智能应急疏散照明系统的应用

2012-07-30王卉/陈静

智能建筑电气技术 2012年4期

王卉 / 陈静

1.上海中房建筑设计有限公司，上海 200010； 2.宝钢工程技术集团有限公司，上海 201900

引言

火灾应急疏散照明系统在建筑物发生火灾时为慌乱中的人们指明了方向，为最大限度地保证人身安全发挥了重要的作用。随着近年来大型公建项目的增多，其建筑面积大、人员密集、人流通道众多以及疏散路径复杂等特点导致了传统的火灾应急疏散系统不能满足此类建筑的需要。因此,智能应急疏散照明系统显得日渐重要，它不再是以往的就近指引，而是将独立的疏散灯具整合到同一系统中，统一管理、整体调整。并可实现与火灾自动报警系统的联动，自动获取火灾报警位置信息，通过预设的算法软件自动生成最佳的疏散路径，改变疏散标志灯的指示方向，使人们沿最佳路径疏散至安全地带。

1 项目概况

龙盛国际商业广场位于上海市闵行区，是一幢集商业、餐饮、办公和酒店为一体的公共建筑。本工程总建筑面积约15万m2，总建筑高度为92m。地下1、2层为车库兼人防，地面4层裙房为商业；1#塔楼共20层，为五星级酒店；2#和3#塔楼分别为14层和15层，为公寓式办公楼。

本工程商业裙房和酒店、办公楼为高档场所且人员密集，需设置智能应急疏散照明系统。

2 传统火灾应急疏散照明系统的缺陷

传统的火灾应急疏散照明系统有以下几方面的缺陷：

（1）疏散指示方向固定：传统的消防疏散标志灯所指示的疏散方向是固定的，火灾发生时，可能会将人员引向火灾发生的地点或者烟雾蔓延过来的方向，往往会造成更大的人员伤亡；

（2）日常管理困难：传统的消防疏散标志灯和消防应急照明灯是依靠维修人员用“观察法”检查其工作状态，往往会出现检查不及时和漏检等问题。在发生火灾时，消防应急灯具可能已经失效，不能起到疏散指示的功能；

（3）运行成本高：传统的消防应急照明灯具内置蓄电池，需要定期维护和更换，不仅施工量大，而且不环保。

3 智能应急疏散照明系统的优势

与传统应急疏散照明系统相比，智能应急疏散照明系统具有以下优势：

（1）集中维护管理：产品自身的特性和其使用环境决定了消防应急灯具维护困难，关键模块、电池以及光源应急转换等发生故障不易察觉。集中维护管理针对这一问题，对多种功能模块做故障主报、灯具自检，将部分人力纷繁复杂的维护工作转移到了设备自身，节省运作成本，提高了产品的可靠性，同时确保消除由灯具故障而引起的逃生盲区；

（2）实现动态疏散：现代建筑日趋复杂，静态、一成不变的疏散指示不能满足火灾发生时多渠道、安全可靠逃生的要求。为了改变这种现状，必须引入动态疏散的理念，以外部火灾信息为依据，根据预设的疏散方案，对疏散路径进行优化调整；

（3）安全电压供电：消防应急灯具采用DC24V供电；

（4）电源分散设置：采用分散设置的集中供电方式是事故风险最低、运行成本最低的方案。

4 系统的工作模式

4.1 监测模式

系统中的消防应急灯具、应急照明集中电源、应急照明分配电装置等其他功能附件都拥

4.2 控制模式

本系统与消防火灾报警系统联动，在接收到火灾信息后，自动快速开启疏散标志灯。同时系统会根据火灾发生地点，烟雾蔓延方向等信息，自动生成疏散预案，控制疏散标志灯改变指示方向，帮助建筑物内的人群快速地选择最佳逃生路线。

