智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用研究

張小亮 邢臺市建筑設(shè)計研究院有限公司

1 前言

智能系統(tǒng)是一種基于網(wǎng)絡(luò)信息和計算機數(shù)據(jù)處理平臺的新型管理技術(shù)。在使用過程中，可以根據(jù)照明系統(tǒng)內(nèi)部傳感元件的數(shù)據(jù)判斷系統(tǒng)故障的風(fēng)險，并通過信號定位等措施將特定條件提交給維護平臺。同時，更容易通過處理器識別系統(tǒng)的運行狀態(tài)并調(diào)整每個區(qū)域的電源關(guān)系。以確保建筑物電氣系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。

2 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的概述

建設(shè)工程中的智能消防應(yīng)急照明的安全和功能性，直接影響人們對防火的認(rèn)知。照明效果不足不僅不利于及時疏散人群，而且還會增加受傷人數(shù)。只有通過智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)，才能完全有效地改變這種現(xiàn)象，以保障正常的電氣操作，指導(dǎo)人們正確的逃生方向，避免在人群中造成不必要的傷害，保證人員的安全和迅速撤離。并為消防提供更有效的防火預(yù)警信息，使建筑可以根據(jù)其布置好的方式逃離危險區(qū)域。與傳統(tǒng)應(yīng)急照明系統(tǒng)相比，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)更加人性化，并具有獨立的供電系統(tǒng)，可以與建筑物的電力配合完成照明工作。最重要的是，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的燈具和系統(tǒng)易于維護[1]。

3 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 設(shè)計理念

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的總體控制設(shè)計包括兩部分，第一部分是無火情況下的系統(tǒng)控制設(shè)計，另一部分是發(fā)生火災(zāi)時的系統(tǒng)控制設(shè)計。在設(shè)計電源、線路和通信等之前，應(yīng)根據(jù)建筑布局的實際情況和基本單元等（如消防火分區(qū)和樓層）設(shè)計一個完整的應(yīng)急疏散圖方案，該方案包括特定的疏散路線、疏散方向、指示器運行狀態(tài)等內(nèi)容。遵循最短路線的疏散原則和避險原則，也要注意消防應(yīng)急照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)的有效結(jié)合，并加強整體智能設(shè)計。

3.2 系統(tǒng)智能設(shè)計

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計的重點是智能設(shè)計，能否實現(xiàn)多種高級功能與智能設(shè)計有關(guān)。智能設(shè)計集成了應(yīng)急照明系統(tǒng)，整體構(gòu)建了電氣消防系統(tǒng)設(shè)計，集成了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能傳感器設(shè)備、溫度控制芯片等，并建立了應(yīng)急照明系統(tǒng)控制中心，以實時監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

3.3 電源設(shè)計

電源設(shè)計是智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。通常情況下，建筑的智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)可以選擇兩種供電方式：—種是獨立式供電，另一種是集中式供電。智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的電源必須具有專用的消防電源電路，以便系統(tǒng)即使在發(fā)生火災(zāi)時電源無法正常工作的情況下，也能有效運行并向人們提供連續(xù)照明[2]。智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的終端還配備有自動開關(guān)裝置，其目的是在緊急情況下隨時為電池供電，以確保持續(xù)照明。

3.4 線路設(shè)計

智能應(yīng)急照明系統(tǒng)相應(yīng)的電路設(shè)計必須確保照明分布層、控制層和照明層分開。根據(jù)設(shè)置的規(guī)格，需要確保智能緊急照明系統(tǒng)在發(fā)生緊急情況時能夠正常工作。電路設(shè)計必須確保多個備用電路電源的獨立性，在緊急情況下，即使電源中斷，也可以保持相應(yīng)的應(yīng)急照明功能，以及時引導(dǎo)被困人員。電路設(shè)計與其他功能設(shè)計不同。它應(yīng)該是有效和實用的。同時，電路設(shè)計是智能應(yīng)急照明系統(tǒng)可靠運行的重要保證。

