集中電源智能控制應(yīng)急照明疏散系統(tǒng)施工技術(shù)

石穗嘉，顏學(xué)超

（廣東省第一建筑工程有限公司 廣州 510010）

0 引言

國(guó)內(nèi)普遍采用自帶蓄電池的疏散照明系統(tǒng)，該類型的疏散指示燈和出口指示燈有著固定方向指示，不能有序地引導(dǎo)人員疏散遠(yuǎn)離火場(chǎng)，反而存在著將人員引向火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域和非安全出口的錯(cuò)誤方向隱患，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，應(yīng)急疏散指示標(biāo)志不能科學(xué)、正確地引導(dǎo)群眾及時(shí)疏散，以至在人員密集的場(chǎng)所發(fā)生互相踩踏、群死群傷的情況［1］。因此，對(duì)于建筑物層數(shù)較高、功能復(fù)雜、疏散困難、人員密集、火災(zāi)負(fù)荷大燈特點(diǎn)的建筑物，采用傳統(tǒng)的自帶蓄電池疏散指示燈方式已經(jīng)不能滿足要求。不僅施工成本費(fèi)用高，后期檢查維護(hù)也不方便，應(yīng)急照明電源更是無(wú)法進(jìn)行集中管理。對(duì)此，安全疏散系統(tǒng)能否迅速有效的實(shí)施，使被困人員能夠在最短時(shí)間內(nèi)沿最短路線盡快逃離至安全地帶，是避免造成群死群傷的重要措施。隨著高大且功能復(fù)雜的綜合建筑日益增多，消防應(yīng)急聯(lián)動(dòng)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對(duì)消防應(yīng)急疏散系統(tǒng)也有著極大的要求，因此集中電源智能控制應(yīng)急照明疏散系統(tǒng)得到了發(fā)展。該系統(tǒng)由應(yīng)急照明系統(tǒng)控制器、應(yīng)急照明集中電源、應(yīng)急照明分配電裝置、集中智能控制型消防應(yīng)急燈具和軟件等組成。若發(fā)生火災(zāi)，該系統(tǒng)通過(guò)火災(zāi)報(bào)警控制器聯(lián)動(dòng)，獲取火災(zāi)詳細(xì)信息，通過(guò)應(yīng)急照明控制主機(jī)預(yù)設(shè)的安全疏散方案對(duì)疏散路線做出了局部的優(yōu)化與調(diào)整并迅速使應(yīng)急燈具亮燈形成最佳疏散路線，主動(dòng)避開(kāi)火災(zāi)點(diǎn)，有序進(jìn)行人員的疏散。供電線路采用安全電壓，保障了疏散人員與消防員的安全，并在實(shí)際工程中得到了推廣和應(yīng)用［2］。

1 與傳統(tǒng)自帶蓄電池疏散系統(tǒng)技術(shù)相比較

與傳統(tǒng)自帶蓄電池疏散系統(tǒng)相比，該技術(shù)充分利用原有消防報(bào)警系統(tǒng)的感煙探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕，確定火災(zāi)位置。通過(guò)人員疏散模擬軟件進(jìn)行疏散模擬分析，生成最佳動(dòng)態(tài)疏散路線，對(duì)智能控制主機(jī)預(yù)設(shè)的安全疏散方案進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，將被動(dòng)疏散改為主動(dòng)疏散，降低了人們?cè)诨馂?zāi)環(huán)境下的恐慌心理，能夠有效保障建筑物內(nèi)人員安全、迅速、有序疏散，避免了盲目逃生、踩踏等群死群傷事故的發(fā)生［3］并有利于救援工作的順利進(jìn)行，從而最大限度地減少人員的傷亡和降低財(cái)產(chǎn)的損失。

相比于傳統(tǒng)自帶蓄電池疏散系統(tǒng)的應(yīng)急供電時(shí)間短、燈具供電電壓高的問(wèn)題，消防員救火過(guò)程容易發(fā)生觸電。該技術(shù)采用集中電源供電，燈具采用安全電壓DC24 V，另外配備電池維護(hù)技術(shù)來(lái)保護(hù)、控制蓄電池充放電周期管理，確保應(yīng)急供電時(shí)間大于90 min。不僅提高了系統(tǒng)工作可靠性，而且電池使用壽命更長(zhǎng)、安全性更高、維護(hù)成本更低。

