智能應急疏散照明系統的應用

王 卉 / 陳 靜

1.上海中房建筑設計有限公司，上海 200010； 2.寶鋼工程技術集團有限公司，上海 201900

引言

火災應急疏散照明系統在建筑物發生火災時為慌亂中的人們指明了方向，為最大限度地保證人身安全發揮了重要的作用。隨著近年來大型公建項目的增多，其建筑面積大、人員密集、人流通道眾多以及疏散路徑復雜等特點導致了傳統的火災應急疏散系統不能滿足此類建筑的需要。因此,智能應急疏散照明系統顯得日漸重要，它不再是以往的就近指引，而是將獨立的疏散燈具整合到同一系統中，統一管理、整體調整。并可實現與火災自動報警系統的聯動，自動獲取火災報警位置信息，通過預設的算法軟件自動生成最佳的疏散路徑，改變疏散標志燈的指示方向，使人們沿最佳路徑疏散至安全地帶。

1 項目概況

龍盛國際商業廣場位于上海市閔行區，是一幢集商業、餐飲、辦公和酒店為一體的公共建筑。本工程總建筑面積約15萬m2，總建筑高度為92m。地下1、2層為車庫兼人防，地面4層裙房為商業；1#塔樓共20層，為五星級酒店；2#和3#塔樓分別為14層和15層，為公寓式辦公樓。

本工程商業裙房和酒店、辦公樓為高檔場所且人員密集，需設置智能應急疏散照明系統。

2 傳統火災應急疏散照明系統的缺陷

傳統的火災應急疏散照明系統有以下幾方面的缺陷：

（1）疏散指示方向固定：傳統的消防疏散標志燈所指示的疏散方向是固定的，火災發生時，可能會將人員引向火災發生的地點或者煙霧蔓延過來的方向，往往會造成更大的人員傷亡；

（2）日常管理困難：傳統的消防疏散標志燈和消防應急照明燈是依靠維修人員用“觀察法”檢查其工作狀態，往往會出現檢查不及時和漏檢等問題。在發生火災時，消防應急燈具可能已經失效，不能起到疏散指示的功能；

（3）運行成本高：傳統的消防應急照明燈具內置蓄電池，需要定期維護和更換，不僅施工量大，而且不環保。

3 智能應急疏散照明系統的優勢

與傳統應急疏散照明系統相比，智能應急疏散照明系統具有以下優勢：

（1）集中維護管理：產品自身的特性和其使用環境決定了消防應急燈具維護困難，關鍵模塊、電池以及光源應急轉換等發生故障不易察覺。集中維護管理針對這一問題，對多種功能模塊做故障主報、燈具自檢，將部分人力紛繁復雜的維護工作轉移到了設備自身，節省運作成本，提高了產品的可靠性，同時確保消除由燈具故障而引起的逃生盲區；

（2）實現動態疏散：現代建筑日趨復雜，靜態、一成不變的疏散指示不能滿足火災發生時多渠道、安全可靠逃生的要求。為了改變這種現狀，必須引入動態疏散的理念，以外部火災信息為依據，根據預設的疏散方案，對疏散路徑進行優化調整；

（3）安全電壓供電：消防應急燈具采用DC24V供電；

（4）電源分散設置：采用分散設置的集中供電方式是事故風險最低、運行成本最低的方案。

4 系統的工作模式

4.1 監測模式

系統中的消防應急燈具、應急照明集中電源、應急照明分配電裝置等其他功能附件都擁

4.2 控制模式

本系統與消防火災報警系統聯動，在接收到火災信息后，自動快速開啟疏散標志燈。同時系統會根據火災發生地點，煙霧蔓延方向等信息，自動生成疏散預案，控制疏散標志燈改變指示方向，幫助建筑物內的人群快速地選擇最佳逃生路線。

