民用建筑電氣設(shè)計中智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的應(yīng)用

馮麗芳

（太原普可佳工程設(shè)計有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

民用建筑中的智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)承擔(dān)著消防系統(tǒng)的應(yīng)急疏散功能，設(shè)計人員在對民用建筑進(jìn)行電氣設(shè)計時，應(yīng)結(jié)合民用建筑樓層結(jié)構(gòu)及消防需求，對消防應(yīng)急照明系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計及應(yīng)用，以此保障民用建筑的消防安全。

1 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)簡述

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)顧名思義就是在建筑物發(fā)生火災(zāi)險情時，緊急啟動照明系統(tǒng)為樓內(nèi)居民提供照明救急，充當(dāng)指示燈與照明設(shè)備，指引群眾撤離的一種智能系統(tǒng)，它是智能消防的核心環(huán)節(jié)之一。常見的智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)主要由智能消防通信設(shè)備、聯(lián)動控制系統(tǒng)、疏散指示燈、消防燈等組成?；馂?zāi)發(fā)生時，如果沒有應(yīng)急照明系統(tǒng)的正確指引，部分群眾可能無法及時脫離火災(zāi)事故現(xiàn)場，危及生命安全，在建筑中引入智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)，系統(tǒng)可以在火災(zāi)發(fā)生的第一時間啟動，引導(dǎo)樓內(nèi)群眾安全撤離。因此，在實(shí)際的民用建筑電氣設(shè)計中，必須重視智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的靈敏性、實(shí)用性、以及布局合理性，只有這樣才能確保所設(shè)計的應(yīng)急系統(tǒng)能夠在關(guān)鍵時刻發(fā)揮出真正的作用[1]。

2 智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的核心功能要求

2.1 應(yīng)急逃生功能

當(dāng)民用建筑發(fā)生火災(zāi)險情后，智能應(yīng)急照明系統(tǒng)會在聯(lián)動控制系統(tǒng)的作用下啟動，快速對民用建筑所處的環(huán)境狀態(tài)，如人員密度、空氣密度、樓層結(jié)構(gòu)等內(nèi)容進(jìn)行分析，將火災(zāi)報警點(diǎn)信息、疏散信息、平面地圖等導(dǎo)入智能消防系統(tǒng)中，繪制最佳的動態(tài)逃生路線，關(guān)閉會將群眾引向危險區(qū)域的錯誤或無用指示燈，實(shí)現(xiàn)對智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的動態(tài)控制，從而為樓內(nèi)群眾指示正確的逃生通道，引導(dǎo)樓內(nèi)居民順利疏散。

2.2 消防聯(lián)動功能

應(yīng)急照明系統(tǒng)屬于智能消防系統(tǒng)的重要組成部分，當(dāng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)被觸發(fā)后，智能消防系統(tǒng)中的聯(lián)動控制系統(tǒng)，會在第一時間啟動智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)，指引群眾撤離[2]。

2.3 系統(tǒng)顯示功能

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)搭載的顯示屏及攝像頭等設(shè)備，能夠?qū)崟r監(jiān)視或顯示主電源與備用電源的電池充電狀態(tài)、工作狀態(tài)、故障狀態(tài)、輸出電流、輸出電壓等工作狀態(tài)，便于智能消防系統(tǒng)維護(hù)人員，及時對應(yīng)急照明系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行了解和維修，以確保智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的顯示功能良好，避免因系統(tǒng)顯示功能故障，而影響應(yīng)急消防系統(tǒng)的顯示功能。

2.4 故障處理

當(dāng)應(yīng)急消防系統(tǒng)及其關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的電路出現(xiàn)斷路、短路、欠壓等問題時，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定，會及時發(fā)出光信號或故障提示音，提醒維修人員進(jìn)行檢修，并將故障路段和故障類型顯示在屏幕上[3]。