集中電源智能控制系統(tǒng)，供電線與通訊線采用總線方式，節(jié)省成本，降低工程安裝調(diào)試的難度（見(jiàn)圖1、圖2）。系統(tǒng)使用3根導(dǎo)線進(jìn)行布線（供電線2條、通訊線1條），可實(shí)線舊樓宇應(yīng)急照明系統(tǒng)無(wú)需重新布線進(jìn)行升級(jí)改造。

2 關(guān)鍵技術(shù)的研究

集中電源智能控制應(yīng)急照明疏散系統(tǒng)施工技術(shù)主要由應(yīng)急照明系統(tǒng)控制器、應(yīng)急照明集中電源、應(yīng)急照明分配電裝置、集中智能控制型消防應(yīng)急燈具和軟件等組成。系統(tǒng)具有自檢功能，監(jiān)視終端設(shè)備和主機(jī)的工作情況。當(dāng)自動(dòng)報(bào)警主機(jī)接受到報(bào)警信號(hào)，通過(guò)RS-232 通訊協(xié)議傳輸報(bào)警位置信號(hào)。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)火災(zāi)發(fā)生地址，煙霧蔓延方向等獲取火災(zāi)詳細(xì)信息，主機(jī)生成最佳疏散路線［4］。由于每個(gè)集中智能控制型消防應(yīng)急燈具都具有獨(dú)立的ID地址碼，使之其能夠主動(dòng)上報(bào)燈具狀態(tài)信息并獨(dú)立地執(zhí)行指令，系統(tǒng)通過(guò)燈具內(nèi)置單片機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光源情況。集中智能控制型消防應(yīng)急燈具是系統(tǒng)的疏散指示執(zhí)行機(jī)構(gòu)，平時(shí)處于巡檢狀態(tài)，火災(zāi)時(shí)，消防應(yīng)急燈具控制器能夠及時(shí)獲取燈具的ID地址并向其發(fā)出的動(dòng)作命令，接收到動(dòng)作指令后消防應(yīng)急燈具其發(fā)光指示箭頭開(kāi)始按順序向安全出口方向依次閃爍，從而完成安全疏散引導(dǎo)的功能［5］。該技術(shù)的研究主要體現(xiàn)以下幾方面：①主機(jī)對(duì)設(shè)備集中管理，采用了總線制的通訊方式，方便管理或維修人員掌握整體系統(tǒng)工作情況和設(shè)備故障點(diǎn)。主機(jī)負(fù)責(zé)管理集中電源的運(yùn)行狀態(tài)，集中電源管理燈具的運(yùn)行狀態(tài)，每一層之間互不影響，即使主機(jī)故障，也不影響燈具進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，實(shí)施性更強(qiáng)。②系統(tǒng)內(nèi)所有燈具采用DC24 V 安全電壓，燈具內(nèi)不帶蓄電池，采用集中電源供電。避免燈具帶蓄電池帶來(lái)污染問(wèn)題的同時(shí)大大提高了電池的利用率，滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018年版）：GB 50016—2014》連續(xù)供電時(shí)間不應(yīng)小于1.5 h 的要求。燈具供電與通訊線采用穿金屬導(dǎo)管敷設(shè)，供電采用安全電壓，保障人員安全。特別是消防員采用水滅火時(shí)，有效防止觸電的傷害。③對(duì)舊樓宇原系統(tǒng)升級(jí)，在每層的管井或機(jī)房?jī)?nèi)增加集中電源管理系統(tǒng)，對(duì)原系統(tǒng)的供電線路識(shí)別與測(cè)試，合格后接入系統(tǒng)，未端設(shè)備更換為新的燈具。在不影響外觀與裝飾面的情況下對(duì)應(yīng)急指示系統(tǒng)升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)智能控制。④系統(tǒng)主機(jī)與消防報(bào)警主機(jī)聯(lián)動(dòng)，通過(guò)RS232 接口進(jìn)行通訊。系統(tǒng)主機(jī)軟件導(dǎo)入信息，采用人性化的圖文交互界面設(shè)計(jì)，可以精確顯示建筑平面圖及設(shè)備安裝位置，操作人員通過(guò)操作界面直觀簡(jiǎn)單的操作主機(jī)，火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以更快的根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整或者修改疏散方案。

3 施工安裝要點(diǎn)

3.1 系統(tǒng)線路安裝要點(diǎn)

