智能消防應急照明系統(tǒng)設計應用研究

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【摘要】現(xiàn)代建筑內部空間結構日漸復雜，建筑功能增多，一旦發(fā)生火災事故，將給人員疏散逃生帶來較大難度，因此電氣系統(tǒng)應配備完善的消防應急照明系統(tǒng)，提高火災風險應對能力。本文對此分析建筑電氣智能消防應急照明系統(tǒng)的設計方案和具體運用，對系統(tǒng)設計要點進行總結，用以構建完善的智能消防應急照明系統(tǒng)設計理論體系，供相關人員借鑒參考。

【關鍵詞】消防應急照明系統(tǒng)；智能化；建筑安全

引言

傳統(tǒng)消防照明系統(tǒng)雖然能夠發(fā)揮一定的應急、指引功能，但其自動化、智能化水平不高，無法對建筑火災發(fā)生位置做精確定位，且后期檢修難度大，無法滿足建筑安全的需求。智能消防應急照明系統(tǒng)極大地彌補了傳統(tǒng)消防照明系統(tǒng)不足，能夠與其他消防應急模塊相配合，最大限度發(fā)揮現(xiàn)場照明、引導功能。為促使該系統(tǒng)進一步普及，需要對其設計要點作總結分析。

1智能消防應急照明系統(tǒng)設計

1.1整體架構

智能消防應急照明系統(tǒng)架構分三個層級，分別為控制層、配電層和終端層。控制層主要硬件為安裝在建筑消防控制室內的應急照明控制器，負責對電源、配電裝置、應急照明燈具等進行集中或個別調控。配電層的設計首先是建筑智能消防應急照明系統(tǒng)的供電線路需求，然后進行電源的集中設計。終端層指的是各類應急照明燈具，依照相關規(guī)范要求，建筑內部各安全出口、疏散通道、封閉樓梯間、防煙樓梯間及其前室、人員密集場所等處均應安裝相應的應急照明燈具。例如，疏散照明燈吸頂安裝或裝設在距地面2.5m左右高的墻面上；在安全出口處，安全出口標志燈一般安裝在門頭上10cm左右；在疏散通道中，疏散指示標志燈具則安裝在距地面0.2～1m左右高的墻面上。

1.2設計要點

1.2.1系統(tǒng)智能設計智能化設計是智能消防應急照明系統(tǒng)設計的重點，其各項先進功能能否實現(xiàn)均與智能化設計有關。智能化設計將應急照明系統(tǒng)與建筑電氣消防系統(tǒng)設計統(tǒng)一為整體，融入物聯(lián)網(wǎng)技術、智能傳感設備、溫度控制芯片等，建立應急照明系統(tǒng)控制中心，能夠對整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)做實時監(jiān)管和智能化調控。

1.2.2供電線路設計供電線路則保證了智能消防應急照明系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定運行，在火災風險突發(fā)后，供電線路依然能為應急照明系統(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，指引建筑內部人員安全撤離。在設計過程中電線電纜的選擇非常關鍵，根據(jù)《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》（GB51309—2018）第3.5.4條規(guī)定，集中控制型系統(tǒng)中，除地面設置的燈具外，系統(tǒng)的配電線路應選擇耐火線纜，系統(tǒng)的通信線路應選擇耐火線纜或耐火光纖。應急照明系統(tǒng)的配電線路暗敷時，應穿管并應敷設在不燃燒體結構內且保護層厚度不少于30mm；明敷時（包括敷設在吊頂內），應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護，金屬導管或封閉式金屬槽盒應采取防火保護措施。

1.2.3通信模塊設計通信模塊設計實現(xiàn)了智能消防應急照明系統(tǒng)與整個建筑消防系統(tǒng)之間的聯(lián)動?；馂陌l(fā)生后，火災報警系統(tǒng)第一時間將火災信息傳輸至消防控制中心，消防控制中心對建筑消防設備各模塊的運行狀態(tài)做實時監(jiān)督和調整，使各模塊之間能夠相互配合，撲救初期火災，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。

1.2.4終端照明設計依照《消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準》（GB51309—2018）的要求，智能消防應急照明系統(tǒng)終端照明設備必須具備瞬時啟動的功能，可通過控制中心被遠程調控，其中高危建筑場所應急照明燈具的應急啟動時長不應超過0.25s，其他建筑則不應超過5s。照明設備選型時，多采用節(jié)能光源LED燈，光源的色溫不應低于2700K。終端照明設備的安裝方式包括懸掛式、嵌墻式、地埋式等，其中，嵌墻式和地埋式的照明設備應配備預埋盒，并具備較強的防水性、耐磨性，其防護等級不應低于IP54，以確保此類燈具在外力作用下維持相對穩(wěn)定，延長使用壽命。目前市面上常見應急照明燈具的額定電壓多為24V或36V。其中，散照照明燈的功率應控制在5～10W，標志燈的功率應控制在1～3W，以合理降低應急照明系統(tǒng)運行功耗[2]。

1.3功能實現(xiàn)

