智能消防應急照明系統在民用建筑電氣設計中的應用

林明理，代培

（鄭州大學綜合設計研究院有限公司，鄭州450002）

1 引言

智能消防應急照明系統是重要的人員安全防護屏障，可以在建筑發生火災事故后為人員提供疏散照明和疏散指示方向，是現場人員能夠快速疏散的保障。在發生火災后，建筑內部的人員容易因突發的事故而產生緊張、慌亂的心理，在非理性的狀態下，難以準確把握逃生路線，從而朝著錯誤的方向逃離。此外，人員流動的秩序性欠佳，易發生擁堵踩踏事故，影響正常疏散。隨著火勢的蔓延，產生的濃煙逐步影響人們的視野，更難把握好逃生的路線。為規避此類問題，采用智能消防應急照明系統極具必要性，在該系統的支持下，可以給處在災難中的人們提供“一盞明燈”。建筑發生火災后，系統提供照明與疏散引導的作用，樓內人員可以看到亮光，在該亮光的指引下疏散，由此規避疏散過于盲目的問題，有效保障人員的人身安全。

2 智能應急照明系統的運行原理

智能應急照明系統的控制簡單、安全可靠，通過與火災報警系統的聯動，可以取得更為良好的照明和引導效果[1]。實際運行中，在消防控制室確認火災信號后，將會及時觸發智能應急照明系統，使其自動點亮分布在各疏散區的應急照明燈具，解決因煙霧彌漫而導致光線不足、視野不好的問題，此時人員可以清晰地掌握逃生方向，有序地向安全場所逃離。

當火災報警系統已確認火災時，則會切除非消防電源，具體表現為熄滅正常照明而換為點亮應急照明。一般情況下，疏散指示標志燈平時處于常亮狀態，通過各標志燈的接力誘導，形成有效快捷的逃生路線，其逃生邏輯為：各指示燈的指示方向均遠離著火點，以引導人員向安全的區域轉移；對于誘導通過著火點的標志燈，采取熄燈處理，原因在于錯誤的引導方向會使人員在逃生過程中接觸到火源；接近安全出口時，提供聲光2種提示功能（響起特定的聲音、指示燈開始閃爍），以保證人員可以選擇最具可行性的安全出口進行逃生。

以智能應急照明系統主要構成關系作為視角，其相關應急燈具的原理為：終端由單片機來實現智能控制，并在保證與總線合理適配前提下，就能夠做到“一對多”的通信控制巡檢功能。根據需求，相同總線系統能夠掛接形式多樣的燈具終端，由專業人員編制程序，自動控制應急照明燈，使其發生亮起或熄滅的動作。向系統中融入了虛擬分區技術，可以有效提高日常管理的便捷性，也有助于保證系統的運行穩定性。

3 傳統與智能消防應急照明系統應用效果對比

通常情況下，傳統消防應急照明系統都會對應地配備蓄電池，然而該蓄電池卻具有供電時間短、缺乏自檢功能等缺點，可能會出現蓄電池損壞，持續供電時間不足等情況，且火災現場的環境較為復雜，系統易失靈，無法充分發揮出照明安全疏導的作用。

現階段，智能應急照明系統在很多方面都完成了升級，尤為突出的方面便是其具有蓄電池供電功能的檢測能力，出現蓄電池供電能力不足會及時報警，信號傳至后臺主機，提醒物業人員檢修，保證在各種情況下，均能為現場人員提供滿足規范要求的引導時間。加之集中化及應用網絡技術的支撐，賦予系統智能化的特點，可隨時根據現場火災情況，調整疏散路徑。系統日常監視中的各項數據會及時上報給民用建筑電氣系統，完整記錄系統在運行階段的具體情況，如運行參數、故障問題及原因等。

在出現問題后，可以自動調取相應的數據，根據實際情況制訂具有可行性的方案，以較快的速度解決問題，保證系統運行的穩定性與安全性。并且，智能消防應急照明系統的配套設施較為豐富，包含緊急疏散指示燈、安全出口燈、集中控制應急照明燈等，各類裝置可以聯結于一體，構成完整的系統，在必要時及時啟用，為逃生人員指明逃生的方向，使其能夠沿著合理的路徑快速轉移至安全區域[2]。

4 智能消防應急照明系統在民用建筑中的作用

4.1 應急逃生作用

在出現安全事故后，通過智能消防應急照明系統的應用，可以及時疏散樓內人員，提供一條安全與便捷的逃生通道，使人員可以精準地逃離火災事故現場。在系統運行中，可以全面采集事故現場以及周邊環境的大數據，將其輸入至后臺計算機中，按特定的機制計算后可以生成一套最優的逃生方案，從而聯動系統內的疏散指示燈等相關裝置，為人員的安全疏散提供引導。