按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018 年版）：GB 50016—2014》的要求，供電與通訊線路采用穿金屬導(dǎo)管敷設(shè)，導(dǎo)管可根據(jù)設(shè)計(jì)或現(xiàn)場(chǎng)的情況及要求采用明裝敷設(shè)與暗裝敷設(shè)。①明裝敷設(shè)時(shí)，導(dǎo)管安裝應(yīng)橫平豎直，金屬接線盒應(yīng)采用明裝型接線盒，不能使用暗裝型的接線盒。金屬導(dǎo)管需涂二遍防火油漆，防火油漆提供國(guó)家防火檢測(cè)合格報(bào)告等質(zhì)量保證文件。使用快速連接接頭，首未端進(jìn)行等電位接地連接，確保使用的安全［6］。②采用暗裝敷設(shè)時(shí)，需配合土建結(jié)構(gòu)、砌磚施工。導(dǎo)管的敷設(shè)路由采用BIM 技術(shù)策劃，采用沿梁、結(jié)構(gòu)柱敷設(shè)，可避免后期管線支架安裝時(shí)打破暗裝的導(dǎo)管。結(jié)構(gòu)施工完成，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行導(dǎo)管的試通工作，采用16#鐵絲或穿線器試通，存在的阻塞位置進(jìn)行及時(shí)的處理，避免土建工預(yù)完成后，進(jìn)行二次破壞。土建砌磚后，引下（上）的導(dǎo)管按工序的要求暗敷完成，不燃性的保護(hù)層不能小于30 mm（見(jiàn)圖3）。

消防配電線路宜其他的供電線路分開(kāi)敷設(shè)，并且配電線路采用礦物類不燃性電纜。在同一樓宇，相同性質(zhì)的導(dǎo)線采用同一顏色，導(dǎo)線型號(hào)及顏色符合圖紙、規(guī)范的要求。主機(jī)與控制柜連接的相線采用絕緣皮顏色采用黃色、綠色、紅色，零線采用淡藍(lán)色，接地線采用黃綠雙色線。燈具DC24 V 供電線路，正極采用紅色，負(fù)極采用黑色，建議通訊線采用藍(lán)色或灰色。相同性質(zhì)的雙絞總線使用時(shí)應(yīng)統(tǒng)一，并在竣工圖標(biāo)示。始、未端應(yīng)使用專用標(biāo)記套，方便維修與保養(yǎng)［7］。

3.2 應(yīng)急照明系統(tǒng)主機(jī)安裝

應(yīng)急照明系統(tǒng)控制器安裝前應(yīng)做好開(kāi)箱記錄，檢查配件是否松動(dòng)，質(zhì)量保證文件是否齊全。并進(jìn)行模擬通電試驗(yàn)，確保安裝前設(shè)備功能無(wú)缺失，運(yùn)輸過(guò)程無(wú)損傷。主機(jī)建議安裝在值班室或消防控制室內(nèi)，操作距離滿足要求，避免上方安裝無(wú)關(guān)管道。

采用箱式主機(jī)，安裝高度宜為1.2 m，安裝時(shí)選用優(yōu)質(zhì)的膨脹螺栓固定，安裝牢固可靠，不得傾斜。采用落地柜式安裝前，應(yīng)做好設(shè)備支架，支架防腐、油漆已經(jīng)完成。柜體安裝垂直度不應(yīng)大于0.1%，連接主機(jī)控制器上樁接電，嚴(yán)禁采用插座連接，應(yīng)直接連接接電。柜體或箱體應(yīng)進(jìn)行等電位接地，確保使用的安全。

3.3 應(yīng)急照明疏散集中電源安裝要點(diǎn)

應(yīng)急照明集中電源安裝前對(duì)設(shè)備與敷設(shè)的線路進(jìn)行絕緣強(qiáng)度測(cè)試，設(shè)備的輸入端、輸出端對(duì)地電阻絕緣電阻值不能低于2 MΩ［8］，供配電線絕緣電阻不能低于0.5 MΩ。由于集中電源內(nèi)部安裝了免維護(hù)電池，如圖4所示，工作過(guò)程需進(jìn)行充放電，集中電源嚴(yán)禁安裝在密閉的空間，且不能安裝在潮濕的防下室、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所，建議安裝在帶通風(fēng)設(shè)備的機(jī)房或管井。380/220 V 供電線路與DC24 V 供電線路應(yīng)獨(dú)立導(dǎo)管敷設(shè)，嚴(yán)格按規(guī)范要求將強(qiáng)、弱電不同回路的進(jìn)行分導(dǎo)管（槽）敷設(shè)。安裝的要求與應(yīng)急照明系統(tǒng)控制柜相同。由于樓層安裝環(huán)境較復(fù)雜，注意機(jī)房或管井應(yīng)有防水、防蟲、防鼠、防觸電措施。入門設(shè)檔水坎、防鼠板，通風(fēng)口設(shè)防蟲網(wǎng)，安裝集中電源柜應(yīng)就近與接地干線可靠連接，操作及維修空間設(shè)絕緣墊。確保設(shè)備安全運(yùn)行，操作人員的安全。

