民用建筑電氣設計中智能消防應急照明系統的應用

馮麗芳

（太原普可佳工程設計有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

民用建筑中的智能消防應急照明系統承擔著消防系統的應急疏散功能，設計人員在對民用建筑進行電氣設計時，應結合民用建筑樓層結構及消防需求，對消防應急照明系統進行合理設計及應用，以此保障民用建筑的消防安全。

1 智能消防應急照明系統簡述

智能消防應急照明系統顧名思義就是在建筑物發生火災險情時，緊急啟動照明系統為樓內居民提供照明救急，充當指示燈與照明設備，指引群眾撤離的一種智能系統，它是智能消防的核心環節之一。常見的智能消防應急照明系統主要由智能消防通信設備、聯動控制系統、疏散指示燈、消防燈等組成。火災發生時，如果沒有應急照明系統的正確指引，部分群眾可能無法及時脫離火災事故現場，危及生命安全，在建筑中引入智能消防應急照明系統，系統可以在火災發生的第一時間啟動，引導樓內群眾安全撤離。因此，在實際的民用建筑電氣設計中，必須重視智能消防應急照明系統的靈敏性、實用性、以及布局合理性，只有這樣才能確保所設計的應急系統能夠在關鍵時刻發揮出真正的作用[1]。

2 智能應急照明系統的核心功能要求

2.1 應急逃生功能

當民用建筑發生火災險情后，智能應急照明系統會在聯動控制系統的作用下啟動，快速對民用建筑所處的環境狀態，如人員密度、空氣密度、樓層結構等內容進行分析，將火災報警點信息、疏散信息、平面地圖等導入智能消防系統中，繪制最佳的動態逃生路線，關閉會將群眾引向危險區域的錯誤或無用指示燈，實現對智能應急照明系統的動態控制，從而為樓內群眾指示正確的逃生通道，引導樓內居民順利疏散。

2.2 消防聯動功能

應急照明系統屬于智能消防系統的重要組成部分，當火災自動報警系統被觸發后，智能消防系統中的聯動控制系統，會在第一時間啟動智能消防應急照明系統，指引群眾撤離[2]。

2.3 系統顯示功能

智能消防應急照明系統搭載的顯示屏及攝像頭等設備，能夠實時監視或顯示主電源與備用電源的電池充電狀態、工作狀態、故障狀態、輸出電流、輸出電壓等工作狀態，便于智能消防系統維護人員，及時對應急照明系統的運行狀況進行了解和維修，以確保智能應急照明系統的顯示功能良好，避免因系統顯示功能故障，而影響應急消防系統的顯示功能。

2.4 故障處理

當應急消防系統及其關聯系統的電路出現斷路、短路、欠壓等問題時，智能消防應急照明系統根據系統設定，會及時發出光信號或故障提示音，提醒維修人員進行檢修，并將故障路段和故障類型顯示在屏幕上[3]。

3 傳統應急照明系統存在的問題

傳統消防應急照明系統分為兩種，一種是由安全出口指示燈、疏散標志指示燈、EPS（集中電源控制柜）等設備組成；另一種是由安全出口指示燈（自帶蓄電池）、疏散標志指示燈（自帶蓄電池）、消防應急照明配電箱等設備組成。民用建筑發生火災險情后，會產生大量煙霧，阻礙人員視線，傳統應急照明系統為靜態展示，容易被濃煙覆蓋，影響疏散指示燈的顯示效果，從而影響群眾逃生。同時，為了避免火災過程中出現的斷電問題，影響應急照明系統的正常使用，傳統的應急照明系統中的每個指示燈或燈具都是單獨安裝的，主要靠自帶的電池供電，使用壽命有限。因此，為了確保應急照明系統的日常使用，維修人員需要經常對燈具和電池進行更換或維修，工作量較大，容易出現疏漏。此外，傳統的應急照明系統在使用的過程中，指示燈指引的方向都是事先設定好的，火災發生時，無法根據樓層火災實況，對指示燈指示方向進行修改，或及時關閉錯誤指示燈，導致群眾無法及時疏散撤離，出現嚴重后果[4]。

4 智能消防應急照明系統的優勢

4.1 快速性

與傳統的應急照明系統相比，智能消防照明系統更為靈活多變，系統可以根據火災報警點信息、疏散信息、平面地圖、人口密度等，結合民用建筑樓層結構，按照就近疏散原則，對疏散路徑進行優化，實現應急照明系統的動態管理，從而快速的為群眾提供最佳的、最快的逃生路線。

