黃達

（基準(zhǔn)方中建筑設(shè)計股份有限公司太原分公司，山西太原 030000）

0 引言

隨著科技的進一步發(fā)展，智能技術(shù)在建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，從設(shè)計到施工，還包含了許多科技元素。面對眾多高層民用建筑，安全威脅越來越明顯。應(yīng)急照明作為消防安全的關(guān)鍵要素，在人民群眾生命財產(chǎn)安全方面引起了廣大群眾的關(guān)注。本文針對土木工程中電氣智能應(yīng)急照明系統(tǒng)進行深入研究，分析了智能應(yīng)急照明在實際工作中的應(yīng)用及具體設(shè)計方案。隨著我國建筑智能化應(yīng)用的發(fā)展，建筑工程各個領(lǐng)域，特別是代表智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的消防安全領(lǐng)域出現(xiàn)了新的變化和突破，不僅可以提供更有效的安全功能，而且有利于國內(nèi)消防領(lǐng)域的快速增長，是建筑物消防安全研究的重要課題。

1 電氣智能建筑照明系統(tǒng)設(shè)計理念

作為電氣智能照明系統(tǒng)的設(shè)計者，首先需要明確智能照明系統(tǒng)的最初設(shè)計目標(biāo)，特別是改變設(shè)計，摒棄傳統(tǒng)設(shè)計過程中照明系統(tǒng)獨特的功能設(shè)計，借助應(yīng)急照明信息系統(tǒng)，對電氣系統(tǒng)建設(shè)實施整體控制，科學(xué)實踐智能照明理念，堅持務(wù)實、高效、求實的原則，減少不必要的連接和過程，實踐最佳路徑設(shè)計，結(jié)合現(xiàn)代國際先進的智能消防救援策略系統(tǒng)，既體現(xiàn)了智能照明系統(tǒng)的高效設(shè)計，又體現(xiàn)了應(yīng)急照明系統(tǒng)的必要防護功能；二是智能設(shè)計理念要體現(xiàn)對突發(fā)事件的實際理解和認(rèn)識，以及對極端環(huán)境的科學(xué)判斷能力，幫助受困群眾在最短時間內(nèi)迅速獲救；最后通過大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能應(yīng)用、預(yù)警系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)，實現(xiàn)了照明系統(tǒng)的高效設(shè)計，保證了多功能建筑的安全可靠[1]。

2 智能應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計分析

2.1 應(yīng)急照明系統(tǒng)組成分析

應(yīng)急照明系統(tǒng)可分為感應(yīng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信息處理平臺。感應(yīng)系統(tǒng)可分為溫度探測器、煙霧探測器等；數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括通信接口、通信線路、電源線、電池等。信息處理平臺分為控制節(jié)點、控制模塊等。

2.2 應(yīng)急照明系統(tǒng)的工作原理

消防區(qū)段一旦發(fā)生火災(zāi)，區(qū)段探測器可通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)向消防控制平臺傳輸火災(zāi)信號，智能應(yīng)急照明系統(tǒng)可通過預(yù)裝系統(tǒng)自動照明。在此期間，為避免發(fā)生電氣爆炸的危險，必須及時關(guān)閉原有電路。疏散燈亮起時，應(yīng)向被疏散人員發(fā)出指示，以沿疏散路線指向最近安全出口的形式確定疏散方向，以便被疏散人員從火災(zāi)中迅速撤離[2]。

