智能疏散照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張映珍

智能疏散照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張映珍

隨著人們生活質(zhì)量水平的提高，建筑樓宇不斷追求人性化、舒適化。大量高層特大型建筑及地下建筑的涌現(xiàn)，導(dǎo)致建筑物的通道更長(zhǎng)、更復(fù)雜。對(duì)于人員密集、疏散距離長(zhǎng)、疏散通道多、拐彎多、環(huán)境復(fù)雜的建筑物，通常采用的一般疏散指示照明方式很不合理，不僅費(fèi)用高，而且運(yùn)行檢查維護(hù)很不方便，不易管理。因此，實(shí)施迅速有效的安全疏散照明系統(tǒng)，是避免造成在火災(zāi)時(shí)人員群死群傷的重要措施，在這樣的情況下智能疏散照明系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

一、獨(dú)立型應(yīng)急疏散標(biāo)志燈應(yīng)用存在的問(wèn)題

1.人口高密度化。隨著城市的發(fā)展，城市人口越來(lái)越多，人口密度大，使火災(zāi)時(shí)逃生的難度增加。

2.建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、多功能化。大型公共建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生火災(zāi)，當(dāng)面臨多條逃生路徑時(shí)如果無(wú)恰當(dāng)?shù)氖枭⒄T導(dǎo)和指揮，人群和人員個(gè)體通常會(huì)采取熟悉的路徑或者選擇有更多人通過(guò)的通路，呈現(xiàn)從眾性的行為模式，在緊急出口、樓梯間等疏散通道區(qū)域造成人員滯留。當(dāng)滯留人群密度和滯留時(shí)間超過(guò)人承受的極限時(shí)，易發(fā)生跌倒、踩踏等群死群傷事故。

3.煙是火災(zāi)逃生的最大挑戰(zhàn)。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生的的煙霧中含有SO2、CO等有毒氣體，吸入后會(huì)導(dǎo)致人體缺氧、呼吸困難、思維遲鈍，且保持清醒的時(shí)間只有大約50s，因此在逃生時(shí)需從聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)等感官上引導(dǎo)。智能應(yīng)急疏散指示照明逃生系統(tǒng)結(jié)合光標(biāo)、語(yǔ)音、頻閃，給逃生者以正確的引導(dǎo)。

4.目前，獨(dú)立型應(yīng)急疏散標(biāo)志燈在建筑樓宇中只作為單體存在，無(wú)法響應(yīng)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的變化，在日常維護(hù)和檢修上存在嚴(yán)重的滯后，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的問(wèn)題，給逃生者疏散指示帶來(lái)許多盲區(qū)，已無(wú)法滿足現(xiàn)代大型建筑物的要求。

所以，對(duì)于層數(shù)高、人員密集、疏散距離遠(yuǎn)、疏散通道較多、拐彎多、環(huán)境復(fù)雜的建筑物，需在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)有一套自成一體的火災(zāi)智能疏散照明系統(tǒng)，利用應(yīng)急疏散指示燈指引安全的逃生方向，以降低人們的恐慌心理，能動(dòng)地避開(kāi)煙、霧、火，使逃生者得到生存的機(jī)會(huì)。

二、智能疏散照明系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及功能

1.系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)由集中控制應(yīng)急燈主機(jī)、區(qū)域匯集器、帶語(yǔ)音提示安全出口標(biāo)志燈、可調(diào)向疏散指示標(biāo)志燈、智能信號(hào)總線及地面光流指示燈組成。

集中控制應(yīng)急燈主機(jī)主要由交互式操作軟件支持，解析底層設(shè)備的工作故障狀態(tài)信息，接收來(lái)自消防報(bào)警系統(tǒng)的來(lái)聯(lián)動(dòng)信息，對(duì)火警信息進(jìn)行決策和對(duì)底層燈具發(fā)送各種指令。主機(jī)主要由中心接入器、工控機(jī)、逆變器主機(jī)應(yīng)急電源、液晶顯示器、打印機(jī)、消防聯(lián)動(dòng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換器組成。

