智能消防应急照明系统在民用建筑电气设计中的应用

林明理，代培

（郑州大学综合设计研究院有限公司，郑州450002）

1 引言

智能消防应急照明系统是重要的人员安全防护屏障，可以在建筑发生火灾事故后为人员提供疏散照明和疏散指示方向，是现场人员能够快速疏散的保障。在发生火灾后，建筑内部的人员容易因突发的事故而产生紧张、慌乱的心理，在非理性的状态下，难以准确把握逃生路线，从而朝着错误的方向逃离。此外，人员流动的秩序性欠佳，易发生拥堵踩踏事故，影响正常疏散。随着火势的蔓延，产生的浓烟逐步影响人们的视野，更难把握好逃生的路线。为规避此类问题，采用智能消防应急照明系统极具必要性，在该系统的支持下，可以给处在灾难中的人们提供“一盏明灯”。建筑发生火灾后，系统提供照明与疏散引导的作用，楼内人员可以看到亮光，在该亮光的指引下疏散，由此规避疏散过于盲目的问题，有效保障人员的人身安全。

2 智能应急照明系统的运行原理

智能应急照明系统的控制简单、安全可靠，通过与火灾报警系统的联动，可以取得更为良好的照明和引导效果[1]。实际运行中，在消防控制室确认火灾信号后，将会及时触发智能应急照明系统，使其自动点亮分布在各疏散区的应急照明灯具，解决因烟雾弥漫而导致光线不足、视野不好的问题，此时人员可以清晰地掌握逃生方向，有序地向安全场所逃离。

当火灾报警系统已确认火灾时，则会切除非消防电源，具体表现为熄灭正常照明而换为点亮应急照明。一般情况下，疏散指示标志灯平时处于常亮状态，通过各标志灯的接力诱导，形成有效快捷的逃生路线，其逃生逻辑为：各指示灯的指示方向均远离着火点，以引导人员向安全的区域转移；对于诱导通过着火点的标志灯，采取熄灯处理，原因在于错误的引导方向会使人员在逃生过程中接触到火源；接近安全出口时，提供声光2种提示功能（响起特定的声音、指示灯开始闪烁），以保证人员可以选择最具可行性的安全出口进行逃生。

以智能应急照明系统主要构成关系作为视角，其相关应急灯具的原理为：终端由单片机来实现智能控制，并在保证与总线合理适配前提下，就能够做到“一对多”的通信控制巡检功能。根据需求，相同总线系统能够挂接形式多样的灯具终端，由专业人员编制程序，自动控制应急照明灯，使其发生亮起或熄灭的动作。向系统中融入了虚拟分区技术，可以有效提高日常管理的便捷性，也有助于保证系统的运行稳定性。

3 传统与智能消防应急照明系统应用效果对比

通常情况下，传统消防应急照明系统都会对应地配备蓄电池，然而该蓄电池却具有供电时间短、缺乏自检功能等缺点，可能会出现蓄电池损坏，持续供电时间不足等情况，且火灾现场的环境较为复杂，系统易失灵，无法充分发挥出照明安全疏导的作用。

现阶段，智能应急照明系统在很多方面都完成了升级，尤为突出的方面便是其具有蓄电池供电功能的检测能力，出现蓄电池供电能力不足会及时报警，信号传至后台主机，提醒物业人员检修，保证在各种情况下，均能为现场人员提供满足规范要求的引导时间。加之集中化及应用网络技术的支撑，赋予系统智能化的特点，可随时根据现场火灾情况，调整疏散路径。系统日常监视中的各项数据会及时上报给民用建筑电气系统，完整记录系统在运行阶段的具体情况，如运行参数、故障问题及原因等。

在出现问题后，可以自动调取相应的数据，根据实际情况制订具有可行性的方案，以较快的速度解决问题，保证系统运行的稳定性与安全性。并且，智能消防应急照明系统的配套设施较为丰富，包含紧急疏散指示灯、安全出口灯、集中控制应急照明灯等，各类装置可以联结于一体，构成完整的系统，在必要时及时启用，为逃生人员指明逃生的方向，使其能够沿着合理的路径快速转移至安全区域[2]。

4 智能消防应急照明系统在民用建筑中的作用

4.1 应急逃生作用

在出现安全事故后，通过智能消防应急照明系统的应用，可以及时疏散楼内人员，提供一条安全与便捷的逃生通道，使人员可以精准地逃离火灾事故现场。在系统运行中，可以全面采集事故现场以及周边环境的大数据，将其输入至后台计算机中，按特定的机制计算后可以生成一套最优的逃生方案，从而联动系统内的疏散指示灯等相关装置，为人员的安全疏散提供引导。

