智能消防應急照明系統在民用建筑中的應用

趙曉霞

（太原市建筑設計研究院，太原 030009）

在民用建筑的設計與施工中，應加強對消防應急照明的設計與施工。在民用建筑的電氣設計中，要重視智能消防應急照明的設計，以確保各項防火工作的順利進行。筆者介紹了智能消防應急照明系統的基本組成、工作原理，對其在民用建筑電氣設計中的應用進行了探討。

1 智能消防應急照明系統的功能和作用

應急照明指的是當常規照明系統因為供電中斷而無法正常照明時用于疏散、保障安全或持續工作的照明。在某些民用建筑中智能消防應急照明系統尤為重要。民用建筑內部構造非常復雜，當發生火災時會產生煙霧，干擾人的視野，增加尋找逃生通道的難度。在應急照明系統中如果能及時開啟應急照明系統，就可以保證在復雜的環境中起到指引作用，讓人們能順利逃生，避免造成不必要的財產損失和人身傷害。在新的歷史條件下，各個行業都在不斷創新與變革，為使民用建筑的電氣設計水平得到提高，在民用建筑電氣設計中，科學、合理地引入和使用智能應急照明系統十分必要。通過與常規應急照明系統的比較，得出其優越性：1）更加準確。當發生火災時智能消防應急照明系統可以實現各種燈光的協調與控制，并可有效指導逃生人員尋找出口。2）速度更快。發生火災時，一些人因情緒過于緊張、恐懼而逐漸失去了基本的辨別方向能力。當前方有燈光時人們會本能地朝向光亮奔跑，或者跟隨人群前進，在發生火災時這種行為很危險。為解決這種情況，可以在實際工作中適當引入和運用智能應急照明系統，利用閃光燈、語音提示等多種方法防止人們在緊急情況下過度緊張并使之快速撤離，從而最大程度地保障安全。3）更加安全。在民用建筑發生重大火災時，通過智能應急照明，可依據現場實際情況，按就近原則進行人員的合理疏散。根據不同的條件，改進和優化已有疏散路線，從而避免繞道、進入危險區域等多種情況，最大程度地保障疏散的安全性和可靠性。

2 智能消防應急照明系統在民用建筑電氣設計中的應用

為更好地展示民用建筑的電氣設計，以某商場為研究對象，該單層建筑面積3 000 m2，采用了智能化的應急照明系統，并將系統的主設備設置在了消防室內，有語音、頻閃、燈光變更等功能，可在樓梯上加裝頻閃及改變方位功能。商場二層樓道起火，火情會以最快的速度傳送到消防聯動系統，當遇到緊急情況時，系統自動開啟，當火災發生時，所有燈被點亮。應急照明系統投入使用后，將進入新一輪的智能化運營。在大型商場著火時地面上的燈會自動亮起，并持續閃爍。當與火警信號方向相反時，緊急出口信號也會自動開啟，進入閃爍觀察模式，當火警信號熄滅時系統會發出聲音。同時撤離指示燈也開始工作，其方向隨火勢的不同而改變，進入頻閃模式。在大型商場發生火災時按照具體的火情和煙霧走勢，對火災緊急情況下的智能消防應急照明系統進行控制。起火地點二層的消防通道標識已熄滅，而右邊的地面照明指示燈則是反向的。如果地下室樓層著火，則智能消防應急照明系統將啟動預設狀態下的地面燈光指示、安全出口指示、撤離指示，并在周圍進行導航，同時還將開通語音功能。一旦發生火災，第一時間根據消防控制室的情況確定火災信號，開啟所有疏散通道和重要位置的緊急燈光。同時，在實際操作中設置緊急逃生指示燈，最大程度確保疏散指示燈能以光的形式提供正確的方向，甚至在濃煙環境下也能幫助人們快速準確地找到逃生路徑。智能消防應急照明系統由控制軟件、主機、消防系統等部分組成。在實際應用中，根據應急照明設備的基本控制策略，可將其劃分為集中式和不集中式兩類。無論采用何種系統，均能快速采集、分析、處理火災信息，并能實時監控和感知火災發展趨勢。根據人口密度、煙霧等特點，進行疏散路徑建模，確保疏散路線的科學性和合理性。在建筑和實際使用過程中，智能消防應急照明系統與火災自動報警系統相互影響，特別是在確定火警信號后，要嚴格根據指定的疏散路線，確保疏散過程的合理性和科學性。

3 智能消防應急照明系統的設計

3.1 供電線路設計

針對民用建筑的電氣設計，在實際應用中還需要重點發展專門的供電線路輔助供電。為保證智能消防照明設備的正常工作，必須選用符合標準的電纜，以保證系統的抗干擾能力，保證在火災時不中斷供電。應急照明系統必須在火災發生時維持正常運行，保證供電線路在1.5 h內都要按照設計標準供電。

3.2 燈光設備的設計

照明裝置對保障居住環境的安全有很大影響。照明設備的設計，尤其是照明設備的布局，直接影響消防系統的整體水平，因此，照明設施應作為一個疏散單元來進行設計。照明設施的設計由照明設備、火災報警裝置組成。照明設備主要包括照明設備的選擇，照明設備的確定以及照明設備的配置。

