戴天明

上海民防建筑研究設(shè)計(jì)院有限公司 上海 200032

引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，人民生活水平的提高，國(guó)家綜合實(shí)力的長(zhǎng)足進(jìn)步，一部分現(xiàn)代建筑體也在朝著大型化、超高化、多樣化、復(fù)雜化、智能化發(fā)展，相對(duì)應(yīng)地對(duì)建筑體內(nèi)消防活動(dòng)帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。在這個(gè)過(guò)程中，人們對(duì)于建筑工程中消防系統(tǒng)、設(shè)備以及標(biāo)準(zhǔn)的要求也在不斷提升。在應(yīng)急疏散方面，如何能夠最快速并且最安全地找到逃生路徑撤離危險(xiǎn)區(qū)域成為消防重中之重。在此背景下，智能消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。相較于傳統(tǒng)消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)存在響應(yīng)速度慢、穩(wěn)定性差、維修需要高等缺點(diǎn)，智能消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)能夠有效避免這些問(wèn)題。

1 智能消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的組成

1.1 監(jiān)控管理層

在這個(gè)系統(tǒng)中，監(jiān)控管理層屬于關(guān)鍵組成部分。監(jiān)控管理層主要由兩部分構(gòu)成，分別為圖像顯示系統(tǒng)和應(yīng)急照明控制器主機(jī)系統(tǒng)。控制器主機(jī)系統(tǒng)功能包括信息儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)處理、應(yīng)急燈具交互控制等。每個(gè)子系統(tǒng)功能均由相對(duì)應(yīng)設(shè)備完成。每個(gè)子系統(tǒng)設(shè)備都應(yīng)該保證不會(huì)受到其他子系統(tǒng)的影響，確保能夠采集逐級(jí)處理的方式處理采集到的系統(tǒng)服務(wù)信息，然后完成向圖像傳輸顯示系統(tǒng)中的傳輸，使信息能夠通過(guò)圖像的方式得到展示，從而使信息監(jiān)控的直觀性得到提升[1]。圖像顯示系統(tǒng)主要包括存儲(chǔ)設(shè)備、打印設(shè)備以及基礎(chǔ)成像設(shè)備等。在系統(tǒng)成像顯示完成后，可以與實(shí)際需求相結(jié)合打印其中的畫(huà)面。應(yīng)急照明控制器需要有效連接火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

1.2 應(yīng)急照明集中電源及應(yīng)急照明分配電裝置

應(yīng)急照明集中電源顧名思義即為消防狀態(tài)在正常電源中斷后，集中為應(yīng)急照明提供安全電壓（DC36V及以下）供電的設(shè)備，位置應(yīng)設(shè)在消防控制室、低壓配電室、配電間內(nèi)或電氣豎井內(nèi)，其除了為應(yīng)急照明燈具持續(xù)保證安全輸出電壓功能外，另外的重要功能就是保護(hù)功能，如電池過(guò)放電、短路、電池過(guò)充電以及電源輸出過(guò)載等。應(yīng)急照明集中電源與應(yīng)急照明分配電裝置同設(shè)或分設(shè)均可，分配電裝置與應(yīng)急照明控制器有通信接口，具備燈具管理、聯(lián)動(dòng)、通信等功能。每一臺(tái)設(shè)備的地址編碼都是獨(dú)立的，都能夠借助通信有效聯(lián)系控制器主機(jī)。利用模塊化設(shè)計(jì)的裝置，不但能夠?yàn)槌掷m(xù)可靠運(yùn)行系統(tǒng)提供保障，還能夠?yàn)榫S護(hù)和更換提供方便。在火災(zāi)模式中，能夠完成控制器應(yīng)急啟動(dòng)指令的接收，從而達(dá)到應(yīng)急點(diǎn)亮燈具的目標(biāo)；在沒(méi)有火災(zāi)時(shí)，當(dāng)因?yàn)楦鞣N原因無(wú)法正常運(yùn)行照明電源時(shí)，同樣能夠應(yīng)急點(diǎn)亮燈具；回路配電通信模塊能夠滿足采集和計(jì)算數(shù)據(jù)的需求，能夠完成所帶燈具工作狀態(tài)的巡檢工作，并且在其與控制器主機(jī)間會(huì)有多級(jí)COU工作模式形成，從而使系統(tǒng)的命令響應(yīng)速度和巡檢速度得到提升。

