消防應(yīng)急照明的配電分析

趙鴻 平羅誠建建設(shè)工程監(jiān)理有限公司

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)是一種為發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需要工作的場(chǎng)所提供照明和為滅火救援行動(dòng)提供必要的照明條件，協(xié)助人員安全疏散的電氣消防系統(tǒng)，與人身安全緊密相關(guān)。在火情發(fā)生時(shí)，作為人員疏散、前期逃生的引導(dǎo)，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的合理選擇及設(shè)置尤為重要。

一、建筑電氣設(shè)計(jì)中智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的基本應(yīng)用

（一）傳統(tǒng)系統(tǒng)不足分析

圍繞兩種常用的消防應(yīng)急照明系統(tǒng)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，兩種系統(tǒng)蓄電池大多僅能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)不超過30min的供電，且其在建筑樓宇內(nèi)以單體的應(yīng)急照明燈作為存在形式，這就使得火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的變化無法通過系統(tǒng)得以響應(yīng)，逃生方向指示也無法基于火災(zāi)動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整，現(xiàn)場(chǎng)逃生需要因此在很多時(shí)候無法得到較好滿足。日常檢修和維護(hù)應(yīng)急燈存在的滯后現(xiàn)象也需要得到重視，發(fā)生火災(zāi)時(shí)應(yīng)急標(biāo)志燈的應(yīng)急啟動(dòng)屬于其主要功能之一，但如果產(chǎn)品電池等方面出現(xiàn)問題，部分應(yīng)急燈無法正常啟動(dòng)的情況很容易出現(xiàn)，應(yīng)急疏散指示燈失靈很容易引發(fā)嚴(yán)重事故，由此深入了解傳統(tǒng)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)存在的不足。

（二）智能系統(tǒng)應(yīng)用路徑

相較于傳統(tǒng)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)可有效避免維護(hù)檢修應(yīng)急照明燈環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，且能夠?qū)?bào)警系統(tǒng)與應(yīng)急照明燈進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，提供火災(zāi)發(fā)生時(shí)的動(dòng)態(tài)逃生方向指引。一般來說，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)由光流子母燈、可調(diào)向疏散指示標(biāo)志燈、安全出口燈、區(qū)域匯集器、集中控制應(yīng)急燈主機(jī)、火災(zāi)探測(cè)器組成，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與智能應(yīng)急照明系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，在確認(rèn)火災(zāi)信號(hào)后，消防控制室可及時(shí)自動(dòng)點(diǎn)亮應(yīng)急照明燈具，并通過編程控制每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的疏散指示燈和應(yīng)急照明燈，實(shí)現(xiàn)以光流形式的疏散指示，逃生路徑的動(dòng)態(tài)指示可由此實(shí)現(xiàn)，逃生人員在火災(zāi)發(fā)生后的煙霧環(huán)境下可及時(shí)、準(zhǔn)確、清晰的判斷逃生方向。