3.3 特殊線路的設計

在智能消防照明系統設計時必須保證電力供應和設備的專業化，保障人員的撤離和工作效率。必須要設計一個專門的電路，以保證應急照明系統能滿足需求，同時保證照明系統的穩定運行。自動切換設備與系統終端的結構相連接，保證應急照明系統的正常工作。

3.4 中央控制室的設計

應急照明控制器與照明裝置采用中心供電或應急供電方式，同時控制應急電源和蓄電池的開關。在中心供電或后備電源與照明裝置通信被切斷時，非持續光源由節電狀態轉換為應急狀態。在kommunikation控制器與中心或緊急電力供應中斷時，由電力供應或緊急電力供應鏈控制不連續光源。在正常工作方式下，主接地要通電，不間斷照明要斷開，燈泡要在ecomode模式下繼續工作，當發生火災時，系統的應急啟動必須由人工進行。中心供電，能人工操縱中心電源，控制中心電源輸出，并控制所有不間斷光源的應急照明，使之從省電狀態轉換為應急狀態；在使用自身電池供電的情況下，必須人工關掉應急配電箱的主要電源，而與之相連的不間斷光源則通過應急照明系統來控制，并將其從節電狀態轉換為應急狀態。建立地區消防警報，并能及時啟動自動控制系統。

4 消防應急照明系統安裝要求

4.1 照明設備安裝位置

照明燈具的首要作用是保證人員疏散和滅火救援，必須明確疏散的位置，根據疏散難度和救火需求，確定其地面照明的最小值。《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》對建筑照明設備的安裝地點、位置和地板的最低照度進行了規定。標志燈的主要作用是為疏散人員提供疏散方向、疏散出口位置和可用狀態、人員所在的樓層，以保證人員的安全疏散。在人員撤離路線的任何位置都應該有信號。

4.2 照明設備的選擇

使用節能光源的燈具，色溫不低于2 700 K。緊急照明光源應使用能立即啟動的光源，一般使用熒光燈、LED等。在大型場地如大型體育館等，可以采用熒光燈或帶熱觸發器的鹵素燈。光源的色溫與視覺效果密切相關，而高色溫照明則可以加速人們對周圍環境的反應，加速應急疏散，提高工作效率，因此，光源的色溫不能低于2 700 K。燈具的電池應選用安全性高、不含重金屬、不污染環境的電池。對于自帶供電的照明設備，其自身攜帶的電池是主要部件，其性能將直接影響照明設備使用壽命。鎘鎳、鉛酸電池等在經過3～5年的使用后，電池能量會下降到原來的30%。為保證應急照明設備在緊急情況下可連續工作，蓄電池的初始充放電能力必須達到照明設備在緊急情況下的3倍以上。鎘鎳、鉛酸電池由于電池電量衰減率大、壽命短，電池初期投資大、更換周期短、更換成本高，且鎘鎳、鉛酸電池中都含有重金屬，使用不當會對環境產生污染。在日常使用中由于燈具外殼損壞而導致帶電部位暴露，在人體伸臂范圍內，會對人體產生電擊危害，《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》要求，安裝在離地面2.5 m或以下的應急照明系統，必須選用A類燈，其工作電壓要小于電擊保護的臨界值。在消防工作中消防隊員通常使用消防栓進行滅火，消防用的水介質是導電性的，通過消防栓與水柱之間的傳導路徑防止在滅火時出現電擊事故。根據目前消防系統的技術水平和實際應用條件，規定在2.5～8 m處安裝的照明燈具也必須是A類。對于只需報警而無需聯動式消防裝置的保護目標（居住面積超過27 m2，小于54 m2，在疏散通道、前室、樓梯間等公共部位，無機械增壓送風裝置的情況下，應采取分區報警器。該系統采用常規照明電源和自帶電池，在發生火災時，根據滅火、救援等緊急情況，需要關閉室內照明，從而使控制系統中的燈具應急啟動，燈具自帶蓄電池，其額定工作電壓均低于DC36V，低于《電流對人和家畜的效應第5部分：生理效應的接觸電壓閾值》（GB／T 13870.5—2016）中的臨界值。

4.3 照明設備的配置

采用了多個均勻分布的方式，滿足了照明地面的最低照明要求，并根據所選的光照特征進行照明布置。在室外安全區域、室外樓梯疏散門上方設置安全出口指示燈，疏散出口指示燈位于疏散門之上，該疏散門位于室外樓梯間、室內安全區域。方向信號燈的箭頭指示方向必須根據疏散指示圖指引撤離方向，并引導到安全出口。在走道、樓梯兩側與地面、梯面高度1 m以下的墻壁、柱面上設置指示燈；在撤離時，疏散通道上方應增加指示通道或疏散通道的指示燈；指示燈在垂直于疏散方向時其布置間隔不得超過20 m；當指示燈與疏散方向平行時指示燈之間的間隔不得超過10 m。樓梯間的每一層都應有指示燈，在人多的地方、疏散出口和安全出口附近要安裝多信息的復合指示燈。

5 結論

在緊急情況下，應急照明燈具的設計是應急照明設計中的一個關鍵環節，是消防應急照明與疏散指示系統的關鍵組成部分，特別是燈光的布局，直接影響整個系統的結構。合理的燈光布局，使緊急燈光設計更加人性化、更加安全。要充分發揮消防應急照明系統在實際應用中的優越性，必須將軟件設計與硬件設計相結合，提高運行質量，保障在消防安全中發揮重要作用。