智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)在民用建筑中的應(yīng)用

趙曉霞

（太原市建筑設(shè)計(jì)研究院，太原 030009）

在民用建筑的設(shè)計(jì)與施工中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)消防應(yīng)急照明的設(shè)計(jì)與施工。在民用建筑的電氣設(shè)計(jì)中，要重視智能消防應(yīng)急照明的設(shè)計(jì)，以確保各項(xiàng)防火工作的順利進(jìn)行。筆者介紹了智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的基本組成、工作原理，對(duì)其在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的功能和作用

應(yīng)急照明指的是當(dāng)常規(guī)照明系統(tǒng)因?yàn)楣╇娭袛喽鵁o(wú)法正常照明時(shí)用于疏散、保障安全或持續(xù)工作的照明。在某些民用建筑中智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)尤為重要。民用建筑內(nèi)部構(gòu)造非常復(fù)雜，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)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(yīng)急照明系統(tǒng)中如果能及時(shí)開(kāi)啟應(yīng)急照明系統(tǒng)，就可以保證在復(fù)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(cái)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(shè)計(jì)水平得到提高，在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中，科學(xué)、合理地引入和使用智能應(yīng)急照明系統(tǒng)十分必要。通過(guò)與常規(guī)應(yīng)急照明系統(tǒng)的比較，得出其優(yōu)越性：1）更加準(zhǔn)確。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各種燈光的協(xié)調(diào)與控制，并可有效指導(dǎo)逃生人員尋找出口。2）速度更快。發(fā)生火災(zāi)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(dāng)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(zāi)時(shí)這種行為很危險(xiǎn)。為解決這種情況，可以在實(shí)際工作中適當(dāng)引入和運(yùn)用智能應(yīng)急照明系統(tǒng)，利用閃光燈、語(yǔ)音提示等多種方法防止人們?cè)诰o急情況下過(guò)度緊張并使之快速撤離，從而最大程度地保障安全。3）更加安全。在民用建筑發(fā)生重大火災(zāi)時(shí)，通過(guò)智能應(yīng)急照明，可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按就近原則進(jìn)行人員的合理疏散。根據(jù)不同的條件，改進(jìn)和優(yōu)化已有疏散路線，從而避免繞道、進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域等多種情況，最大程度地保障疏散的安全性和可靠性。

2 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

為更好地展示民用建筑的電氣設(shè)計(jì)，以某商場(chǎng)為研究對(duì)象，該單層建筑面積3 000 m2，采用了智能化的應(yīng)急照明系統(tǒng)，并將系統(tǒng)的主設(shè)備設(shè)置在了消防室內(nèi)，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)以最快的速度傳送到消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)遇到緊急情況時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，所有燈被點(diǎn)亮。應(yīng)急照明系統(tǒng)投入使用后，將進(jìn)入新一輪的智能化運(yùn)營(yíng)。在大型商場(chǎng)著火時(shí)地面上的燈會(huì)自動(dòng)亮起，并持續(xù)閃爍。當(dāng)與火警信號(hào)方向相反時(shí)，緊急出口信號(hào)也會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，進(jìn)入閃爍觀察模式，當(dāng)火警信號(hào)熄滅時(shí)系統(tǒng)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(shì)的不同而改變，進(jìn)入頻閃模式。在大型商場(chǎng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)按照具體的火情和煙霧走勢(shì)，對(duì)火災(zāi)緊急情況下的智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)進(jìn)行控制。起火地點(diǎn)二層的消防通道標(biāo)識(shí)已熄滅，而右邊的地面照明指示燈則是反向的。如果地下室樓層著火，則智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)將啟動(dòng)預(yù)設(shè)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(dǎo)航，同時(shí)還將開(kāi)通語(yǔ)音功能。一旦發(fā)生火災(zāi)，第一時(shí)間根據(jù)消防控制室的情況確定火災(zāi)信號(hào)，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(shè)置緊急逃生指示燈，最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(zhǔn)確地找到逃生路徑。智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)由控制軟件、主機(jī)、消防系統(tǒng)等部分組成。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)應(yīng)急照明設(shè)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(tǒng)，均能快速采集、分析、處理火災(zāi)信息，并能實(shí)時(shí)監(jiān)控和感知火災(zāi)發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)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(yīng)急照明系統(tǒng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相互影響，特別是在確定火警信號(hào)后，要嚴(yán)格根據(jù)指定的疏散路線，確保疏散過(guò)程的合理性和科學(xué)性。

3 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 供電線路設(shè)計(jì)

針對(duì)民用建筑的電氣設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用中還需要重點(diǎn)發(fā)展專(zhuān)門(mén)的供電線路輔助供電。為保證智能消防照明設(shè)備的正常工作，必須選用符合標(biāo)準(zhǔn)的電纜，以保證系統(tǒng)的抗干擾能力，保證在火災(zāi)時(shí)不中斷供電。應(yīng)急照明系統(tǒng)必須在火災(zāi)發(fā)生時(shí)維持正常運(yùn)行，保證供電線路在1.5 h內(nèi)都要按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)供電。

3.2 燈光設(shè)備的設(shè)計(jì)

照明裝置對(duì)保障居住環(huán)境的安全有很大影響。照明設(shè)備的設(shè)計(jì)，尤其是照明設(shè)備的布局，直接影響消防系統(tǒng)的整體水平，因此，照明設(shè)施應(yīng)作為一個(gè)疏散單元來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。照明設(shè)施的設(shè)計(jì)由照明設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警裝置組成。照明設(shè)備主要包括照明設(shè)備的選擇，照明設(shè)備的確定以及照明設(shè)備的配置。

3.3 特殊線路的設(shè)計(jì)

