智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用研究

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【摘要】現(xiàn)代建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)日漸復(fù)雜，建筑功能增多，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，將給人員疏散逃生帶來較大難度，因此電氣系統(tǒng)應(yīng)配備完善的消防應(yīng)急照明系統(tǒng)，提高火災(zāi)風(fēng)險應(yīng)對能力。本文對此分析建筑電氣智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計方案和具體運用，對系統(tǒng)設(shè)計要點進行總結(jié)，用以構(gòu)建完善的智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計理論體系，供相關(guān)人員借鑒參考。

【關(guān)鍵詞】消防應(yīng)急照明系統(tǒng)；智能化；建筑安全

引言

傳統(tǒng)消防照明系統(tǒng)雖然能夠發(fā)揮一定的應(yīng)急、指引功能，但其自動化、智能化水平不高，無法對建筑火災(zāi)發(fā)生位置做精確定位，且后期檢修難度大，無法滿足建筑安全的需求。智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)極大地彌補了傳統(tǒng)消防照明系統(tǒng)不足，能夠與其他消防應(yīng)急模塊相配合，最大限度發(fā)揮現(xiàn)場照明、引導(dǎo)功能。為促使該系統(tǒng)進一步普及，需要對其設(shè)計要點作總結(jié)分析。

1智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計

1.1整體架構(gòu)

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)架構(gòu)分三個層級，分別為控制層、配電層和終端層。控制層主要硬件為安裝在建筑消防控制室內(nèi)的應(yīng)急照明控制器，負責(zé)對電源、配電裝置、應(yīng)急照明燈具等進行集中或個別調(diào)控。配電層的設(shè)計首先是建筑智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的供電線路需求，然后進行電源的集中設(shè)計。終端層指的是各類應(yīng)急照明燈具，依照相關(guān)規(guī)范要求，建筑內(nèi)部各安全出口、疏散通道、封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室、人員密集場所等處均應(yīng)安裝相應(yīng)的應(yīng)急照明燈具。例如，疏散照明燈吸頂安裝或裝設(shè)在距地面2.5m左右高的墻面上；在安全出口處，安全出口標(biāo)志燈一般安裝在門頭上10cm左右；在疏散通道中，疏散指示標(biāo)志燈具則安裝在距地面0.2～1m左右高的墻面上。

1.2設(shè)計要點

1.2.1系統(tǒng)智能設(shè)計智能化設(shè)計是智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計的重點，其各項先進功能能否實現(xiàn)均與智能化設(shè)計有關(guān)。智能化設(shè)計將應(yīng)急照明系統(tǒng)與建筑電氣消防系統(tǒng)設(shè)計統(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€系統(tǒng)的運行狀態(tài)做實時監(jiān)管和智能化調(diào)控。

1.2.2供電線路設(shè)計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)定運行，在火災(zāi)風(fēng)險突發(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》（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，應(yīng)穿管并應(yīng)敷設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi)且保護層厚度不少于30mm；明敷時（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，金屬導(dǎo)管或封閉式金屬槽盒應(yīng)采取防火保護措施。

1.2.3通信模塊設(shè)計通信模塊設(shè)計實現(xiàn)了智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)與整個建筑消防系統(tǒng)之間的聯(lián)動。火災(zāi)發(fā)生后，火災(zāi)報警系統(tǒng)第一時間將火災(zāi)信息傳輸至消防控制中心，消防控制中心對建筑消防設(shè)備各模塊的運行狀態(tài)做實時監(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，可避免因信息不對稱而導(dǎo)致的消防系統(tǒng)聯(lián)動程度不足、部分模塊失效的問題，從而確保建筑消防安全。

1.2.4終端照明設(shè)計依照《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準》（GB51309—2018）的要求，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)終端照明設(shè)備必須具備瞬時啟動的功能，可通過控制中心被遠程調(diào)控，其中高危建筑場所應(yīng)急照明燈具的應(yīng)急啟動時長不應(yīng)超過0.25s，其他建筑則不應(yīng)超過5s。照明設(shè)備選型時，多采用節(jié)能光源LED燈，光源的色溫不應(yīng)低于2700K。終端照明設(shè)備的安裝方式包括懸掛式、嵌墻式、地埋式等，其中，嵌墻式和地埋式的照明設(shè)備應(yīng)配備預(yù)埋盒，并具備較強的防水性、耐磨性，其防護等級不應(yīng)低于IP54，以確保此類燈具在外力作用下維持相對穩(wěn)定，延長使用壽命。目前市面上常見應(yīng)急照明燈具的額定電壓多為24V或36V。其中，散照照明燈的功率應(yīng)控制在5～10W，標(biāo)志燈的功率應(yīng)控制在1～3W，以合理降低應(yīng)急照明系統(tǒng)運行功耗[2]。