4.2 联动消防作用

建筑发生火灾安全事故后，若仅凭借单一的消防系统提供应急服务，显然难以取得很好的应用效果，且易由于某环节存在问题而导致系统的整体运行状态受到影响。相比之下，智能消防应急照明系统则具有突出的联动性，其可以连接至火灾自动报警系统，形成更加完善的安全防护体系。例如，在出现险情后，智能消防应急照明系统则会及时读取火灾自动报警系统信息，基于实际情况生成一条最具可行性的路线，从而引导楼内人员，使其沿着特定的方向逃生。在该过程中，即使某条电路出现故障，其他部分也依然可以稳定运行。

4.3 故障处理作用

智能消防应急照明系统还具备自我检测与修复的功能。在系统运行过程中，若电路存在短路、老化等问题，可及时被检测出并根据实际情况予以修复，有效减小了故障的不良影响范围，切实保证了智能消防应急照明系统的稳定性。随着网络技术的广泛应用，除了将原本单一的机器共同组成完整的系统外，还可以随时随地完成对内部各项故障的检查，使系统具有更高的稳定性。

4.4 灯具要求

1）灯具的选择应符合以下规定：应选择采用节能光源的灯具，消防应急照明灯具（以下简称“照明灯”）的光源色温应＞2 700 K；不应采用蓄光型指示标志替代消防应急标志灯具（以下简称“标志灯”）；灯具的蓄电池电源宜优先选择安全性高、不含重金属等对环境有害物质的蓄电池[3]。

2）设置在距地面8 m及以下的灯具的电压等级及供电方式应符合以下规定：应选择A型灯具；地面上设置的标志灯应选择集中电源A型灯具；未设置消防控制室的住宅建筑，疏散走道、楼梯间等场所可选择自带电源B型灯具。

3）标志灯的规格应符合以下规定：室内高度＞4.5 m的场所，应选择特大型或大型标志灯；室内高度为3.5～4.5 m的场所，应选择大型或中型标志灯；室内高度＜3.5 m的场所，应选择中型或小型标志灯。

4）灯具的布置应根据疏散指示方案进行设计，且灯具的布置原则应符合下列规定：照明灯的设置应保证为人员在疏散路径及相关区域的疏散提供最基本的照度；标志灯的设置应保证人员能够清晰地辨识疏散路径、疏散方向、安全出口的位置、所处的楼层位置。

5）火灾状态下，灯具光源应急点亮、熄灭的响应时间应符合以下规定：高危险场所灯具光源应急点亮的响应时间应＜0.25 s；其他场所灯具光源应急点亮的响应时间应＜5 s。

5 智能应急照明系统应用实例

以某民用建筑为例，在其电气设计工作中，采用智能应急照明系统，硬件包含应急灯、信号中继器及集中控制主机等，通过总线技术和微处理器的软硬件协同作用，可以将建筑物防火分区的应急照明灯进行组合，构成一个具有完善性、高效性的网络系统，给应急工作的开展提供了重要的帮助。

根据某公司智能应急照明控制产品的特性，提出2种细分方案：（1）自带蓄电池应急照明系统，见图1。（2）集中蓄电池应急照明系统，见图2。

图1 自带蓄电池应急照明系统

图2 集中蓄电池应急照明系统

该民用建筑为大型公共建筑，人员容纳量较大，内部各功能区的人员分布普遍较为密集，疏散通道较为复杂，在突发安全事故时人员疏散的难度较大。为切实保证系统的可靠性，采用到自带蓄电池的智能应急照明控制系统，在出现分支电源线路故障时，应急照明系统可以在相对较长的一段时间内保持亮灯工作的状态，解决了集中蓄电池应急照明系统可靠性较差的问题。

在自带蓄电池组成的智能应急照明控制系统中，每盏灯均配有微处理器和高性能蓄电池，将数据总线与控制主机稳定连接，系统运行时控制主机可以实时检查各灯具，从电源、电池、线路、灯具自身状态几个方面对灯具的总体运行情况做出判断，若有故障则会发出声光报警，同时精准显示出故障灯所处的位置以及实际情况，工作人员可及时调取该故障应急灯具的具体信息，根据所掌握的情况采取维护措施，在该处理机制下，可以保证各应急灯均维持稳定运行的状态，为该民用建筑的人员应急疏散提供了重要帮助。

6 结语

在民用建筑电气设计工作中，智能消防应急照明系统是不容缺少的设计模块，设计人员需践行智能化、自动化、集成化的理念，合理融入先进的技术、适配稳定可靠的设备，并做好定期维护工作。在构筑一套智能消防应急照明系统后，可以降低火灾事故的发生概率，同时也可以在出现意外后及时为楼内人员提供安全疏散通道，使人员有秩序地撤离现场，保证人身安全。