3 傳統(tǒng)應(yīng)急照明系統(tǒng)存在的問題

傳統(tǒng)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)分為兩種，一種是由安全出口指示燈、疏散標(biāo)志指示燈、EPS（集中電源控制柜）等設(shè)備組成；另一種是由安全出口指示燈（自帶蓄電池）、疏散標(biāo)志指示燈（自帶蓄電池）、消防應(yīng)急照明配電箱等設(shè)備組成。民用建筑發(fā)生火災(zāi)險情后，會產(chǎn)生大量煙霧，阻礙人員視線，傳統(tǒng)應(yīng)急照明系統(tǒng)為靜態(tài)展示，容易被濃煙覆蓋，影響疏散指示燈的顯示效果，從而影響群眾逃生。同時，為了避免火災(zāi)過程中出現(xiàn)的斷電問題，影響應(yīng)急照明系統(tǒng)的正常使用，傳統(tǒng)的應(yīng)急照明系統(tǒng)中的每個指示燈或燈具都是單獨(dú)安裝的，主要靠自帶的電池供電，使用壽命有限。因此，為了確保應(yīng)急照明系統(tǒng)的日常使用，維修人員需要經(jīng)常對燈具和電池進(jìn)行更換或維修，工作量較大，容易出現(xiàn)疏漏。此外，傳統(tǒng)的應(yīng)急照明系統(tǒng)在使用的過程中，指示燈指引的方向都是事先設(shè)定好的，火災(zāi)發(fā)生時，無法根據(jù)樓層火災(zāi)實(shí)況，對指示燈指示方向進(jìn)行修改，或及時關(guān)閉錯誤指示燈，導(dǎo)致群眾無法及時疏散撤離，出現(xiàn)嚴(yán)重后果[4]。

4 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的優(yōu)勢

4.1 快速性

與傳統(tǒng)的應(yīng)急照明系統(tǒng)相比，智能消防照明系統(tǒng)更為靈活多變，系統(tǒng)可以根據(jù)火災(zāi)報警點(diǎn)信息、疏散信息、平面地圖、人口密度等，結(jié)合民用建筑樓層結(jié)構(gòu)，按照就近疏散原則，對疏散路徑進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急照明系統(tǒng)的動態(tài)管理，從而快速的為群眾提供最佳的、最快的逃生路線。

4.2 準(zhǔn)確性

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的所有應(yīng)急指示燈都是相互關(guān)聯(lián)且可調(diào)節(jié)的，由同一個聯(lián)動系統(tǒng)控制平臺進(jìn)行控制，對民用建筑內(nèi)的每個指示燈的指引方向或展示狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整，如在濃煙情況下，啟動應(yīng)急指示燈的頻閃功能，提高指示燈的醒目度，確保指示燈不被濃煙遮蓋，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

4.3 安全性

出于人性本能，人在看到火災(zāi)時，往往會在求生欲的催使下，一看到亮光就快速跑過去，其余的人則會盲目跟從。在這種情況下，如果應(yīng)急照明系統(tǒng)指示出現(xiàn)錯誤不能及時調(diào)整，會將逃生群眾帶入危險區(qū)域，這恰恰也是傳統(tǒng)照明應(yīng)急系統(tǒng)容易出現(xiàn)的問題，而智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的應(yīng)用則完全可以避免這個問題，它能在火災(zāi)發(fā)生的第一時間借助設(shè)定好的程序，為群眾計算出最佳的逃生路線，管理人員也會實(shí)時關(guān)注樓內(nèi)動態(tài)，及時調(diào)整逃生路線，指引群眾進(jìn)行疏散，保障群眾安全。

5 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計思路

5.1 系統(tǒng)功能與控制系統(tǒng)的設(shè)計

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)采取“兩線制”，即將通信線與電源線同時連接到應(yīng)急照明設(shè)備上，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)急照明設(shè)備的全天候二十四小時實(shí)時通訊監(jiān)控。采取這種設(shè)計方式的應(yīng)急照明系統(tǒng)能夠?qū)溆秒姵?、?yīng)急照線路、燈具進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，一旦其中某一個部位發(fā)生故障后，相應(yīng)的控制器能夠及時發(fā)出警報，同時顯示故障位置，催促維修人員及時對故障部位進(jìn)行維修，以保證應(yīng)急照明系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[5]。

