安科瑞商業建筑應急疏散指示系統的設計與產品選型
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易允恒
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘 要】作為建筑安全保障的重要結構之一，應急照明系統可在火災發生時通過應急照明、疏散指示為建筑內民眾指明安全、快捷的逃生通道，可對火災發生后所產生的人員傷亡及財產損失進行有效控制。在當今時代建筑結構日趨復雜、建筑層數逐漸增高、密集程度不斷增加的同時，傳統應急照明系統因指示燈方向無法調整、環保性與節能性低等問題與大型商業建筑體的照明系統應用需求不相契合，因而需要應用現代應急照明系統作為替代。為此，文章對大型商業建筑應急照明系統的結構組成以及工作原理進行了簡述，而后結合工程實例，對應急照明系統在大型商業建筑中的設計應用展開了探討。
【關鍵詞】 應急照明系統 大型商業建筑 應急照明 疏散指示
0 前言
城市現代化發展的過程中，構建了多種大型商業綜合體，并且誕生了多種不同的建筑造型，建筑內部存在復雜且相互交錯的交通流線，設置了多個疏散通道或出口，如果安全逃生路線的設定不夠清晰、明確，則火災發生時被困者可能難以及時撤離火災現場，或是誤入火情嚴重區域，無法在*短時間內找到安全出口。 為此，大型商業建筑建設的過程中，應將應急照明系統合理安裝于內部，以便火災發生時，由控制主機控制疏散燈具，通過逃生指示路線的自動生成，為被困者提供安全、清晰的逃生指示，從而使之快速辨明方向，將火災危害所產生的人員傷亡損失控制在*低范圍。
1 大型商業建筑應急照明系統分析
1.1 系統組成
1.1.1 監控主機
大型商業建筑體的消防控制中心是監控主機的主要設置場所，在通訊網絡支持下，其與不同區域的控制器分機、應急燈具等共同構建成為應急疏散照明系統，該系統分別連接于火災自動報警系統、 聯動系統之上，且是以協議方式與這些系統相連接 。 火災發生時，火災自動報警系統會對火災發生地進行確定，而后向應急照明系統發出聯動信號，由應急照明系統根據疏散預案啟動燈具從而生成逃生路線指示，以此為逃生者的安全疏散指明方向。控制主機能對分機層進行控制，監控主機擔負著監控系統內部設備的職責，還可自行診斷，定期化與自動化地完成整個系統功能的監察與檢測。
1.1.2 集中電源
集中電源安裝于防火分區內部，其主要作用是通信,同時也具備配電設備的功能,可為末端的集中電源式燈具提供電源,并可實現對這些燈具的有效控制。集中電源各個輸出模塊都設置了地址編碼除此之外還分別設有狀態接受監視與控制模塊。集中電源之間進行信息連接,可及時向主機傳遞自身工作狀態，從而為主機監測與控制集中電源提供支持。集中電源控制應急照明指示燈,可對主機所發出的指令進行接收,還可對其上所附帶的消防應急燈具的運行進行控制,并動態化向主機傳遞各個燈具的運行狀態。
1.1.3 終端層燈具
應急照明疏散燈具包含三個部分,一是地址編碼模塊，二是光源LED,三是輸人電壓 DC24V/36V地址編碼模塊的作用是對各個燈具的工作模式進行定義,可根據具體需求情況將燈具運行設置為持續工作與非持續工作兩個模式。同時,還可控制疏散指示燈的方向、強制性完成燈具應急照明啟動,也能夠操控燈具的定時程序或對其性能展開定時監測。
1.2 工作原理
大型商業建筑的應急照明系統屬于集中型的控制方式,需要在計算機及信息技術支持下,在自動控制技術輔助下動態化監測整個建筑內的各個消防應急疏散標志燈的狀態。若是燈具出現故障問題，系統可在故障出現后的*短時間內定位燈具位置并提供其具體編號,維修人員可及時對出現故障的燈具進行修復處理。火災發生后,應急照明系統在接收到消防報警火災聯動信息之后,會根據逃生路線對所有指示燈的指示方向進行調整,從而規劃出安全性與快捷性的逃生路線,在逃生出口附近,還會提供語音播報提示,或燈具持續閃爍,從而為疏散者提供警示,能夠引導其正確辨識安全出口,使建筑內部被困人員能夠快速撤出火災現場,避免其健康安全受到威脅。