1.3 終端層

除了以上兩種功能結(jié)構(gòu)外，在整個(gè)系統(tǒng)中終端層屬于執(zhí)行單元。終端層在消防應(yīng)急管理系統(tǒng)中就是存在集中控制和集中電源的消防應(yīng)急燈具，其中包含疏散指示標(biāo)志燈和應(yīng)急照明等，智能應(yīng)急照明終端供電電壓為DC24V或DC36V的安全電壓，此電壓也是智能消防系統(tǒng)的推薦電壓，其能最大限度保證了人身安全，避免消防活動(dòng)時(shí)電擊隱患。每個(gè)燈具均具備定期巡檢、常態(tài)常亮、節(jié)電模式常亮、事故頻閃、休假滅燈、智能變向等功能。在實(shí)際設(shè)計(jì)消防應(yīng)急管理系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)人員需要與照明照度和高度要求相結(jié)合選擇適宜的燈具[2]。每個(gè)消防應(yīng)急燈具都存在獨(dú)立的地址編碼從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)各燈具在線狀態(tài)，擁有傳感器和存儲(chǔ)器，屬于高亮LED光源，并且其開(kāi)關(guān)控制由軟件完成。

2 智能消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

在應(yīng)用傳統(tǒng)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)從采集到接收到數(shù)據(jù)需要間隔一段時(shí)間，致使系統(tǒng)在傳輸信息方面存在滯后性，并且由于交互能力有限，得到相應(yīng)的信息、狀態(tài)具有局限性。相關(guān)人員在不斷完善建筑技術(shù)體系的過(guò)程中，在很大程度上提升了建筑對(duì)消防系統(tǒng)要求的高度。如果能夠使系統(tǒng)狀態(tài)能夠得到及時(shí)反饋，更多狀態(tài)、信息，數(shù)據(jù)能夠交互，能夠使救援人員擁有更多的反應(yīng)時(shí)間，對(duì)更多信息進(jìn)行處理和反饋，從而使救援效率得到提升。在智能消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)中，子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中都會(huì)被設(shè)置獨(dú)立的編碼，從而能夠滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)點(diǎn)位的目標(biāo)，當(dāng)照明系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間存在信息交互中斷的情況時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將故障警報(bào)信息第一時(shí)間發(fā)出，并且發(fā)生故障的實(shí)際情況和位置也會(huì)顯示在顯示系統(tǒng)中。

2.2 智能疏散

傳統(tǒng)的疏散系統(tǒng)一般是按既定的火災(zāi)疏散規(guī)劃路線引導(dǎo)的，在實(shí)際使用當(dāng)中沒(méi)有實(shí)時(shí)應(yīng)變能力?；鹎榘l(fā)生時(shí)簡(jiǎn)單粗暴地忽略了火場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行靜態(tài)的就近引導(dǎo)，這樣很大概率會(huì)將人們引至危險(xiǎn)地帶，從而無(wú)法到達(dá)安全區(qū)域。然而智能疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)則更有針對(duì)性，可利用多種通信接口與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。當(dāng)有消防問(wèn)題在建筑之中發(fā)生時(shí)，與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)提供的起火點(diǎn)信息相結(jié)合，快速準(zhǔn)確判斷火情位置，并且與現(xiàn)階段疏散應(yīng)急燈具所在位置相結(jié)合，完成最佳逃生路線的規(guī)劃[3]。而且根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)火情的實(shí)時(shí)變化，動(dòng)態(tài)調(diào)整疏散指示。想要使人員的重視程度得到進(jìn)一步提升，應(yīng)急燈還可以進(jìn)行語(yǔ)音提示或頻閃提示，使人們能夠更加直觀地感受到危險(xiǎn)。

2.3 定期檢測(cè)