2.3 應(yīng)急照明系統(tǒng)的逃生邏輯

應(yīng)急照明系統(tǒng)必須與火災(zāi)及自動報警系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，以確保準(zhǔn)確的火災(zāi)報警區(qū)域。同時，火災(zāi)報警區(qū)域內(nèi)所有應(yīng)急照明信號均應(yīng)按規(guī)定救援路徑引導(dǎo)，協(xié)調(diào)消防工作。在此期間，智能系統(tǒng)在評估該區(qū)是否發(fā)生火警時，必須遵循一個探測器不發(fā)出火警警告及超過兩個探測器發(fā)出火警警告的方法，以避免出現(xiàn)錯誤的提醒。在此期間，為避免探測器出現(xiàn)故障等問題，應(yīng)在防火部分放置額外的手動報警按鈕，以便及時將信號傳送至防火平臺。在這段時間內(nèi)，不應(yīng)以人手報警模式作為火警的根據(jù)，因為在火警發(fā)生時，員工通常不會選擇按下火警點附近的警報器，所以在人手報警時，主管應(yīng)擴大可能發(fā)生火警的范圍。第二，在防火地段發(fā)生火警時，應(yīng)急照明系統(tǒng)的電纜須采取防火措施，避免因火警而導(dǎo)致線路中斷，令照明系統(tǒng)效率低下，導(dǎo)致在疏散人群時造成混亂。最后，為避免因火災(zāi)煙幕等使被疏散人員無法找到疏散方向的情況，在疏散及安全出口附近應(yīng)設(shè)置聲音信號，以便被疏散人員在短時間內(nèi)找到疏散及安全出口，避免失去最佳的疏散撤離時間[3]。

2.4 應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計特點

總體而言，智能應(yīng)急照明系統(tǒng)主機為PC，應(yīng)急燈為單片智能終端控制。通過總線可以執(zhí)行多個通信控制和檢查功能。同一總線系統(tǒng)可連接不同類型的燈具終端，可編程可在相應(yīng)的虛擬分區(qū)中打開和關(guān)閉應(yīng)急照明，并進行功能和應(yīng)急測試。由于虛擬分區(qū)的技術(shù)支持，設(shè)計和工程管理非常方便。同時，合理的應(yīng)急照明系統(tǒng)可以可靠的與建筑物內(nèi)的樓宇管理系統(tǒng)兼容，方便設(shè)備的日常管理。該系統(tǒng)引入了雙向壁掛式LED燈，高水平的輸出聲音和低水平的漫射照明，將現(xiàn)有疏散指示照明的LED燈功率放大到5W，地面照明從傳統(tǒng)的單純依靠應(yīng)急照明，轉(zhuǎn)變到同時使用疏散指示照明作為輔助應(yīng)急照明，從而提高了疏散通道應(yīng)急照明的作用，減少了人們在煙霧中的恐慌情緒，逐步使被疏散人員安全高效的撤離火災(zāi)現(xiàn)場。此外，該系統(tǒng)的日常維護避免了因產(chǎn)品故障和燈位不合理導(dǎo)致的駕駛沖突。該系統(tǒng)可全天24h不間斷檢查設(shè)備，確保整個系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)，火災(zāi)時不會出現(xiàn)任何緊急情況[4]。圖1為應(yīng)急照明燈和疏散指示照明燈。

圖1 應(yīng)急照明燈和疏散指示照明燈

3 智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用功能

3.1 智能應(yīng)急照明系統(tǒng)快速報警功能

現(xiàn)代智能應(yīng)急照明系統(tǒng)不僅增加了許多應(yīng)用功能，而且有助于處在危險環(huán)境的人員在緊急情況下實現(xiàn)有效的自我保護。近年來，應(yīng)急照明系統(tǒng)的能力有了很大提高：依托應(yīng)急照明作為支點，進行了多種產(chǎn)品創(chuàng)新和開發(fā)，在一系列實踐過程中引起了社會的高度重視。例如，在廣州的一幢建筑物內(nèi)進行了早期火警演習(xí)。智能照明系統(tǒng)采用紅外熱感應(yīng)快速報警系統(tǒng)，智能照明系統(tǒng)與其相聯(lián)動，通過無線網(wǎng)絡(luò)連接器覆蓋整個建筑區(qū)域。在監(jiān)測點高于正常溫度的情況下，預(yù)警裝置中的閾值不斷檢測相應(yīng)的監(jiān)測點。超過閾值時，預(yù)警裝置可以將熱信息發(fā)出警報并傳輸?shù)綀缶刂浦行摹．?dāng)兩個或兩個以上的快速報警裝置發(fā)現(xiàn)熱源高于安裝系統(tǒng)的設(shè)定值時，啟動智能照明系統(tǒng)，進行快速報警，并結(jié)合建筑快速火災(zāi)報警裝置發(fā)出緊急警報。智能照明系統(tǒng)中的快速報警功能與傳統(tǒng)的預(yù)警裝置系統(tǒng)有效結(jié)合，既避免了單一路由覆蓋不全的問題，又為照明系統(tǒng)提供了應(yīng)急通信，實現(xiàn)了有效的應(yīng)急預(yù)警[5]。

