消防應(yīng)急照明的配電分析

趙鴻 平羅誠建建設(shè)工程監(jiān)理有限公司

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)是一種為發(fā)生火災(zāi)時仍需要工作的場所提供照明和為滅火救援行動提供必要的照明條件，協(xié)助人員安全疏散的電氣消防系統(tǒng)，與人身安全緊密相關(guān)。在火情發(fā)生時，作為人員疏散、前期逃生的引導(dǎo)，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的合理選擇及設(shè)置尤為重要。

一、建筑電氣設(shè)計中智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的基本應(yīng)用

（一）傳統(tǒng)系統(tǒng)不足分析

圍繞兩種常用的消防應(yīng)急照明系統(tǒng)進行分析可以發(fā)現(xiàn)，兩種系統(tǒng)蓄電池大多僅能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)不超過30min的供電，且其在建筑樓宇內(nèi)以單體的應(yīng)急照明燈作為存在形式，這就使得火災(zāi)現(xiàn)場的變化無法通過系統(tǒng)得以響應(yīng)，逃生方向指示也無法基于火災(zāi)動態(tài)實現(xiàn)實時調(diào)整，現(xiàn)場逃生需要因此在很多時候無法得到較好滿足。日常檢修和維護應(yīng)急燈存在的滯后現(xiàn)象也需要得到重視，發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)急標(biāo)志燈的應(yīng)急啟動屬于其主要功能之一，但如果產(chǎn)品電池等方面出現(xiàn)問題，部分應(yīng)急燈無法正常啟動的情況很容易出現(xiàn)，應(yīng)急疏散指示燈失靈很容易引發(fā)嚴重事故，由此深入了解傳統(tǒng)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)存在的不足。

（二）智能系統(tǒng)應(yīng)用路徑

相較于傳統(tǒng)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)可有效避免維護檢修應(yīng)急照明燈環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，且能夠?qū)缶到y(tǒng)與應(yīng)急照明燈進行聯(lián)動，提供火災(zāi)發(fā)生時的動態(tài)逃生方向指引。一般來說，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)由光流子母燈、可調(diào)向疏散指示標(biāo)志燈、安全出口燈、區(qū)域匯集器、集中控制應(yīng)急燈主機、火災(zāi)探測器組成，火災(zāi)報警系統(tǒng)與智能應(yīng)急照明系統(tǒng)可實現(xiàn)聯(lián)動，在確認火災(zāi)信號后，消防控制室可及時自動點亮應(yīng)急照明燈具，并通過編程控制每個現(xiàn)場的疏散指示燈和應(yīng)急照明燈，實現(xiàn)以光流形式的疏散指示，逃生路徑的動態(tài)指示可由此實現(xiàn)，逃生人員在火災(zāi)發(fā)生后的煙霧環(huán)境下可及時、準(zhǔn)確、清晰的判斷逃生方向。

二、具體應(yīng)用路徑

為更直觀展示民用建筑電氣設(shè)計中智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的具體應(yīng)用，以某商場作為研究對象，該商場由地上三層、地下一層的結(jié)構(gòu)組成，單層建筑面積在3000m2，因此在建筑電氣設(shè)計中，針對性采用了智能應(yīng)急照明系統(tǒng)，并在消防控制室內(nèi)設(shè)置系統(tǒng)的主機，帶有語音、頻閃、變燈功能的安全出口燈被設(shè)置于樓梯口，具備頻閃和改變方向功能的疏散指示標(biāo)志燈被設(shè)置于樓道內(nèi)，平時不工作且具備閃動和改變方向功能的地面光流指示燈設(shè)置于樓道的主干道。如火災(zāi)發(fā)生于商場的二層樓道內(nèi)，火災(zāi)信息會第一時間發(fā)送至消防聯(lián)動該系統(tǒng)，接收信息后，系統(tǒng)將自動進入應(yīng)急狀態(tài)，消防應(yīng)急照明系統(tǒng)由此正式啟動。在啟動后，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)將進入以下工作狀態(tài)：（1）在發(fā)生火災(zāi)的商場本層，地面光流指示燈將自動啟動，朝火警點的反方向，地面光流指示燈會不斷閃動，安全出口標(biāo)志燈也將同時自動啟動，并進入頻閃狀態(tài)，火警點位置的燈處于關(guān)閉狀態(tài)，同時系統(tǒng)會通過安全出口標(biāo)志燈進行語音廣播。疏散指示標(biāo)志燈也會同時進入啟動狀態(tài)，指示方向?qū)⒒诨鹎楦膭樱M入頻閃狀態(tài)，并指向火警點的反方向。（2）在發(fā)生火災(zāi)的商場上一層，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)會基于具體的火勢、煙霧走勢進行控制。在研究案例中，樓道內(nèi)為火警發(fā)生點，煙霧的走向為右向，由于煙霧蔓延區(qū)處于火災(zāi)層上一層的樓梯下面，因此火災(zāi)層右邊的安全出口標(biāo)志燈與地面光流指示燈就近指引，發(fā)生火災(zāi)的商場上一層安全出口標(biāo)志燈關(guān)閉，右邊的地面光流指示燈顯示反向。（3）對于發(fā)生火災(zāi)的商場地下層及火災(zāi)層的下一層，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)按照默認方式啟動地面光流指示燈、安全出口標(biāo)志燈、疏散指示標(biāo)志燈，就近指引，語音功能也會同時啟動。

三、設(shè)計要點

（一）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。

（二）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(zhǔn)》（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。

（三）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。

四、消防應(yīng)急照明系統(tǒng)應(yīng)用

（一）系統(tǒng)應(yīng)用原理

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)始終處于正常可用狀態(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。

（二）系統(tǒng)應(yīng)用案例

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。

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。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。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。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。

五、結(jié)束語

在照明配電設(shè)計中，設(shè)計人員需要根據(jù)不同類型的建筑因地制宜地選擇配電方案。在滿足照明安全的前提下，應(yīng)充分考慮可靠性、可擴展性、可維護性、可適應(yīng)性等因素，確定照明合理的配電方案，根據(jù)照明的不同類別所對應(yīng)的負荷等級進行負荷統(tǒng)計，不至于被復(fù)雜多樣的照明負荷擾亂思路，影響配電負荷的計算。