5.2 供電線路及電纜的合理設(shè)計

為了確保應(yīng)急系統(tǒng)的功能性與實(shí)用性，必須對其供電線路進(jìn)行合理設(shè)計，確保在火災(zāi)險情發(fā)生時，應(yīng)急照明系統(tǒng)仍舊能夠穩(wěn)定、持續(xù)的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。民用建筑發(fā)生火災(zāi)時，為了讓不熟悉現(xiàn)場的群眾能夠及時逃生，應(yīng)確保應(yīng)急照明指示燈的可視距離大于15m，使用低煙電線電纜，確保纜線燃燒時，不會出現(xiàn)有毒有害氣體，如腐蝕性氣體等，危及群眾生命健康，影響群眾逃生。因此，在供電線路電纜的選擇上，通常會選擇耐腐蝕性好、耐高溫、耐火性強(qiáng)、燃燒不會產(chǎn)生有害有毒刺激性氣體的電源線。在智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的線路敷設(shè)上，考慮到高溫、空氣潮濕、機(jī)械損傷等問題會對線路造成的影響，應(yīng)采取將電線穿過金屬管并在管外涂防火涂料的方式來對電線進(jìn)行保護(hù)，不能把線路暗敷在易燃燒的結(jié)構(gòu)體中。線路敷設(shè)方式設(shè)計時，考慮民用建筑吊頂易燃物較多等因素，盡量避免在吊頂內(nèi)敷設(shè)應(yīng)急電源線路，如果實(shí)在是避不開，應(yīng)將應(yīng)急照明線路暗敷在樓板或墻體內(nèi)。既確保吊頂?shù)拿烙^性，又避開吊頂?shù)囊兹嘉?，保障?yīng)急照明線路的安全性[6]。

5.3 消防應(yīng)急燈具的合理設(shè)計

根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)范條例及標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)民用建筑智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的消防應(yīng)急照明燈距地高度不大于8m 時候，其使用的蓄電池電源及主電源所使用的額定工作電壓應(yīng)不能大于DC36V，且考慮到應(yīng)急照明設(shè)備的節(jié)能環(huán)保性及燈具容量，應(yīng)選擇功率較小、照明效果較佳的LED 燈等為應(yīng)急照明燈具。

5.3.1 安全照明燈具

為了保障安全照明燈具的運(yùn)行良好，應(yīng)設(shè)計專門的應(yīng)急照明線路，如遇火災(zāi)斷電，該線路的安全照明燈具仍舊能夠正常使用，引導(dǎo)群眾疏散。在安全照明燈具的選擇上，應(yīng)盡量選擇質(zhì)量合格、性能達(dá)標(biāo)、使用壽命較長的燈具。這樣可以保證安全照明燈具不僅可以滿足平時的民用建筑照明需求，還有能夠在特殊情況下正常照明。

5.3.2 疏散照明燈具

疏散照明燈是系統(tǒng)的重點(diǎn)，其主要作用是引導(dǎo)群眾快速找到最佳的安全出口、有序疏散。由于我國當(dāng)前的民用建筑多為高層建筑，且建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間較為封閉，一旦發(fā)生火災(zāi)，樓梯間、過道等較為密閉的空間如果沒有疏散指示燈，極易出現(xiàn)人流混亂，發(fā)生踩踏事故。因此，必須在民用建筑電氣設(shè)計中設(shè)置足夠數(shù)量的疏散照明燈具，保障疏散安全。

5.3.3 應(yīng)急照明燈具

應(yīng)急照明燈具如果安裝位置不合理，會將群眾引到危險區(qū)域，降低消防救援工作效率，如果出現(xiàn)特別危急的情形，設(shè)計不合理的應(yīng)急照明燈具可能會影響群眾逃生，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。部分設(shè)計人員為了建筑內(nèi)部的美觀性，會將應(yīng)急照明燈具設(shè)計在建筑頂部，火災(zāi)發(fā)生后會產(chǎn)生濃煙，濃煙遇熱會上升，會阻擋群眾視線，降低頂部應(yīng)急照明燈具的可視度，群眾無法在濃煙中根據(jù)照明指示燈進(jìn)行逃生，同時，濃煙中的有害粒子會破壞應(yīng)急照明燈的絕緣性，加劇火災(zāi)蔓延。因此，設(shè)計人員應(yīng)將應(yīng)急照明燈安裝在墻壁上，相鄰兩個照明燈具的間距應(yīng)為2～2.5m，降低濃煙對燈具的破壞性，利于群眾逃生。