4.2 聯動消防作用

建筑發生火災安全事故后，若僅憑借單一的消防系統提供應急服務，顯然難以取得很好的應用效果，且易由于某環節存在問題而導致系統的整體運行狀態受到影響。相比之下，智能消防應急照明系統則具有突出的聯動性，其可以連接至火災自動報警系統，形成更加完善的安全防護體系。例如，在出現險情后，智能消防應急照明系統則會及時讀取火災自動報警系統信息，基于實際情況生成一條最具可行性的路線，從而引導樓內人員，使其沿著特定的方向逃生。在該過程中，即使某條電路出現故障，其他部分也依然可以穩定運行。

4.3 故障處理作用

智能消防應急照明系統還具備自我檢測與修復的功能。在系統運行過程中，若電路存在短路、老化等問題，可及時被檢測出并根據實際情況予以修復，有效減小了故障的不良影響范圍，切實保證了智能消防應急照明系統的穩定性。隨著網絡技術的廣泛應用，除了將原本單一的機器共同組成完整的系統外，還可以隨時隨地完成對內部各項故障的檢查，使系統具有更高的穩定性。

4.4 燈具要求

1）燈具的選擇應符合以下規定：應選擇采用節能光源的燈具，消防應急照明燈具（以下簡稱“照明燈”）的光源色溫應＞2 700 K；不應采用蓄光型指示標志替代消防應急標志燈具（以下簡稱“標志燈”）；燈具的蓄電池電源宜優先選擇安全性高、不含重金屬等對環境有害物質的蓄電池[3]。

2）設置在距地面8 m及以下的燈具的電壓等級及供電方式應符合以下規定：應選擇A型燈具；地面上設置的標志燈應選擇集中電源A型燈具；未設置消防控制室的住宅建筑，疏散走道、樓梯間等場所可選擇自帶電源B型燈具。

3）標志燈的規格應符合以下規定：室內高度＞4.5 m的場所，應選擇特大型或大型標志燈；室內高度為3.5～4.5 m的場所，應選擇大型或中型標志燈；室內高度＜3.5 m的場所，應選擇中型或小型標志燈。

4）燈具的布置應根據疏散指示方案進行設計，且燈具的布置原則應符合下列規定：照明燈的設置應保證為人員在疏散路徑及相關區域的疏散提供最基本的照度；標志燈的設置應保證人員能夠清晰地辨識疏散路徑、疏散方向、安全出口的位置、所處的樓層位置。

5）火災狀態下，燈具光源應急點亮、熄滅的響應時間應符合以下規定：高危險場所燈具光源應急點亮的響應時間應＜0.25 s；其他場所燈具光源應急點亮的響應時間應＜5 s。

5 智能應急照明系統應用實例

以某民用建筑為例，在其電氣設計工作中，采用智能應急照明系統，硬件包含應急燈、信號中繼器及集中控制主機等，通過總線技術和微處理器的軟硬件協同作用，可以將建筑物防火分區的應急照明燈進行組合，構成一個具有完善性、高效性的網絡系統，給應急工作的開展提供了重要的幫助。

根據某公司智能應急照明控制產品的特性，提出2種細分方案：（1）自帶蓄電池應急照明系統，見圖1。（2）集中蓄電池應急照明系統，見圖2。

圖1 自帶蓄電池應急照明系統

圖2 集中蓄電池應急照明系統

該民用建筑為大型公共建筑，人員容納量較大，內部各功能區的人員分布普遍較為密集，疏散通道較為復雜，在突發安全事故時人員疏散的難度較大。為切實保證系統的可靠性，采用到自帶蓄電池的智能應急照明控制系統，在出現分支電源線路故障時，應急照明系統可以在相對較長的一段時間內保持亮燈工作的狀態，解決了集中蓄電池應急照明系統可靠性較差的問題。

在自帶蓄電池組成的智能應急照明控制系統中，每盞燈均配有微處理器和高性能蓄電池，將數據總線與控制主機穩定連接，系統運行時控制主機可以實時檢查各燈具，從電源、電池、線路、燈具自身狀態幾個方面對燈具的總體運行情況做出判斷，若有故障則會發出聲光報警，同時精準顯示出故障燈所處的位置以及實際情況，工作人員可及時調取該故障應急燈具的具體信息，根據所掌握的情況采取維護措施，在該處理機制下，可以保證各應急燈均維持穩定運行的狀態，為該民用建筑的人員應急疏散提供了重要幫助。

6 結語

在民用建筑電氣設計工作中，智能消防應急照明系統是不容缺少的設計模塊，設計人員需踐行智能化、自動化、集成化的理念，合理融入先進的技術、適配穩定可靠的設備，并做好定期維護工作。在構筑一套智能消防應急照明系統后，可以降低火災事故的發生概率，同時也可以在出現意外后及時為樓內人員提供安全疏散通道，使人員有秩序地撤離現場，保證人身安全。