5 系統設計

5.1 負荷等級和電源配置

圖1 應急照明配電箱系統圖

本工程電氣防火分級為一級，應急照明為一級負荷，由兩個相互獨立的電源供電，兩路電源分別引自變電站內不同的變壓器。本工程按防火分區設置應急照明配電箱，提供該防火分區內的備用照明和應急照明電源。應急照明有一個由微型計算機芯片、信號采集電路和通信接口電路構成的電路模塊，每個電路模塊都具有獨立的地址編碼。電路模塊自動地進行數據交換，以此判斷是否發生了供電故障、線路故障、光源故障。如果發生故障，電路模塊利用通信網絡將故障類型的位置信息上報給控制器，控制器報警并記錄故障類型、發生部位、發生時間，提醒管理人員及時維修；當故障排除后，系統自動返回正常工作狀態。配電箱設于各管道井內，配電箱電源由應急照明干線引來。干線采用礦物絕緣電纜，與其他消防負荷配電電纜在同一電纜橋架內敷設，各配電回路出線均采用低煙無鹵阻燃耐火型WDZCN-BYJ型絕緣電線。配電箱系統圖和智能應急疏散照明系統圖如圖1和圖2所示。

應急照明配電箱系統圖中的回路N5即為智能應急疏散照明系統的電源，應急照明配電箱和疏散照明控制器均按防火分區設置。每一個疏散照明控制器均由本防火分區內的應急照明配電箱供電，符合《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008中第13.9.8條的要求：消防用電設備配電系統的分支線路，不應跨越防火分區。

5.2 系統設置及其功能

智能應急疏散照明系統主機設于消防控制室內（見圖2），電源引自消控設備雙電源自切箱，并通過RS485總線與消防主機連接，獲取火災信息（包括具體的起火地點、煙霧走勢等），再發送指令到相應防火分區的疏散照明控制器。

疏散照明控制器設于各樓層管道井內或其他設備用房內，它包含信息傳遞、接受和通信功能。可根據系統主機的指令改變疏散標志燈的指示方向，從而使人員沿最近路線疏散。同時該控制器還自帶變壓和整流裝置，將220V交流電變為24V直流電引至各燈具。配電采用四線制、放射式的方式，其中配電線路電源線采用WDZCN-BYJ-2×4，信號線采用WDZCNRVS-2×1.5，共管敷設。

6 燈具布置

本工程按照《民用建筑電氣防火設計規程》DG/TJ08-2048-2008第9.2節的要求，在公共出口、公共走道、消防樓梯間及前室、合用前室、人員密集的公共活動房間及其門口、地下層疏散樓梯間以及疏散方向向上的樓梯間、其他安全場所等處設置安全出口標志和疏散方向指示標志。當安全出口標志設置在門框的上部時，標志的下邊緣距門框0.1m；當設置在門框側邊緣時，標志的下邊緣距室內地坪2.0m；疏散走道上的疏散指示標志嵌墻安裝，設在其轉角處，距地面高度為0.5m，直行走道其間距不大于20m、袋型走道其間距不大于10m。以上所述各安全出口標志和疏散方向指示標志均設置在醒目位置，其正面或其鄰近沒有妨礙公眾視讀的障礙物，并且在酒店內殘廁附近設置聲音疏散指示系統。

本工程在商業裙房等大空間內設置地面疏散導流標志，燈具沿主要疏散路線的中心線布置，安裝間距不大于2.5m。當疏散導流標志指向的門不是疏散出口或安全出口時，在該處的地面連續指示。

7 燈具規格

安全出口標志、疏散方向指示標志、疏散導流標志均符合現行國家標準《消防應急燈具》GB17945-2010的規定，標志燈表面的平均亮度為25cd/m2，工作電壓為24V，光源采用超高亮綠色LED，功率為每個燈具1W。壁掛式燈具外型尺寸為360mm×160mm，燈具突出墻面不超過20mm；吊掛式燈具外型尺寸為630mm×200mm；地面疏散導流標志采用園型，直徑為240mm，防護等級為IP65，地埋式燈具的所有金屬構件做防腐處理，燈具最高點突出地面不超過3mm，燈具邊緣突出地面不超過1mm。所有燈具和控制器清單見表1。

表1 燈具和控制器清單

8 結語

本工程規模較大，內部使用功能復雜，通道四通八達，傳統獨立分散式、固定指示方向的消防應急燈已不適應在火災發生時人員快速疏散的要求，因此設置智能應急疏散照明系統，可以幫助人們找到最佳的疏散路線。文中敘述如有不妥之處，還望各位同行指正。

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