設(shè)置智能消防系統(tǒng)的主要目的就是在發(fā)生緊急情況時(shí)，將必要的應(yīng)急避難措施提供給人群，同時(shí)在系統(tǒng)日常運(yùn)行過(guò)程中，也應(yīng)該注意檢查和巡查工作，能夠使發(fā)生火災(zāi)險(xiǎn)情的概率得到有效降低。但是在實(shí)際應(yīng)用中，為了保證系統(tǒng)的應(yīng)用始終處于最佳狀態(tài)，管理人員需要對(duì)智能消防系統(tǒng)各部分的運(yùn)行情況開(kāi)展定期檢查。在正常情況下，相關(guān)人員都是設(shè)置每三個(gè)月一次的檢測(cè)周期，在實(shí)際開(kāi)展檢測(cè)工作時(shí)可以合理利用放電測(cè)試的方法，完成照明系統(tǒng)持續(xù)時(shí)間的測(cè)試，然后合理對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)要求。如果存在較大的容錯(cuò)率，必須短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)備更換工作。與傳統(tǒng)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)相比，智能消防應(yīng)急照明系統(tǒng)能夠使設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性得到提升。

2.4 安全電壓

現(xiàn)代建筑消防滅火的方式主要是以水為主，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)等都會(huì)啟動(dòng)發(fā)揮作用，加上消防人員自帶的消防用水，消防作業(yè)環(huán)境內(nèi)基本上是消防水四濺的。雖然火災(zāi)確認(rèn)后會(huì)切斷非消防電源，但作為火災(zāi)疏散重要保障的疏散應(yīng)急照明是火災(zāi)始末都需要持續(xù)工作的，其用電是不會(huì)被切斷的，傳統(tǒng)的疏散應(yīng)急照明均為采用220V供電，消防水噴濺到燈具或線路里，極易產(chǎn)生漏電情況，從而造成電擊事故，消防人員因此受到很大威脅，消防作業(yè)中的電擊傷害時(shí)有發(fā)生。智能疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)的應(yīng)用可以解決這些問(wèn)題，系統(tǒng)的疏散應(yīng)急照明燈具均采用A類(lèi)燈具（供電電壓不大于DC36V），此供電電壓為安全電壓，可以有效消除應(yīng)急照明電擊隱患，另外系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)燈具及線路漏電狀態(tài)，提高安全性。

2.5 節(jié)約成本

現(xiàn)在大部分工程分區(qū)集中電源型智能消防疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)，在這種情況下應(yīng)急照明應(yīng)急電源按樓層、功能區(qū)域或防火分區(qū)分別設(shè)置集中EPS電源。與常規(guī)消防應(yīng)急照明系統(tǒng)自帶電源的消防應(yīng)急燈相比，這種消防應(yīng)急燈發(fā)生故障的概率更小，使用壽命更長(zhǎng)，不但能夠降低因?yàn)殚_(kāi)展維修工作所產(chǎn)生的成本，還能夠使維修工作的難度降低[4]。同時(shí)，系統(tǒng)能夠完成電池狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并且能夠使充放電管理自動(dòng)完成，能夠使使用電池的周期得到提升，從而使相關(guān)成本降低。

3 智能消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例

以某大型住宅小區(qū)大型地下車(chē)庫(kù)項(xiàng)目為例。本項(xiàng)目地下車(chē)庫(kù)總建筑面積為77956m2，共分為21個(gè)防火分區(qū)，其中7個(gè)防火分區(qū)設(shè)置人防工程，人防工程共設(shè)12個(gè)人防單元。本工程屬于一類(lèi)地下車(chē)庫(kù)，消防相關(guān)負(fù)荷按一級(jí)負(fù)荷供電。本工程采用分區(qū)集中電源集中控制型消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中主要設(shè)置的消防應(yīng)急疏散標(biāo)志燈具、消防應(yīng)急照明燈具、分區(qū)集中電源及分配電裝置以及集中控制型應(yīng)急照明控制器。圖1所示為本工程智能消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)示意圖，圖2所示為本工程分區(qū)集中電源及分配電裝置系統(tǒng)示意圖。