1.3功能實現(xiàn)

1.3.1應(yīng)急疏散應(yīng)急疏散是電氣智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的最基本功能。在突發(fā)火災(zāi)事故后，建筑電氣消防系統(tǒng)會對火災(zāi)源頭、擴散區(qū)域做精確測量，結(jié)合建筑平面圖，盡可能多采集火災(zāi)事故信息，如空氣溫度、粉塵含量、人員密度等。根據(jù)分析結(jié)果，對應(yīng)急照明系統(tǒng)的運行狀態(tài)做合理調(diào)控，利用照明燈具規(guī)劃、指示最佳的逃生路線，確保建筑內(nèi)部人員能夠及時、安全撤離。

1.3.2消防聯(lián)動現(xiàn)代建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)及建筑功能構(gòu)成非常復(fù)雜，依靠單一的消防應(yīng)急系統(tǒng)很難發(fā)揮足夠的安全保障作用，整個電氣消防系統(tǒng)聯(lián)動非常關(guān)鍵。智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)既獨立存在，又與整個消防系統(tǒng)之間建立可靠的聯(lián)動關(guān)系，在發(fā)生火災(zāi)后，消防聯(lián)動系統(tǒng)接收有關(guān)信息，結(jié)合信息分析結(jié)果，規(guī)劃最佳逃生路線，并向各個消防模塊下達動作指令。智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)同時設(shè)計手動模式，確保系統(tǒng)發(fā)生局部故障后，能夠通過手動方式啟動聯(lián)動系統(tǒng)。

1.3.3故障診斷智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)還可實現(xiàn)故障診斷功能，若系統(tǒng)中出現(xiàn)短路、線路受損等問題，控制中心會接收到電流異常信號，借助電路中安裝的自動控制器，可完成故障位置判斷和類型識別，指導(dǎo)系統(tǒng)維護人員及時找出故障源頭并進行處理。

2智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)用

2.1系統(tǒng)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)急照明控制器負責(zé)調(diào)整疏散照明燈和標(biāo)志燈的運行狀態(tài)，并將采集到的狀態(tài)信息實時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，報警信息第一時間傳輸至控制器，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，并對應(yīng)急照明燈具的運行狀態(tài)進行調(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，控制器也能及時做出反應(yīng)，重新調(diào)整最佳逃生路線。

2.2系統(tǒng)應(yīng)用案例

2.2.1項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，該項目竣工后將有大量企業(yè)入駐，人員活動密集、流動性強，建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，因此配備電氣智能消防系統(tǒng)，本文主要對其電氣智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計方案進行介紹。

2.2.2系統(tǒng)設(shè)計（1）燈具設(shè)計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[3]。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，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)計為單獨回路，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，具體接線如圖1所示。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，使用通信線纜，將集中電源連接到應(yīng)急照明控制器上。

2.2.3設(shè)計評估基于以上設(shè)計，該綜合樓項目智能應(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通信、聯(lián)動，由應(yīng)急照明控制器啟動照明燈，而標(biāo)志燈則為常亮狀態(tài)。在項目竣工后的多次消防演習(xí)中，智能應(yīng)急照明系統(tǒng)在啟動時間、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)險后，引導(dǎo)建筑內(nèi)部人員安全撤離。經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，幾次消防演習(xí)中，智能消防應(yīng)急照明燈具的平均點亮用時僅在1.3s左右，為人員逃生爭取更多時間。

3結(jié)論

智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)是建筑電氣消防系統(tǒng)的重要構(gòu)成，在設(shè)計過程中，應(yīng)嚴格依照有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，重點關(guān)注系統(tǒng)智能設(shè)計、供電線路設(shè)計、通信模塊設(shè)計、終端照明設(shè)計等工作，確保智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)供能穩(wěn)定發(fā)揮。

參考文獻

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[4]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準：GB51309—2018[S].

作者：范葵 單位：昆明恒基建設(shè)工程施工圖審查中心