3.2 智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的疏散功能

智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的疏散是對傳統(tǒng)照明疏散功能的升級改造。一方面，借助光源疏散指示燈照明，樓宇關(guān)閉后可與內(nèi)置或備用電源結(jié)合，不但可作為分散警告，亦可避免傳統(tǒng)電路停電而出現(xiàn)的問題。另一方面，智能應(yīng)急照明系統(tǒng)具有防煙防塵效果，一旦發(fā)生火災(zāi)，可發(fā)出燈光報警，幫助被困人員逃離火災(zāi)現(xiàn)場。此外，在高樓大廈內(nèi)，智能緊急照明系統(tǒng)具有疏散功能，可協(xié)助受困人士逃至消防通道，利于救援人員進行有效的救援行動。因此，現(xiàn)代智能應(yīng)急照明系統(tǒng)不僅具有正常的照明功能，而且通過大數(shù)據(jù)、人工智能、5G網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)技術(shù)，通過對救援線路進行有效的分析，提供了最優(yōu)的疏散方案。一旦發(fā)生火災(zāi)，大多數(shù)人更習(xí)慣使用光源。因此，應(yīng)急照明系統(tǒng)借助智能疏散指示燈的功能，可以提出最佳火災(zāi)救援策略。

3.3 避免智能應(yīng)急照明系統(tǒng)危險的駕駛功能

與應(yīng)急照明系統(tǒng)的疏散功能不同，安裝駕駛功能可以幫助超高層建筑中的受困人員擺脫建筑物的危險場所，從而完成相應(yīng)的保護功能。一方面，超高層的防火是建筑防火領(lǐng)域的一項艱巨任務(wù)。因此，通過合理的應(yīng)急照明系統(tǒng)，可以幫助受影響的人迅速避免風(fēng)險，減少人員傷亡，并為后續(xù)消防工作提供必要的時間。另一方面，不同級別的受影響人士會設(shè)置不同的駕駛模式，以避免危險，并借助合理的光源，協(xié)助受影響人士在最短時間內(nèi)進入預(yù)設(shè)的安全區(qū)[6]。

4 傳統(tǒng)應(yīng)急照明系統(tǒng)存在的問題

傳統(tǒng)的應(yīng)急照明系統(tǒng)可分為兩種形式：集中電源及燈具自帶蓄電池。在實際應(yīng)用過程中，由于照明系統(tǒng)電纜自成獨立的系統(tǒng)，無法聯(lián)動火災(zāi)及自動報警系統(tǒng)，一旦發(fā)生火災(zāi)，很容易影響逃生人員的疏散。此外，根據(jù)以往的調(diào)查顯示，疏散燈的日常保養(yǎng)及更改已顯著放緩，因此在某些情況下，火災(zāi)信號已發(fā)出，緊急指示燈因故障而不能及時作出反應(yīng)，這就會導(dǎo)致處在危險環(huán)境的人員產(chǎn)生混亂，嚴(yán)重影響消防疏散的進度。