4.2 準確性

智能消防應急照明系統的所有應急指示燈都是相互關聯且可調節的，由同一個聯動系統控制平臺進行控制，對民用建筑內的每個指示燈的指引方向或展示狀態進行精準調整，如在濃煙情況下，啟動應急指示燈的頻閃功能，提高指示燈的醒目度，確保指示燈不被濃煙遮蓋，發揮其應有的作用。

4.3 安全性

出于人性本能，人在看到火災時，往往會在求生欲的催使下，一看到亮光就快速跑過去，其余的人則會盲目跟從。在這種情況下，如果應急照明系統指示出現錯誤不能及時調整，會將逃生群眾帶入危險區域，這恰恰也是傳統照明應急系統容易出現的問題，而智能消防應急照明系統的應用則完全可以避免這個問題，它能在火災發生的第一時間借助設定好的程序，為群眾計算出最佳的逃生路線，管理人員也會實時關注樓內動態，及時調整逃生路線，指引群眾進行疏散，保障群眾安全。

5 智能消防應急照明系統的設計思路

5.1 系統功能與控制系統的設計

智能消防應急照明系統應采取“兩線制”，即將通信線與電源線同時連接到應急照明設備上，從而實現對應急照明設備的全天候二十四小時實時通訊監控。采取這種設計方式的應急照明系統能夠對備用電池、應急照線路、燈具進行實時監測，一旦其中某一個部位發生故障后，相應的控制器能夠及時發出警報，同時顯示故障位置，催促維修人員及時對故障部位進行維修，以保證應急照明系統的正常運轉[5]。

5.2 供電線路及電纜的合理設計

為了確保應急系統的功能性與實用性，必須對其供電線路進行合理設計，確保在火災險情發生時，應急照明系統仍舊能夠穩定、持續的良好運轉。民用建筑發生火災時，為了讓不熟悉現場的群眾能夠及時逃生，應確保應急照明指示燈的可視距離大于15m，使用低煙電線電纜，確保纜線燃燒時，不會出現有毒有害氣體，如腐蝕性氣體等，危及群眾生命健康，影響群眾逃生。因此，在供電線路電纜的選擇上，通常會選擇耐腐蝕性好、耐高溫、耐火性強、燃燒不會產生有害有毒刺激性氣體的電源線。在智能消防應急照明系統的線路敷設上，考慮到高溫、空氣潮濕、機械損傷等問題會對線路造成的影響，應采取將電線穿過金屬管并在管外涂防火涂料的方式來對電線進行保護，不能把線路暗敷在易燃燒的結構體中。線路敷設方式設計時，考慮民用建筑吊頂易燃物較多等因素，盡量避免在吊頂內敷設應急電源線路，如果實在是避不開，應將應急照明線路暗敷在樓板或墻體內。既確保吊頂的美觀性，又避開吊頂的易燃物，保障應急照明線路的安全性[6]。

5.3 消防應急燈具的合理設計

根據國家的相關規范條例及標準，當民用建筑智能消防應急照明系統的消防應急照明燈距地高度不大于8m 時候，其使用的蓄電池電源及主電源所使用的額定工作電壓應不能大于DC36V，且考慮到應急照明設備的節能環保性及燈具容量，應選擇功率較小、照明效果較佳的LED 燈等為應急照明燈具。

5.3.1 安全照明燈具

為了保障安全照明燈具的運行良好，應設計專門的應急照明線路，如遇火災斷電，該線路的安全照明燈具仍舊能夠正常使用，引導群眾疏散。在安全照明燈具的選擇上，應盡量選擇質量合格、性能達標、使用壽命較長的燈具。這樣可以保證安全照明燈具不僅可以滿足平時的民用建筑照明需求，還有能夠在特殊情況下正常照明。

5.3.2 疏散照明燈具

疏散照明燈是系統的重點，其主要作用是引導群眾快速找到最佳的安全出口、有序疏散。由于我國當前的民用建筑多為高層建筑，且建筑內部結構空間較為封閉，一旦發生火災，樓梯間、過道等較為密閉的空間如果沒有疏散指示燈，極易出現人流混亂，發生踩踏事故。因此，必須在民用建筑電氣設計中設置足夠數量的疏散照明燈具，保障疏散安全。