區(qū)域匯集器負(fù)責(zé)收集和傳遞信息，可置于消防聯(lián)動(dòng)節(jié)點(diǎn)。

可調(diào)控消防應(yīng)急燈具由以下部分組成：

（1）安全出口燈。由主機(jī)控制，帶語(yǔ)音、頻閃、滅燈，可設(shè)置消防聯(lián)動(dòng)節(jié)點(diǎn)。

（2）可調(diào)向疏散標(biāo)志燈。由主機(jī)控制，可頻閃、調(diào)整指示方向。

（3）光標(biāo)子母燈。由主機(jī)控制，以不同方向閃動(dòng)光流，指示逃生方向。

2.系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）發(fā)生火情時(shí)，系統(tǒng)能根據(jù)著火點(diǎn)位置變換指示方向，引導(dǎo)人群向遠(yuǎn)離著火點(diǎn)的方向撤離。當(dāng)火場(chǎng)中煙霧彌漫時(shí)，傳統(tǒng)疏散指示燈會(huì)看不清；智能系統(tǒng)能夠在接近或到達(dá)出口時(shí)，通過(guò)語(yǔ)音、頻閃等功能提示，警示疏散者，保證快速疏散。

智能疏散系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)的疏散指示燈具方向固定（容易把人引入火場(chǎng)，功能單一），但對(duì)智能軟件（主機(jī)）要求比較高。

（2）在平時(shí)可實(shí)時(shí)在線對(duì)各指示燈具、應(yīng)急照明燈具進(jìn)行自檢、巡檢。對(duì)故障燈具的信息進(jìn)行報(bào)警、顯示，并記錄。

（3）便于日常管理維護(hù)和控制方便。

智能疏散照明系統(tǒng)包括獨(dú)立監(jiān)控系統(tǒng)和消防報(bào)警設(shè)備的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。

3.系統(tǒng)功能

智能疏散照明系統(tǒng)由中央通信模塊、中繼通信模塊、帶有地址編碼的終端疏散燈具以及自帶與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)連接的標(biāo)準(zhǔn)串行通信端口組成。標(biāo)志燈是系統(tǒng)的疏散指示執(zhí)行機(jī)構(gòu)，平時(shí)處于巡檢狀態(tài)，當(dāng)火災(zāi)時(shí)接收到消防應(yīng)急燈具控制器的動(dòng)作命令后，其發(fā)光指示箭頭開(kāi)始按順序向安全出口方向依次閃爍移動(dòng)，完成導(dǎo)向光流引導(dǎo)的功能。

（1）預(yù)定人工控制方案，造成選擇疏散方式的局限性。所以，智能疏散系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯判斷式誘導(dǎo)疏散。

（2）主機(jī)柜一般采用UPS不間斷電源供電方式，抗干擾性強(qiáng)。主機(jī)通信端口可以與任何具有標(biāo)準(zhǔn)串行通信端口的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行連接，以采集火災(zāi)報(bào)警的實(shí)際位置信息。

（3）配置標(biāo)準(zhǔn)液晶顯示屏，可顯示樓宇真實(shí)各層平面、各燈具的位置和工作狀態(tài)，支持全景和局部圖形縮放。觸摸屏視圖直觀、視野寬闊、操作界面人性化。

（4）中繼通信模塊采用光電隔離耦合器，采用防雷擊保護(hù)措施，可以實(shí)現(xiàn)各回路通信，也可擴(kuò)展通信距離或擴(kuò)展燈具設(shè)備數(shù)量。

（5）在每個(gè)終端疏散燈具中，均嵌有單片機(jī)智能控制，時(shí)刻保持與主機(jī)通信信號(hào)聯(lián)系。

（6）終端疏散燈具自帶蓄電池或使用應(yīng)急電源。采用蓄電池的放電時(shí)間需大于90min。

（7）主機(jī)可通過(guò)系統(tǒng)軟件對(duì)各終端疏散燈具（或通過(guò)中繼通信模塊）實(shí)時(shí)巡回檢測(cè)。對(duì)故障點(diǎn)，以聲光形式報(bào)警，顯示其燈具地址編碼、故障類型、時(shí)間。自動(dòng)打印故障信息，以供備案，例如通信線路故障、應(yīng)急燈具故障、電源故障、電池故障。