5 智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

5.1 智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的硬件組成

作為智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計者，有必要結(jié)合現(xiàn)代公共應(yīng)急照明設(shè)施的發(fā)展趨勢，開發(fā)智能應(yīng)急照明系統(tǒng)。首先，必須保證系統(tǒng)中燈具的設(shè)備參數(shù)符合我國應(yīng)急照明系統(tǒng)的要求。照明光源、集中電源、備用電源、單片機電源等相關(guān)設(shè)備必須符合相關(guān)規(guī)范的要求。特別是燈具照明強度不僅要保證應(yīng)急救援工作的正常開展，還要滿足長時間照明的需要，幫助受災(zāi)群眾迅速獲救；其次，智能應(yīng)急照明系統(tǒng)還可以選擇安全快速報警單元，代替快速火災(zāi)報警、快速氣體報警、快速煙霧報警等。既可以集成各種快速應(yīng)急報警功能，又可與應(yīng)急照明系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)各種消防系統(tǒng)的有效應(yīng)用；最后，通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機、路由器、5G網(wǎng)絡(luò)基站等手段，實現(xiàn)了各種快速應(yīng)急報警功能的無線聯(lián)網(wǎng)，迅速發(fā)出自然災(zāi)害警報。相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的建立將有助于智能應(yīng)急照明與大廈管理中心的信號保持聯(lián)系。配合大廈不同地區(qū)的監(jiān)察儀器，可有效地轉(zhuǎn)換多個情景，不但可發(fā)出火警等災(zāi)害及意外的警報，亦可應(yīng)付恐怖襲擊、盜竊等一系列危險事件。智能照明系統(tǒng)可以將圖像系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)結(jié)合起來，為受困人員提供快速逃生的機會。例如，2008年發(fā)生在印度孟買的恐怖襲擊事件，再次展示了應(yīng)急照明系統(tǒng)的有效性和可靠性。隨著我國建設(shè)應(yīng)急多功能體系的發(fā)展，保障建筑物安全成為首要任務(wù)之一。同時，它可以逐步提高應(yīng)急系統(tǒng)的效率，特別是在安全領(lǐng)域的效率[7]。

5.2 智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)

作為電氣智能化領(lǐng)域的智能應(yīng)急照明系統(tǒng)，有必要結(jié)合相應(yīng)的軟件體系，進一步開發(fā)相應(yīng)的智能應(yīng)用領(lǐng)域。一方面，應(yīng)用軟件通過大數(shù)據(jù)處理、人工智能和5G技術(shù)，成為消防系統(tǒng)及應(yīng)急照明系統(tǒng)實現(xiàn)智能化管理和監(jiān)控的重要平臺。同時，可以在軟件數(shù)據(jù)中心及時解決建筑物中出現(xiàn)的問題。例如，如發(fā)現(xiàn)樓宇某區(qū)的緊急照明出現(xiàn)故障，可直接提醒有關(guān)人員在有關(guān)地區(qū)進行檢查和維修。通過數(shù)據(jù)中心的有效管理和排序，可以提前、高效、及時地解決應(yīng)急照明問題，確保受影響居民在建筑物內(nèi)的安全，減少不必要的安全事故，減少自然災(zāi)害的發(fā)生。此外，在設(shè)計有關(guān)軟件時，亦須根據(jù)軟件的輔助功能，考慮電氣設(shè)施的實際情況，特別是主線和燈具的位置，進而更有效地完成安裝[8]。

5.3 智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的通信設(shè)計

作為智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的通信設(shè)計，需要確保相應(yīng)的應(yīng)急照明系統(tǒng)能夠在緊急情況下及時有效地傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)。同時，結(jié)合觀測儀器，確保遇有嚴(yán)重火災(zāi)時信號保持暢通，便于對受困群眾進行有效救援。此外，通信設(shè)計不僅旨在提高對其各自功能的一些設(shè)計要求，還旨在為其穩(wěn)定性和安全性提供相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。通信設(shè)計是實施應(yīng)急照明系統(tǒng)的重要保證.透過照明設(shè)備的資料數(shù)據(jù)，我們可以取得更多有關(guān)樓宇的資料，并提供所需的資料支援，以便救援行動的進行。不間斷通信不僅是智能應(yīng)急照明系統(tǒng)發(fā)展的重要功能，也是當(dāng)前電氣設(shè)備建設(shè)領(lǐng)域急需關(guān)注的重要內(nèi)容[9]。

6 結(jié)語

智能應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用經(jīng)歷了令人震驚的變化和創(chuàng)新。首先，新技術(shù)的應(yīng)用為應(yīng)急照明系統(tǒng)增加了大量輔助功能。其次，智能化應(yīng)用程度逐步提高，給傳統(tǒng)照明系統(tǒng)帶來了新的改進和創(chuàng)新，提高了照明系統(tǒng)的安全性，減少了不必要的損失和影響。