3.5 照明設(shè)計

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)》要求，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的終端照明設(shè)備必須具有可通過控制中心進行遠程控制的快速啟動功能。在高風(fēng)險的建筑工地，應(yīng)急照明燈的應(yīng)急啟動時間不應(yīng)超過0.25s。其他建筑物不應(yīng)超過5s。在選擇照明設(shè)備時，主要采用節(jié)能光源的LED照明，光源的色溫不得低于2700K。終端照明設(shè)備的安裝方法包括吊架、墻壁裝飾、地面照明設(shè)備等，其中壁掛和地面照明設(shè)備必須具有內(nèi)置盒，并且具有很強的耐水性和耐磨性。防護等級控制合理，以確保這些燈在外力作用下保持相對穩(wěn)定并延長其使用壽命。市場上最常見的應(yīng)急照明設(shè)備的額定電壓為24V或36V。其中，散光照明的功率應(yīng)在5W～10W范圍內(nèi)調(diào)整，標(biāo)記照明的功率應(yīng)在1W～3W，以合理降低應(yīng)急照明系統(tǒng)的工作功耗[3]。

3.6 通信設(shè)計

為了提高建筑電氣工程設(shè)計工作的效率，在智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的運行條件下，有必要建立科學(xué)合理的應(yīng)急照明系統(tǒng)和報警系統(tǒng)，并選擇先進的通訊技術(shù)設(shè)計方法來全面提升設(shè)計水平。當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi)時，報警系統(tǒng)在系統(tǒng)內(nèi)部傳輸報警信號，并通過設(shè)備全方位監(jiān)控，以確保其符合時代發(fā)展的需求，并能滿足建筑電氣設(shè)計工作的標(biāo)準(zhǔn)。

4 智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用

4.1 應(yīng)用原理

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)采用集中控制方式，疏散指示標(biāo)志覆蓋了建筑物內(nèi)的所有疏散線路、出口。在日常情況下，應(yīng)急照明控制器會調(diào)節(jié)疏散燈和標(biāo)志燈的工作狀態(tài)，并將收集到的狀態(tài)信息實時傳輸?shù)较乐行?，以確保應(yīng)急照明系統(tǒng)始終處于正常和可用狀態(tài)[4]。發(fā)生火災(zāi)后，警報信息將盡快發(fā)送到控制器，并且控制器將數(shù)據(jù)庫歷史信息與接收到的火災(zāi)信息結(jié)合起來，以規(guī)劃最佳逃生路線并調(diào)整應(yīng)急燈的運行狀態(tài)。調(diào)整后，疏散指示燈向安全疏散出口的方向閃爍，以引導(dǎo)建筑物內(nèi)的人員有序疏散。在疏散過程中建筑物著火情況發(fā)生新的變化時，控制器可以及時做出響應(yīng)，以重新調(diào)整確定最佳的逃離路線。

4.2 應(yīng)用功能

4.2.1 預(yù)警功能

最新的智能應(yīng)急照明系統(tǒng)不僅增加了各種應(yīng)用功能，而且還幫助被困人員在緊急情況下實現(xiàn)有效的自救。近年來，應(yīng)急照明設(shè)施的功能迅速增強，以應(yīng)急照明為核心的各種產(chǎn)品創(chuàng)新和開發(fā)正在進行，引起了社會的廣泛關(guān)注。例如，在廣州的一棟建筑物中進行了一次火災(zāi)預(yù)警演習(xí)，智能照明系統(tǒng)的照明設(shè)施配備了可與智能照明設(shè)備有效連接的紅外熱源預(yù)警裝置，整個建筑物都覆蓋有無線網(wǎng)絡(luò)連接器。如果熱源超過室溫，則預(yù)警設(shè)備的閾值將繼續(xù)檢測該熱源。如果超過該閾值，則可以將熱源信息發(fā)送到建筑物管理控制中心進行預(yù)警；如果發(fā)現(xiàn)超過兩個超過法定系統(tǒng)的預(yù)警設(shè)備，則將熱源與建筑物火災(zāi)預(yù)警設(shè)備結(jié)合起來以進行緊急通知，從智能照明系統(tǒng)觸發(fā)警報。智能照明系統(tǒng)的預(yù)警功能是傳統(tǒng)單一預(yù)警設(shè)備的有效結(jié)合，不僅可以避免單路徑覆蓋不完全的問題，還可以在緊急情況下連接照明系統(tǒng)，實現(xiàn)對緊急問題的有效預(yù)警。