（8）主機(jī)可通過(guò)系統(tǒng)軟件控制燈具標(biāo)志的方向、工作狀態(tài)，顯示燈具在火災(zāi)發(fā)生時(shí)執(zhí)行系統(tǒng)指令的狀態(tài)。

（9）煙、溫感火災(zāi)探測(cè)器以及消防火災(zāi)報(bào)警主機(jī)是該智能系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的外部設(shè)備，是火警信息的來(lái)源。智能系統(tǒng)通過(guò)自帶的RS-485通信接口，方便地與消防火災(zāi)報(bào)警主機(jī)連接。

三、智能疏散照明系統(tǒng)應(yīng)用

1.設(shè)備安裝

整個(gè)系統(tǒng)需安裝的設(shè)備有（主機(jī)）應(yīng)急照明控制器、應(yīng)急照明集中電源、應(yīng)急照明分配電裝置、終端疏散標(biāo)志燈具、終端疏散照明燈具和終端疏散地埋燈等。其中，終端疏散燈具的安裝，可按照GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、GB17945-2010《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)急照明分配電裝置宜安裝于電氣豎井內(nèi)，系統(tǒng)主機(jī)安裝在消防控制中心，與火災(zāi)報(bào)警主機(jī)聯(lián)動(dòng)。

2.配電及線路敷設(shè)

智能終端疏散燈具按供電方式分為自帶電源式與集中電源式。自帶電源式燈具的內(nèi)部自帶備用蓄電池，當(dāng)正常供電的充電電源失電時(shí)，由自帶備用電池點(diǎn)亮燈具。集中電源式燈具無(wú)內(nèi)部電池，由系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)急照明集中電源供電至豎井內(nèi)的應(yīng)急照明分配電裝置。由于電源經(jīng)應(yīng)急照明集中電源，當(dāng)正常供電電源失電時(shí)備用電源可自動(dòng)投入供電。當(dāng)建筑物單層面積較大、燈具較多時(shí)，可在每層豎井內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明集中電源，采用集中式供電燈具，并配合智能系統(tǒng)的自動(dòng)巡檢功能，可極大地提高應(yīng)急燈具的供電可靠性。

由于每個(gè)燈具都要與主機(jī)進(jìn)行通訊和巡檢，因此智能系統(tǒng)中每個(gè)燈具都要增加一根RS-485雙絞線。每個(gè)燈具的供電電流很小，產(chǎn)生的電磁干擾很小，有時(shí)將每個(gè)燈具的電源線（NHBV-2X2.5）與通信雙絞線同敷一根金屬管內(nèi)，對(duì)通信雙絞線的影響不大。但是，最佳的方法是將燈具電源線與通信線路分開(kāi)敷設(shè)。

四、結(jié)語(yǔ)

智能疏散照明系統(tǒng)改變了標(biāo)志燈就近引導(dǎo)疏散的理念，將獨(dú)立型單體燈具整合到整個(gè)系統(tǒng)中，進(jìn)行統(tǒng)一管理，整體調(diào)配。同時(shí)，智能疏散照明系統(tǒng)對(duì)標(biāo)志燈等設(shè)備24h不間斷地進(jìn)行巡檢，確保整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)。此外，通過(guò)與消防報(bào)警設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，能及時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)火警信息，進(jìn)而動(dòng)態(tài)調(diào)整疏散方向，可使疏散人員準(zhǔn)確、迅速地選擇安全通道疏散，使整個(gè)疏散系統(tǒng)的疏散通道選擇最優(yōu)化，避免疏散人員盲目亂跑而誤入危險(xiǎn)區(qū)域。

（作者單位：河南省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）