二、具體應(yīng)用路徑

為更直觀展示民用建筑電氣設(shè)計(jì)中智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的具體應(yīng)用，以某商場(chǎng)作為研究對(duì)象，該商場(chǎng)由地上三層、地下一層的結(jié)構(gòu)組成，單層建筑面積在3000m2，因此在建筑電氣設(shè)計(jì)中，針對(duì)性采用了智能應(yīng)急照明系統(tǒng)，并在消防控制室內(nèi)設(shè)置系統(tǒng)的主機(jī)，帶有語音、頻閃、變燈功能的安全出口燈被設(shè)置于樓梯口，具備頻閃和改變方向功能的疏散指示標(biāo)志燈被設(shè)置于樓道內(nèi)，平時(shí)不工作且具備閃動(dòng)和改變方向功能的地面光流指示燈設(shè)置于樓道的主干道。如火災(zāi)發(fā)生于商場(chǎng)的二層樓道內(nèi)，火災(zāi)信息會(huì)第一時(shí)間發(fā)送至消防聯(lián)動(dòng)該系統(tǒng)，接收信息后，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，消防應(yīng)急照明系統(tǒng)由此正式啟動(dòng)。在啟動(dòng)后，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)將進(jìn)入以下工作狀態(tài)：（1）在發(fā)生火災(zāi)的商場(chǎng)本層，地面光流指示燈將自動(dòng)啟動(dòng)，朝火警點(diǎn)的反方向，地面光流指示燈會(huì)不斷閃動(dòng)，安全出口標(biāo)志燈也將同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，并進(jìn)入頻閃狀態(tài)，火警點(diǎn)位置的燈處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)通過安全出口標(biāo)志燈進(jìn)行語音廣播。疏散指示標(biāo)志燈也會(huì)同時(shí)進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)，指示方向?qū)⒒诨鹎楦膭?dòng)，進(jìn)入頻閃狀態(tài)，并指向火警點(diǎn)的反方向。（2）在發(fā)生火災(zāi)的商場(chǎng)上一層，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)會(huì)基于具體的火勢(shì)、煙霧走勢(shì)進(jìn)行控制。在研究案例中，樓道內(nèi)為火警發(fā)生點(diǎn)，煙霧的走向?yàn)橛蚁?，由于煙霧蔓延區(qū)處于火災(zāi)層上一層的樓梯下面，因此火災(zāi)層右邊的安全出口標(biāo)志燈與地面光流指示燈就近指引，發(fā)生火災(zāi)的商場(chǎng)上一層安全出口標(biāo)志燈關(guān)閉，右邊的地面光流指示燈顯示反向。（3）對(duì)于發(fā)生火災(zāi)的商場(chǎng)地下層及火災(zāi)層的下一層，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)按照默認(rèn)方式啟動(dòng)地面光流指示燈、安全出口標(biāo)志燈、疏散指示標(biāo)志燈，就近指引，語音功能也會(huì)同時(shí)啟動(dòng)。

三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）系統(tǒng)智能設(shè)計(jì)

智能化設(shè)計(jì)是智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其各項(xiàng)先進(jìn)功能能否實(shí)現(xiàn)均與智能化設(shè)計(jì)有關(guān)。智能化設(shè)計(jì)將應(yīng)急照明系統(tǒng)與建筑電氣消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)統(tǒng)一為整體，融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能傳感設(shè)備、溫度控制芯片等，建立應(yīng)急照明系統(tǒng)控制中心，能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)做實(shí)時(shí)監(jiān)管和智能化調(diào)控。

（二）供電線路設(shè)計(jì)

供電線路則保證了智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行，在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)突發(fā)后，供電線路依然能為應(yīng)急照明系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電能功能，使照明系統(tǒng)順利發(fā)揮自身作用，指引建筑內(nèi)部人員安全撤離。在設(shè)計(jì)過程中電線電纜的選擇非常關(guān)鍵，根據(jù)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51309—2018）第3.5.4條規(guī)定，集中控制型系統(tǒng)中，除地面設(shè)置的燈具外，系統(tǒng)的配電線路應(yīng)選擇耐火線纜，系統(tǒng)的通信線路應(yīng)選擇耐火線纜或耐火光纖。應(yīng)急照明系統(tǒng)的配電線路暗敷時(shí)，應(yīng)穿管并應(yīng)敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)且保護(hù)層厚度不少于30mm；明敷時(shí)（包括敷設(shè)在吊頂內(nèi)），應(yīng)穿金屬導(dǎo)管或采用封閉式金屬槽盒保護(hù)，金屬導(dǎo)管或封閉式金屬槽盒應(yīng)采取防火保護(hù)措施。

（三）通信模塊設(shè)計(jì)

通信模塊設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)與整個(gè)建筑消防系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)?；馂?zāi)發(fā)生后，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)第一時(shí)間將火災(zāi)信息傳輸至消防控制中心，消防控制中心對(duì)建筑消防設(shè)備各模塊的運(yùn)行狀態(tài)做實(shí)時(shí)監(jiān)督和調(diào)整，使各模塊之間能夠相互配合，撲救初期火災(zāi)，并指引現(xiàn)場(chǎng)人員安全、有序撤離。通信模塊的加入使得消防信息的傳輸效率大幅提升，可避免因信息不對(duì)稱而導(dǎo)致的消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)程度不足、部分模塊失效的問題，從而確保建筑消防安全。