圖1 智能消防應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)示意圖

圖2 分區(qū)集中電源及分配電裝置系統(tǒng)示意圖

3.1 應(yīng)急照明控制器

在該小區(qū)項(xiàng)目會(huì)所物業(yè)樓1層的消防控制室內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明控制器，控制器掛墻安裝，離門(mén)軸距離大于0.5m，控制器主顯示屏保持1.8m以?xún)?nèi)且1.5m以上的高度，設(shè)備正面留有1.2m以上的操作距離。由消防控制室內(nèi)的雙電源切換箱將電源提供給應(yīng)急照明控制器，并且切換需要在末端完成，保證用電可靠性，控制器自帶蓄電池電源，保證控制器運(yùn)行時(shí)間不小于180min。應(yīng)急照明控制器應(yīng)該與事先設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系相結(jié)合，能夠完成與系統(tǒng)相連設(shè)備的手動(dòng)和自動(dòng)控制，然后與火災(zāi)發(fā)生的位置相結(jié)合，在第一時(shí)間內(nèi)完成最優(yōu)疏散逃生路線規(guī)劃，還能夠完成疏散指示燈方向的合理調(diào)整，從而對(duì)人員疏散起到有效的引導(dǎo)作用，并且相關(guān)情況能夠動(dòng)態(tài)顯示在應(yīng)急照明控制器上。電源供電都是通過(guò)相應(yīng)分區(qū)應(yīng)急照明配電箱完成。

3.2 集中電源及分配電裝置設(shè)置

該工程控制系統(tǒng)使用了分區(qū)設(shè)置的集中電源供電方式，在各個(gè)防火分區(qū)（或人防單元）中分散設(shè)置集中電源，位置設(shè)置在配電間及人防防化值班室，房間的設(shè)備均比較多，集中電源及分配電裝置位置需合理排布。集中電源容量為0.5KVA放電時(shí)間不小于90min，與分配電裝置合并設(shè)置，220V電源均由相應(yīng)分區(qū)應(yīng)急照明配電箱供給，應(yīng)急照明配電箱采用雙回線路末端自切。每套集中電源及分配電裝置設(shè)備有地址編碼及通信接口，均能接受處理控制器交互信息。每套裝置輸出回路不大于8回路，每個(gè)輸出回路電壓為DC24V，每回路限制6A以?xún)?nèi)的額定電流，每回路限制144W安裝功率以?xún)?nèi)，每回路控制60只以?xún)?nèi)的燈具連接數(shù)量。

3.3 消防應(yīng)急照明燈具

消防應(yīng)急照明燈的選擇如下：燈具為L(zhǎng)ED光源，其用該擁有80lm/W以上的光效，色溫不低于2700K，DC24V的工作電壓，應(yīng)借助合理方式使其擁有防眩光的功能，擁有阻燃功能的燈罩，金屬材質(zhì)的燈殼，應(yīng)該擁有指示燈，保證相關(guān)人員能夠通過(guò)直接觀察其外表完成運(yùn)行狀態(tài)的判定。工程為地下車(chē)庫(kù)上部管線校對(duì)，故應(yīng)急照明燈具均避開(kāi)吸頂由掛墻安裝，燈具功率6W，車(chē)庫(kù)范圍內(nèi)及樓梯間按照度不小于5lx配置燈具。燈具火災(zāi)應(yīng)急點(diǎn)亮?xí)r間不大于5s。對(duì)于在發(fā)生火災(zāi)后仍然需要繼續(xù)運(yùn)行的消防控制室、消防水泵房、配電間等場(chǎng)所應(yīng)急照明燈具按照度不小于1lx配置，另外，這些場(chǎng)所在發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需保證正常工作的照度要求，需設(shè)置備用照明，備用照明獨(dú)立于智能應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)外，電源引自相應(yīng)分區(qū)應(yīng)急照明配電箱。

3.4 消防應(yīng)急標(biāo)志燈具

在選擇疏散指示標(biāo)志燈方面，考慮到本建筑板底凈高在3.3～3.6m，故選擇中型標(biāo)志燈具，燈具采用LED光源，具備巡檢、頻閃、調(diào)向、滅燈等功能。方向指示燈布置方面遵從平行視覺(jué)設(shè)置間距不大于10m，垂直視覺(jué)設(shè)置間距不大于20m，人防區(qū)域、袋形走帶區(qū)域設(shè)置間距不大于10m。如疏散出口在疏散通道側(cè)邊時(shí)，在疏散通道上方增設(shè)指向安全出口的方向標(biāo)志燈。方向標(biāo)志燈在有走道的地方或有柱、墻的地方正安裝高度為0.5m，當(dāng)無(wú)墻、柱出可設(shè)置在上方，但需考慮地下車(chē)庫(kù)上面設(shè)備管線繁多的情況，務(wù)必避開(kāi)遮擋。出口燈通常情況下應(yīng)該在高于門(mén)框0.1m處安裝[5]，并總體離地距離不小于2m。每層樓梯間均設(shè)置樓層標(biāo)志燈。