4.2.2 引導(dǎo)疏散

智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的疏散功能是對傳統(tǒng)照明疏散功能的大幅度升級改造。首先，它可以與內(nèi)置電源或備用電源結(jié)合使用，以在借助光源指示燈關(guān)閉建筑物后將其關(guān)閉。在發(fā)出疏散警告的同時，它可以避免現(xiàn)有電路系統(tǒng)中因停電而引起的問題。其次，智能應(yīng)急照明設(shè)備具有防止煙塵的作用，在發(fā)生火災(zāi)時用開啟警示燈，幫助被困人員逃離火場。此外，在高層建筑中，智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的疏散功能可引導(dǎo)被困人員可以逃到消防走廊，這方便了消防人員進行相應(yīng)的救援行動。因此，現(xiàn)代智能應(yīng)急照明系統(tǒng)不僅是一般的照明顯示功能。隨著科技和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，還可以利用大數(shù)據(jù)、人工智能、5G網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)來實現(xiàn)有效的逃生路線分析，并提供最佳的逃生路線。發(fā)生火災(zāi)時，大多數(shù)人往往對光源敏感，具有趨向性。因此智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的疏散指示功能可以在發(fā)生火災(zāi)時提供最佳的疏散策略。

4.3 智能應(yīng)急照明系統(tǒng)在工程中的具體應(yīng)用

4.3.1 寫字樓中的應(yīng)用

主控制界面可以控制建筑物的所有樓層上的場景，只需單擊就可以切換所有樓座的場景。也就是說，每個樓層都有自己的子控件以及自己的場景控制平面，在此界面上，可以看到場景變化時的電燈開關(guān)和單個控制按鈕。每個樓層電梯都配備有運動傳感器，并且僅在模式為夜間模式時才激活運動傳感器功能，并且在打開運動傳感器時，也會激活安裝在每個房間門中的重置面板。當(dāng)人從1樓大廳或負1樓車庫進入電梯大廳時，電梯大廳和走廊燈會打開。進入電梯后，如果傳感器未檢測到任何傳感器，則將延遲60s到達該樓層。指示燈自動熄滅。當(dāng)有人到達該樓層時，電梯門將打開，運動傳感器會檢測到該人并自動打開該樓層的電梯大廳和走廊中的燈，并且當(dāng)一個人進入辦公室時，該樓層的照明會自動延遲100s。人離開時，關(guān)閉電源并按門上的重置面板，走廊燈將重新打開。當(dāng)進入電梯廳時，運動傳感器會檢測到人并打開電梯廳的燈。人離開100s后，它會自動關(guān)閉。

4.3.2 地下車庫中的應(yīng)用

例如某建筑中，將在地下一層、二層車庫，裙房一層～五層的步行街、百貨電影城等公共場所安裝智能消防照明緊急疏散系統(tǒng)。采用的智能疏散照明系統(tǒng)由控制器主機，智能控制疏散標(biāo)志燈和應(yīng)急照明燈組成。控制器主機位于地下一層的消防室中，以監(jiān)控每個區(qū)域中的燈。疏散標(biāo)志和照明燈的電源由靠近火室的應(yīng)急燈雙配電箱供電。所有區(qū)域都通過一對通信信號線連接到網(wǎng)絡(luò)。建筑整體使用智能控制器主機讀取消防系統(tǒng)的煙霧和溫度探測器信息，并將每個警報探測器用作智能疏散連接計劃的觸發(fā)信號?？烧{(diào)節(jié)的疏散和出口指示燈始終亮著，當(dāng)連接了火源時，頻閃功能、語音指導(dǎo)功能和燈的方向由總操作指令控制。

5 結(jié)束語

總而言之，智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用經(jīng)歷了很大程度的變革和創(chuàng)新。新技術(shù)的應(yīng)用為應(yīng)急照明系統(tǒng)增加了許多輔助功能。通過逐步升級，對現(xiàn)有照明系統(tǒng)進行新的改進，不僅可以提高照明系統(tǒng)的安全性，還可以減少不必要的損失和影響。因此，有必要關(guān)注智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計，并使用智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)來幫助人們迅速撤離和逃生。在實際的智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計中，電路、燈、電源和通信是重要的設(shè)計內(nèi)容，只有確保設(shè)計的科學(xué)性和合理性，才能確保系統(tǒng)整體功能充分有效的發(fā)揮。