四、消防應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)用

（一）系統(tǒng)應(yīng)用原理

消防應(yīng)急照明系統(tǒng)采用集中控制方式，疏散照明燈和疏散指示標(biāo)志燈覆蓋建筑內(nèi)全部疏散線路及疏散口、安全出口。在日常狀態(tài)下，應(yīng)急照明控制器負(fù)責(zé)調(diào)整疏散照明燈和標(biāo)志燈的運(yùn)行狀態(tài)，并將采集到的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)傳輸至消防控制中心，確保應(yīng)急照明系統(tǒng)始終處于正?？捎脿顟B(tài)。發(fā)生火災(zāi)后，報(bào)警信息第一時(shí)間傳輸至控制器，控制器結(jié)合數(shù)據(jù)庫歷史信息及接收到的火災(zāi)發(fā)生情況信息，規(guī)劃最佳逃生路線，并對(duì)應(yīng)急照明燈具的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后，疏散指示標(biāo)志燈朝向安全逃生出口方向閃爍，指引建筑內(nèi)部人員有序撤離。若在撤離過程中，建筑內(nèi)火情發(fā)生新的變化，控制器也能及時(shí)做出反應(yīng)，重新調(diào)整最佳逃生路線。

（二）系統(tǒng)應(yīng)用案例

項(xiàng)目概況：某高層綜合樓建筑面積25223.25m2，地上22層和地下2層，建筑高度90m。1～3層為電信營業(yè)廳及商業(yè)營業(yè)廳，4～22層為辦公室，該項(xiàng)目竣工后將有大量企業(yè)入駐，人員活動(dòng)密集、流動(dòng)性強(qiáng)，建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，因此配備電氣智能消防系統(tǒng)，本文主要對(duì)其電氣智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行介紹。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)：（1）燈具設(shè)計(jì)，該綜合樓為高層一類公共建筑，其層高低于8m，因此應(yīng)急照明燈具使用A型，即額定電壓為24V或36V的應(yīng)急照明燈具。依照相關(guān)規(guī)范的要求，若方向標(biāo)志燈的標(biāo)志面與疏散方向平行，燈具間距不應(yīng)大于10m；若安全出口在疏散走道側(cè)邊時(shí)，則需在疏散走道上方增設(shè)指向安全出口的方向標(biāo)志燈。建筑各樓層樓梯間內(nèi)均安裝應(yīng)急照明燈具，若為封閉式樓梯間或防煙樓梯間，將照明燈具設(shè)計(jì)為單獨(dú)回路，若為敞開式，則將燈具就近接入樓層回路。（2）設(shè)備選型，該項(xiàng)目中電源選擇上，使用24V的直流集中電源，因此應(yīng)急照明燈具均為24V。集中電源安裝在消防控制室、配電間、電氣豎井等位置；消防控制室內(nèi)集中電源的功率不大于5kW，電氣豎井中集中電源的功率不大于1kW；集中電源的輸出回路不超過8路。在電氣豎井位置，接入同一集中電源的歸屬于不同樓層的應(yīng)急燈具不超過8個(gè)，使用通信線纜，將集中電源連接到應(yīng)急照明控制器上。設(shè)計(jì)評(píng)估基于以上設(shè)計(jì)，該綜合樓項(xiàng)目智能應(yīng)急照明系統(tǒng)在發(fā)生火災(zāi)事故后，應(yīng)急照明燈具與消防控制中心之間形成了消防信號(hào)通信、聯(lián)動(dòng)，由應(yīng)急照明控制器啟動(dòng)照明燈，而標(biāo)志燈則為常亮狀態(tài)。在項(xiàng)目竣工后的多次消防演習(xí)中，智能應(yīng)急照明系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)間、逃生路線規(guī)劃等方面均表現(xiàn)突出，取得良好的演習(xí)效果，能夠在突發(fā)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)后，引導(dǎo)建筑內(nèi)部人員安全撤離。經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，幾次消防演習(xí)中，智能消防應(yīng)急照明燈具的平均點(diǎn)亮用時(shí)僅在1.3s左右，為人員逃生爭(zhēng)取更多時(shí)間。

五、結(jié)束語

在照明配電設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)不同類型的建筑因地制宜地選擇配電方案。在滿足照明安全的前提下，應(yīng)充分考慮可靠性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、可適應(yīng)性等因素，確定照明合理的配電方案，根據(jù)照明的不同類別所對(duì)應(yīng)的負(fù)荷等級(jí)進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，不至于被復(fù)雜多樣的照明負(fù)荷擾亂思路，影響配電負(fù)荷的計(jì)算。