在智能消防照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須保證電力供應(yīng)和設(shè)備的專(zhuān)業(yè)化，保障人員的撤離和工作效率。必須要設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的電路，以保證應(yīng)急照明系統(tǒng)能滿足需求，同時(shí)保證照明系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。自動(dòng)切換設(shè)備與系統(tǒng)終端的結(jié)構(gòu)相連接，保證應(yīng)急照明系統(tǒng)的正常工作。

3.4 中央控制室的設(shè)計(jì)

應(yīng)急照明控制器與照明裝置采用中心供電或應(yīng)急供電方式，同時(shí)控制應(yīng)急電源和蓄電池的開(kāi)關(guān)。在中心供電或后備電源與照明裝置通信被切斷時(shí)，非持續(xù)光源由節(jié)電狀態(tài)轉(zhuǎn)換為應(yīng)急狀態(tài)。在kommunikation控制器與中心或緊急電力供應(yīng)中斷時(shí)，由電力供應(yīng)或緊急電力供應(yīng)鏈控制不連續(xù)光源。在正常工作方式下，主接地要通電，不間斷照明要斷開(kāi)，燈泡要在ecomode模式下繼續(xù)工作，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)的應(yīng)急啟動(dòng)必須由人工進(jìn)行。中心供電，能人工操縱中心電源，控制中心電源輸出，并控制所有不間斷光源的應(yīng)急照明，使之從省電狀態(tài)轉(zhuǎn)換為應(yīng)急狀態(tài)；在使用自身電池供電的情況下，必須人工關(guān)掉應(yīng)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(yīng)急照明系統(tǒng)來(lái)控制，并將其從節(jié)電狀態(tài)轉(zhuǎn)換為應(yīng)急狀態(tài)。建立地區(qū)消防警報(bào)，并能及時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。

4 消防應(yīng)急照明系統(tǒng)安裝要求

4.1 照明設(shè)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，必須明確疏散的位置，根據(jù)疏散難度和救火需求，確定其地面照明的最小值。《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)建筑照明設(shè)備的安裝地點(diǎn)、位置和地板的最低照度進(jìn)行了規(guī)定。標(biāo)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。在人員撤離路線的任何位置都應(yīng)該有信號(hào)。

4.2 照明設(shè)備的選擇

使用節(jié)能光源的燈具，色溫不低于2 700 K。緊急照明光源應(yīng)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?zé)?。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(duì)周?chē)h(huán)境的反應(yīng)，加速應(yīng)急疏散，提高工作效率，因此，光源的色溫不能低于2 700 K。燈具的電池應(yīng)選用安全性高、不含重金屬、不污染環(huán)境的電池。對(duì)于自帶供電的照明設(shè)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(shè)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(yīng)急照明設(shè)備在緊急情況下可連續(xù)工作，蓄電池的初始充放電能力必須達(dá)到照明設(shè)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(dāng)會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。在日常使用中由于燈具外殼損壞而導(dǎo)致帶電部位暴露，在人體伸臂范圍內(nèi)，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電擊危害，《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求，安裝在離地面2.5 m或以下的應(yīng)急照明系統(tǒng)，必須選用A類(lèi)燈，其工作電壓要小于電擊保護(hù)的臨界值。在消防工作中消防隊(duì)員通常使用消防栓進(jìn)行滅火，消防用的水介質(zhì)是導(dǎo)電性的，通過(guò)消防栓與水柱之間的傳導(dǎo)路徑防止在滅火時(shí)出現(xiàn)電擊事故。根據(jù)目前消防系統(tǒng)的技術(shù)水平和實(shí)際應(yīng)用條件，規(guī)定在2.5～8 m處安裝的照明燈具也必須是A類(lèi)。對(duì)于只需報(bào)警而無(wú)需聯(lián)動(dòng)式消防裝置的保護(hù)目標(biāo)（居住面積超過(guò)27 m2，小于54 m2，在疏散通道、前室、樓梯間等公共部位，無(wú)機(jī)械增壓送風(fēng)裝置的情況下，應(yīng)采取分區(qū)報(bào)警器。該系統(tǒng)采用常規(guī)照明電源和自帶電池，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，根據(jù)滅火、救援等緊急情況，需要關(guān)閉室內(nèi)照明，從而使控制系統(tǒng)中的燈具應(yīng)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(duì)人和家畜的效應(yīng)第5部分：生理效應(yīng)的接觸電壓閾值》（GB／T 13870.5—2016）中的臨界值。

4.3 照明設(shè)備的配置

采用了多個(gè)均勻分布的方式，滿足了照明地面的最低照明要求，并根據(jù)所選的光照特征進(jìn)行照明布置。在室外安全區(qū)域、室外樓梯疏散門(mén)上方設(shè)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(nèi)安全區(qū)域。方向信號(hào)燈的箭頭指示方向必須根據(jù)疏散指示圖指引撤離方向，并引導(dǎo)到安全出口。在走道、樓梯兩側(cè)與地面、梯面高度1 m以下的墻壁、柱面上設(shè)置指示燈；在撤離時(shí)，疏散通道上方應(yīng)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)20 m；當(dāng)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)10 m。樓梯間的每一層都應(yīng)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(fù)合指示燈。

5 結(jié)論

在緊急情況下，應(yīng)急照明燈具的設(shè)計(jì)是應(yīng)急照明設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)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(tǒng)的結(jié)構(gòu)。合理的燈光布局，使緊急燈光設(shè)計(jì)更加人性化、更加安全。要充分發(fā)揮消防應(yīng)急照明系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)越性，必須將軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合，提高運(yùn)行質(zhì)量，保障在消防安全中發(fā)揮重要作用。