5.3.3 應急照明燈具

應急照明燈具如果安裝位置不合理，會將群眾引到危險區域，降低消防救援工作效率，如果出現特別危急的情形，設計不合理的應急照明燈具可能會影響群眾逃生，導致安全事故的發生。部分設計人員為了建筑內部的美觀性，會將應急照明燈具設計在建筑頂部，火災發生后會產生濃煙，濃煙遇熱會上升，會阻擋群眾視線，降低頂部應急照明燈具的可視度，群眾無法在濃煙中根據照明指示燈進行逃生，同時，濃煙中的有害粒子會破壞應急照明燈的絕緣性，加劇火災蔓延。因此，設計人員應將應急照明燈安裝在墻壁上，相鄰兩個照明燈具的間距應為2～2.5m，降低濃煙對燈具的破壞性，利于群眾逃生。

5.4 供電電源的合理設計

民用建筑智能消防應急照明系統的設計還需要從供電電源入手予以優化設計，以便促使智能消防應急照明系統中的所有電氣設施均可以得到穩定供電，由此表現出較為理想的運行效果。在供電電源設計中，設計人員應該重點考慮到應急照明燈具的控制方式，對于集中控制型系統和非集中控制型系統應該在供電電源設計中表現出較強的差異性，力求由此形成更為穩定高效供電效果，進而再具體圍繞著配電箱以及集中電源進行優化配置。具體到智能消防應急照明系統中供電電源設計中，往往還需要合理設置自動切換裝置，這樣做可以在緊急狀態下為蓄電池供電，保證持續照明[7]。

5.5 通信系統的合理設計

民用建筑的居民較為密集，一旦發生火災必須立刻對人群進行疏散，否則會造成非常嚴重的后果。因此，火災發生后，應把握好“黃金逃生時間”，避免因超時，使得人體因吸入過多濃煙而昏迷。為了保證“黃金逃生時間”，設計人員應對通信系統進行合理設計，火災報警系統啟動時，通信系統也應立即啟動，當某個區域的應急指示燈出現故障時，管理人員可以通過通信系統，如廣播、語音功能指引群眾逃生。

6 實際工程案例

本工程為住宅工程，項目地上為十七層，地下為一層，總建筑面積為11300m2，為二類高層住宅。在進行本項目建筑電氣設計時，結合項目實際需求選取了智能消防應急照明系統，將系統的主機設置在建筑的一層消防控制室內。

（1）本項目在電源設計中采取集中電源集中控制型系統，主要涉及了A 型應急照明集中電源裝置、急照明控制器以及消防應急燈具，其中A 型應急照明集中電源在設計中充分考慮項目實際狀況，力求在每一層電井中予以合理布設，同時根據各個空間的應急照明需求布置相應燈具。

（2）本項目層高均小于8m，在燈具選擇中優先應用A 型燈具，且兼顧節能效益，借助于LED 節能燈予以布設。為了達到理想的應急照明效果，應該確保光源色溫在2700K 以上。針對項目中涉及帶蓄電池的燈具，則除了要嚴格把關燈具的應用狀況，還需要從蓄電池電源入手予以把關，以便促使相應燈具后續運行更為安全可靠。本項目所有照明燈具均采用36V 安全電壓，且設置為非持續型模式，僅在需要疏散時予以照明，需要借助于智能控制器予以調控。

（3）燈具在供電方面借助于集中電源供電，其中集中電源采取消防電源專用應急回路，要求依托各個消防電源配電箱進行供電，并且兼顧各個分區的針對性處理，輸出功率控制在5kW 以內，對于電纜豎井中的電源則設定為1kW 以內的輸出功率。蓄電池的選擇同樣嚴格把關，優先運用安全性高且有助于環境保護的高質量蓄電池，確保其能夠維持1 小時以上的供電時間。各個A 型燈具的額定電流限定在6A 以內。

（4）本工程疏散指示方案的設計由應急照明控制器完成，設計在電井中，促使其可以在集中電源或者應急照明配電箱和燈具之間發揮作用，順利完成對于燈具的調控。

7 結語

綜上所述，智能消防應急照明系統作為民用建筑電氣的設計重點，只有確保系統的合理性、準確性、及時性，才能在黃金時間內疏散群眾，保障群眾安全，將火災事故危害降到最低，維護社會穩定。