5 系统设计

5.1 负荷等级和电源配置

图1 应急照明配电箱系统图

本工程电气防火分级为一级，应急照明为一级负荷，由两个相互独立的电源供电，两路电源分别引自变电站内不同的变压器。本工程按防火分区设置应急照明配电箱，提供该防火分区内的备用照明和应急照明电源。应急照明有一个由微型计算机芯片、信号采集电路和通信接口电路构成的电路模块，每个电路模块都具有独立的地址编码。电路模块自动地进行数据交换，以此判断是否发生了供电故障、线路故障、光源故障。如果发生故障，电路模块利用通信网络将故障类型的位置信息上报给控制器，控制器报警并记录故障类型、发生部位、发生时间，提醒管理人员及时维修；当故障排除后，系统自动返回正常工作状态。配电箱设于各管道井内，配电箱电源由应急照明干线引来。干线采用矿物绝缘电缆，与其他消防负荷配电电缆在同一电缆桥架内敷设，各配电回路出线均采用低烟无卤阻燃耐火型WDZCN-BYJ型绝缘电线。配电箱系统图和智能应急疏散照明系统图如图1和图2所示。

应急照明配电箱系统图中的回路N5即为智能应急疏散照明系统的电源，应急照明配电箱和疏散照明控制器均按防火分区设置。每一个疏散照明控制器均由本防火分区内的应急照明配电箱供电，符合《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中第13.9.8条的要求：消防用电设备配电系统的分支线路，不应跨越防火分区。

5.2 系统设置及其功能

智能应急疏散照明系统主机设于消防控制室内（见图2），电源引自消控设备双电源自切箱，并通过RS485总线与消防主机连接，获取火灾信息（包括具体的起火地点、烟雾走势等），再发送指令到相应防火分区的疏散照明控制器。

疏散照明控制器设于各楼层管道井内或其他设备用房内，它包含信息传递、接受和通信功能。可根据系统主机的指令改变疏散标志灯的指示方向，从而使人员沿最近路线疏散。同时该控制器还自带变压和整流装置，将220V交流电变为24V直流电引至各灯具。配电采用四线制、放射式的方式，其中配电线路电源线采用WDZCN-BYJ-2×4，信号线采用WDZCNRVS-2×1.5，共管敷设。

6 灯具布置

本工程按照《民用建筑电气防火设计规程》DG/TJ08-2048-2008第9.2节的要求，在公共出口、公共走道、消防楼梯间及前室、合用前室、人员密集的公共活动房间及其门口、地下层疏散楼梯间以及疏散方向向上的楼梯间、其他安全场所等处设置安全出口标志和疏散方向指示标志。当安全出口标志设置在门框的上部时，标志的下边缘距门框0.1m；当设置在门框侧边缘时，标志的下边缘距室内地坪2.0m；疏散走道上的疏散指示标志嵌墙安装，设在其转角处，距地面高度为0.5m，直行走道其间距不大于20m、袋型走道其间距不大于10m。以上所述各安全出口标志和疏散方向指示标志均设置在醒目位置，其正面或其邻近没有妨碍公众视读的障碍物，并且在酒店内残厕附近设置声音疏散指示系统。

本工程在商业裙房等大空间内设置地面疏散导流标志，灯具沿主要疏散路线的中心线布置，安装间距不大于2.5m。当疏散导流标志指向的门不是疏散出口或安全出口时，在该处的地面连续指示。

7 灯具规格

安全出口标志、疏散方向指示标志、疏散导流标志均符合现行国家标准《消防应急灯具》GB17945-2010的规定，标志灯表面的平均亮度为25cd/m2，工作电压为24V，光源采用超高亮绿色LED，功率为每个灯具1W。壁挂式灯具外型尺寸为360mm×160mm，灯具突出墙面不超过20mm；吊挂式灯具外型尺寸为630mm×200mm；地面疏散导流标志采用园型，直径为240mm，防护等级为IP65，地埋式灯具的所有金属构件做防腐处理，灯具最高点突出地面不超过3mm，灯具边缘突出地面不超过1mm。所有灯具和控制器清单见表1。