，改善通信質量等功能。

　　疏散指示標志燈具，集中電源集中控制型疏散指示燈為人員疏散逃生指引方向。其安裝方式有壁掛式、吊掛式、地埋式三種，主要設置于防火分區的安全出口等處。集中電源集中控制型應急照明燈具，其主要為人員疏散逃生提供照明，安裝方式有壁掛式、吸頂式、嵌頂式三種。

　　3.2產品選型表

　　控制器和集中電源選型表