3.5 系統(tǒng)管線敷設(shè)

集中電源進(jìn)線采用無(wú)鹵低煙阻燃耐火C級(jí)WDZCN-BYJ-750-2×2.5+E2.5導(dǎo)線，系統(tǒng)集中電源及分區(qū)配電裝置出線為電源與信號(hào)共線模式，線纜采用無(wú)鹵低煙阻燃耐火C級(jí)屏蔽雙絞線WDZCN-RYSP-500-2×2.5，線纜均采用穿鋼管暗敷于保護(hù)層厚度不小于30mm的不燃性結(jié)構(gòu)內(nèi)[6]。

4 設(shè)計(jì)智能消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)應(yīng)該注意的問(wèn)題

第一，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，有一種情況我們需要重視，即疏散標(biāo)志燈指向會(huì)否出錯(cuò)，錯(cuò)誤將人引導(dǎo)至危險(xiǎn)地帶。故當(dāng)選擇應(yīng)急等級(jí)變向功能的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須充分考慮火災(zāi)發(fā)生的各種情況，根據(jù)不同狀態(tài)下的疏散流線來(lái)完成不同路徑規(guī)劃方案，復(fù)核不同方案組合，謹(jǐn)慎、合理地選擇“變向”功能來(lái)進(jìn)行疏散。

第二，應(yīng)急照明控制器及系統(tǒng)應(yīng)選用能夠接受火災(zāi)報(bào)警控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制器DC24信號(hào)或干接點(diǎn)信號(hào)的產(chǎn)品。應(yīng)急照明控制器采用的通信協(xié)議與消防聯(lián)動(dòng)控制器通信時(shí)，應(yīng)選擇與消防聯(lián)動(dòng)控制器的通信接口和通信協(xié)議的兼容性滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

第三，分區(qū)集中電源設(shè)置的原則需按不大于5kVA，在電纜豎井中不大于1kVA設(shè)置。放電時(shí)間除了滿足各類(lèi)建筑火災(zāi)應(yīng)急啟動(dòng)的持續(xù)供電時(shí)間還需增加非火災(zāi)斷電狀態(tài)的持續(xù)應(yīng)急點(diǎn)亮?xí)r間。

第四，人防區(qū)域應(yīng)考慮非人防區(qū)域消控中心戰(zhàn)時(shí)被毀可能性，如發(fā)生人防區(qū)域內(nèi)的應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)需獨(dú)立運(yùn)行，故設(shè)置于人防分區(qū)內(nèi)的集中電源及分配電裝置需具備獨(dú)立控制功能。人防區(qū)域的戰(zhàn)時(shí)疏散路徑及方案與平時(shí)保持一致時(shí)可統(tǒng)一設(shè)置，如不一致的對(duì)于僅戰(zhàn)時(shí)需用的疏散指示燈具必須采取關(guān)閉并遮擋措施消除隱患，以免火災(zāi)情況時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤導(dǎo)向[7]。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)階段的時(shí)代背景下，在建筑物內(nèi)有效應(yīng)用智能消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)能夠發(fā)揮非常重要的作用，不但能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)為人員提供必備的照明，還能夠?yàn)槿藛T規(guī)劃最安全、最快捷的疏散路線，能夠使人員疏散效率得到很大程度的提升，從而使火災(zāi)對(duì)人員危害減小。在不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)的過(guò)程中，各種建筑的規(guī)范要求也將變得越來(lái)越完善，在實(shí)際應(yīng)用該系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)該不斷創(chuàng)新，與工程實(shí)際情況相結(jié)合制定有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，只有這樣才能夠不斷提升安全保障的智能化水平和實(shí)效性。