1.3.1應急疏散應急疏散是電氣智能消防應急照明系統(tǒng)的最基本功能。在突發(fā)火災事故后，建筑電氣消防系統(tǒng)會對火災源頭、擴散區(qū)域做精確測量，結合建筑平面圖，盡可能多采集火災事故信息，如空氣溫度、粉塵含量、人員密度等。根據(jù)分析結果，對應急照明系統(tǒng)的運行狀態(tài)做合理調控，利用照明燈具規(guī)劃、指示最佳的逃生路線，確保建筑內部人員能夠及時、安全撤離。

1.3.2消防聯(lián)動現(xiàn)代建筑內部空間結構及建筑功能構成非常復雜，依靠單一的消防應急系統(tǒng)很難發(fā)揮足夠的安全保障作用，整個電氣消防系統(tǒng)聯(lián)動非常關鍵。智能消防應急照明系統(tǒng)既獨立存在，又與整個消防系統(tǒng)之間建立可靠的聯(lián)動關系，在發(fā)生火災后，消防聯(lián)動系統(tǒng)接收有關信息，結合信息分析結果，規(guī)劃最佳逃生路線，并向各個消防模塊下達動作指令。智能消防應急照明系統(tǒng)同時設計手動模式，確保系統(tǒng)發(fā)生局部故障后，能夠通過手動方式啟動聯(lián)動系統(tǒng)。

1.3.3故障診斷智能消防應急照明系統(tǒng)還可實現(xiàn)故障診斷功能，若系統(tǒng)中出現(xiàn)短路、線路受損等問題，控制中心會接收到電流異常信號，借助電路中安裝的自動控制器，可完成故障位置判斷和類型識別，指導系統(tǒng)維護人員及時找出故障源頭并進行處理。

2智能消防應急照明系統(tǒng)應用

2.1系統(tǒng)應用原理

智能消防應急照明系統(tǒng)采用集中控制方式，疏散照明燈和疏散指示標志燈覆蓋建筑內全部疏散線路及疏散口、安全出口。在日常狀態(tài)下，應急照明控制器負責調整疏散照明燈和標志燈的運行狀態(tài)，并將采集到的狀態(tài)信息實時傳輸至消防控制中心，確保應急照明系統(tǒng)始終處于正?？捎脿顟B(tài)。發(fā)生火災后，報警信息第一時間傳輸至控制器，控制器結合數(shù)據(jù)庫歷史信息及接收到的火災發(fā)生情況信息，規(guī)劃最佳逃生路線，并對應急照明燈具的運行狀態(tài)進行調整。調整后，疏散指示標志燈朝向安全逃生出口方向閃爍，指引建筑內部人員有序撤離。若在撤離過程中，建筑內火情發(fā)生新的變化，控制器也能及時做出反應，重新調整最佳逃生路線。

2.2系統(tǒng)應用案例

2.2.1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，建筑內部空間結構相對復雜，因此配備電氣智能消防系統(tǒng)，本文主要對其電氣智能應急照明系統(tǒng)的設計方案進行介紹。

2.2.2系統(tǒng)設計（1）燈具設計該綜合樓為高層一類公共建筑，其層高低于8m，因此應急照明燈具使用A型，即額定電壓為24V或36V的應急照明燈具[3]。依照相關規(guī)范的要求，若方向標志燈的標志面與疏散方向平行，燈具間距不應大于10m；若安全出口在疏散走道側邊時，則需在疏散走道上方增設指向安全出口的方向標志燈。建筑各樓層樓梯間內均安裝應急照明燈具，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，具體接線如圖1所示。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急燈具不超過8個，使用通信線纜，將集中電源連接到應急照明控制器上。

2.2.3設計評估基于以上設計，該綜合樓項目智能應急照明系統(tǒng)在發(fā)生火災事故后，應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，由應急照明控制器啟動照明燈，而標志燈則為常亮狀態(tài)。在項目竣工后的多次消防演習中，智能應急照明系統(tǒng)在啟動時間、逃生路線規(guī)劃等方面均表現(xiàn)突出，取得良好的演習效果，能夠在突發(fā)火災風險后，引導建筑內部人員安全撤離。經數(shù)據(jù)統(tǒng)計，幾次消防演習中，智能消防應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。

3結論

智能消防應急照明系統(tǒng)是建筑電氣消防系統(tǒng)的重要構成，在設計過程中，應嚴格依照有關技術規(guī)范的要求，重點關注系統(tǒng)智能設計、供電線路設計、通信模塊設計、終端照明設計等工作，確保智能消防應急照明系統(tǒng)供能穩(wěn)定發(fā)揮。

參考文獻

[1]麻瀠心，韓飛.建筑電氣智能應急照明系統(tǒng)設計和應用[J].河北農機，2020（2）：65.

[2]韓冰.民用建筑電氣設計中智能消防應急照明系統(tǒng)的應用[J].住宅與房地產，2019（31）：74.

[3]鄧朝明.智能消防應急照明系統(tǒng)在民用建筑電氣設計中的應用研究[J].居舍，2019（19）：153.

[4]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準：GB51309—2018[S].

作者：范葵 單位：昆明恒基建設工程施工圖審查中心