5.4 供電電源的合理設(shè)計

民用建筑智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計還需要從供電電源入手予以優(yōu)化設(shè)計，以便促使智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)中的所有電氣設(shè)施均可以得到穩(wěn)定供電，由此表現(xiàn)出較為理想的運(yùn)行效果。在供電電源設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)該重點(diǎn)考慮到應(yīng)急照明燈具的控制方式，對于集中控制型系統(tǒng)和非集中控制型系統(tǒng)應(yīng)該在供電電源設(shè)計中表現(xiàn)出較強(qiáng)的差異性，力求由此形成更為穩(wěn)定高效供電效果，進(jìn)而再具體圍繞著配電箱以及集中電源進(jìn)行優(yōu)化配置。具體到智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)中供電電源設(shè)計中，往往還需要合理設(shè)置自動切換裝置，這樣做可以在緊急狀態(tài)下為蓄電池供電，保證持續(xù)照明[7]。

5.5 通信系統(tǒng)的合理設(shè)計

民用建筑的居民較為密集，一旦發(fā)生火災(zāi)必須立刻對人群進(jìn)行疏散，否則會造成非常嚴(yán)重的后果。因此，火災(zāi)發(fā)生后，應(yīng)把握好“黃金逃生時間”，避免因超時，使得人體因吸入過多濃煙而昏迷。為了保證“黃金逃生時間”，設(shè)計人員應(yīng)對通信系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計，火災(zāi)報警系統(tǒng)啟動時，通信系統(tǒng)也應(yīng)立即啟動，當(dāng)某個區(qū)域的應(yīng)急指示燈出現(xiàn)故障時，管理人員可以通過通信系統(tǒng)，如廣播、語音功能指引群眾逃生。

6 實(shí)際工程案例

本工程為住宅工程，項(xiàng)目地上為十七層，地下為一層，總建筑面積為11300m2，為二類高層住宅。在進(jìn)行本項(xiàng)目建筑電氣設(shè)計時，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際需求選取了智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)，將系統(tǒng)的主機(jī)設(shè)置在建筑的一層消防控制室內(nèi)。

（1）本項(xiàng)目在電源設(shè)計中采取集中電源集中控制型系統(tǒng)，主要涉及了A 型應(yīng)急照明集中電源裝置、急照明控制器以及消防應(yīng)急燈具，其中A 型應(yīng)急照明集中電源在設(shè)計中充分考慮項(xiàng)目實(shí)際狀況，力求在每一層電井中予以合理布設(shè)，同時根據(jù)各個空間的應(yīng)急照明需求布置相應(yīng)燈具。

（2）本項(xiàng)目層高均小于8m，在燈具選擇中優(yōu)先應(yīng)用A 型燈具，且兼顧節(jié)能效益，借助于LED 節(jié)能燈予以布設(shè)。為了達(dá)到理想的應(yīng)急照明效果，應(yīng)該確保光源色溫在2700K 以上。針對項(xiàng)目中涉及帶蓄電池的燈具，則除了要嚴(yán)格把關(guān)燈具的應(yīng)用狀況，還需要從蓄電池電源入手予以把關(guān)，以便促使相應(yīng)燈具后續(xù)運(yùn)行更為安全可靠。本項(xiàng)目所有照明燈具均采用36V 安全電壓，且設(shè)置為非持續(xù)型模式，僅在需要疏散時予以照明，需要借助于智能控制器予以調(diào)控。

（3）燈具在供電方面借助于集中電源供電，其中集中電源采取消防電源專用應(yīng)急回路，要求依托各個消防電源配電箱進(jìn)行供電，并且兼顧各個分區(qū)的針對性處理，輸出功率控制在5kW 以內(nèi)，對于電纜豎井中的電源則設(shè)定為1kW 以內(nèi)的輸出功率。蓄電池的選擇同樣嚴(yán)格把關(guān)，優(yōu)先運(yùn)用安全性高且有助于環(huán)境保護(hù)的高質(zhì)量蓄電池，確保其能夠維持1 小時以上的供電時間。各個A 型燈具的額定電流限定在6A 以內(nèi)。

（4）本工程疏散指示方案的設(shè)計由應(yīng)急照明控制器完成，設(shè)計在電井中，促使其可以在集中電源或者應(yīng)急照明配電箱和燈具之間發(fā)揮作用，順利完成對于燈具的調(diào)控。

7 結(jié)語

綜上所述，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)作為民用建筑電氣的設(shè)計重點(diǎn)，只有確保系統(tǒng)的合理性、準(zhǔn)確性、及時性，才能在黃金時間內(nèi)疏散群眾，保障群眾安全，將火災(zāi)事故危害降到最低，維護(hù)社會穩(wěn)定。