3.4 消防燈具安裝要點(diǎn)

集中智能控制型消防燈具安裝滿足以下要求：①未端燈具安裝前應(yīng)檢查外觀無(wú)破損，質(zhì)量保證文件齊全；②燈具的安裝高度符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范：GB 50016—2014》規(guī)定的1.0 m 以下的墻面或地面上，安裝燈具應(yīng)牢固，螺栓和防松配件齊全，安裝后不松動(dòng)；③燈具靠近可燃物時(shí)，應(yīng)有隔熱措施，安裝隔熱墊；④DC24 V 供電線與燈具連接嚴(yán)禁串接，采用壓接或焊接方式引出分支供電線接入燈具，確保供電回路干線供電可靠性；⑤埋地的燈具與地面裝飾面平齊，高度差小于3 mm，存在過(guò)高或過(guò)低的燈具應(yīng)及時(shí)調(diào)整。燈具安裝應(yīng)成排成線，提高觀感質(zhì)量。對(duì)埋地?zé)艟叩慕泳€，應(yīng)注意有可靠的防水絕緣措施［9］。

4 系統(tǒng)調(diào)試要點(diǎn)

系統(tǒng)調(diào)試前，應(yīng)按設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，對(duì)系統(tǒng)部件的規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、備件等進(jìn)行查驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)的線路進(jìn)行檢查。

集中控制型系統(tǒng)調(diào)試前，應(yīng)對(duì)燈具、集中電源或應(yīng)急照明配電箱進(jìn)行地址設(shè)置及地址編碼，并應(yīng)符合以下要求：①對(duì)應(yīng)急照明控制器配接的燈具、集中電源或應(yīng)急照明配電箱進(jìn)行地址編碼，每一臺(tái)燈具、集中電源或應(yīng)急照明配電箱應(yīng)對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立識(shí)別地址；②應(yīng)急照明控制器應(yīng)對(duì)其配接的燈具、集中電源或應(yīng)急照明配電箱進(jìn)行地址注冊(cè)，并錄入地址注釋信息；③記錄系統(tǒng)部件設(shè)置情況［10］。

集中電源和照明燈具的調(diào)試分別進(jìn)行單個(gè)控制機(jī)通電檢查。調(diào)試過(guò)程由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，應(yīng)先按照設(shè)計(jì)文件的回路進(jìn)行調(diào)試，然后再逐個(gè)樓層，最后到整個(gè)系統(tǒng)循序漸進(jìn)的調(diào)試方法。每個(gè)回路、每個(gè)樓層的集中電源主機(jī)與燈具正常點(diǎn)亮燈具，燈具與集源主機(jī)的通訊正常。出現(xiàn)的故障，應(yīng)逐一排除。對(duì)控制主機(jī)的調(diào)試，將各防火分區(qū)、樓層、樓梯通道疏散指示方案、系統(tǒng)各工作模式的設(shè)計(jì)文件由技術(shù)人員輸入主機(jī)。連接控制主機(jī)與集中電源的通訊進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試。檢查控制主機(jī)與集中電源通訊與工作情況進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試完成后，連接消防報(bào)警主機(jī)通訊接口，并模擬系統(tǒng)火災(zāi)情況進(jìn)行整體調(diào)試。

調(diào)試過(guò)程應(yīng)收集整理以下資料：①平面圖、系統(tǒng)圖；②疏散指示方案、工作模式的設(shè)計(jì)文件；③使用說(shuō)明書、設(shè)置情況記錄；④燈具地址編碼表。

5 結(jié)語(yǔ)

集中電源智能控制應(yīng)急照明疏散系統(tǒng)不僅解決了傳統(tǒng)自帶蓄電池疏散應(yīng)急標(biāo)志燈難以維護(hù)檢修，設(shè)備通過(guò)主機(jī)的巡檢，實(shí)時(shí)監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況，大大減少了后期燈具維護(hù)檢修費(fèi)用。采用總線式技術(shù)為項(xiàng)目節(jié)省投資，與傳統(tǒng)自帶蓄電池疏散系統(tǒng)對(duì)比費(fèi)用減少，對(duì)舊建筑物改造方便，實(shí)現(xiàn)升級(jí)智能化管理。并解決了無(wú)法和消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)實(shí)時(shí)智能調(diào)整應(yīng)急疏散指示方向的問(wèn)題，保障人民生命安全。