2 大型商業建筑應急照明系統與傳統型應急疏散照明系統的對比分析
2.1 傳統應急疏散照明系統
傳統應急疏散照明系統在火情發生時所給出的指示方向通常是固定的,一旦發生火災可能會因指示方向無法調整而使逃生人員誤入火災發生地,從而使之陷入危險。傳統應急疏散照明系統的消防應急燈在出現故障之時,不會自動發出警報,難以確保其應急疏散照明提示作用有效發揮。傳統應急疏散照明系統主要應用的是220V的供電電壓,若是絕緣性不佳,會因燈具漏電而導致人員觸電傷亡。疏散照明燈具采用的是電池供電方式,電池需要充電，并且維修換頻繁,不僅投入大、且需時常維護,會對環境產生一定污染，且電源損耗量也相對較高
2.2 現代應急疏散照明系統
應急疏散照明系統通過通信接口電路與火災自動報警控制系統相互聯通,能夠于火災發生時正確定位火情發生位置,并在計算機支持下自動生成疏散預案,且可通過燈具控制提供*為安全與快速的疏散路線,可根據火災情況而調整指示路線從而提供安全疏散指示。應急疏散照明系統有 DC24V或DC36V 兩種供電方式,供電電壓相對安全,可保證人員安全。采用集中電源供電方式,有利于檢修及維護,并且對環境污染度小,也不易損壞設備,可節約運維成本,節能性及環保性均有所提升。
3 應急疏散照明系統設計與應用依據分析
3.1 設計理念
現代應急照明系統設計時,要遵循的疏散原則是存在安全通道時引導逃生者合理繞過危險區,若疏散通道安全系數不高則應啟用下級預案，防止逃生路線循環或存在沖突,做到疏散標志路徑與現場情況的深度融合,從而保障被困人員順利逃生。
3.2 應用依據
根據GB 17945-2010《消防應急照明和疏散指示系統》規定，消防應急照明與疏散指示應視作同一個系統,根據電源(蓄電池組)以及轉入應急控制方式的不同可此系統設置為四個類別，自帶電源非集中控制系統,集中電源非集中控制系統,自帶電源集中控制系統,集中電源集中控制系統(見圖1)。《建筑設計防火規范》CB 50016-2014(2018版)、《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》改變51309-2018《民用建筑電氣設計標準》改變51348-2019、JGJ392016《商店建筑電氣設計規范》等相關規范標準中,均針對應急照明及疏散指示系統做出了相關規定,并對消防應急疏散照明系統做出了聯動控制設計的規定,并對上述四種應急疏散照明系統的火災報警聯動設計提出了相應的要求。
圖1 集中電源集中控制型系統
4 大型商業建筑中應急照明系統設計的應用實例
4.1實例概況
某商業建筑共有四層,其中包含一層地下室,本建筑總建筑面積約為15000m’,單層面積約3000m本工程的疏散通道、安全出口以及營業廳均需設置疏散照明系統.以便火災發生的情況下能夠通過應急疏散照系統的照明及指示功能引導建筑內人員快速撤離。應急照明系統的控制器安裝在一層消防控制室內,與火災報警主機之間具有通信功能。并將具備語音提示功能、能夠頻閃的安全出口燈安裝于樓梯口處，同時將具備可調節功能的疏散指示標志燈安裝于疏散通道中。除此之外,樓層主干道上增設了地面光流指示燈.這些燈具方向可改變，還具備閃動功能。通常情況下不開啟，火情發生時可為人員疏散提供指示。一旦二樓樓道出現火災，可在消防聯動的基礎上，由應急照明系統的主機接收到火情信息.之后在檢測系統運行之后，將應急照明系統調整至應急狀態，從而發揮其應急照明與疏散指示功能。
4.2 應急照明系統的工作過程
4.2.1 應急照明系統安裝要求
大型商業建筑中所安裝的雙頭應急照明燈及疏散指示燈全部采用1WLED~2WLED 光源分別設置在建筑疏散樓梯間、消防電梯前室、疏散通道以及營業廳中。疏散指示燈安裝于與墻面相距0.5m處，應急照明燈與地面之間距離應為2.2m 左右，每20m安裝一個。商業營業廳中,應以交通流線為依據,在地面設置1W的LED地面疏散指示燈，應需連續設置每個安全出口均應安裝出口指示燈。疏散通道處的應急照明燈照明要求為高于 1.0lx營業廳樓梯間等處的*低照明要求應分別為 3.0lx 及 5.0x。
4.2.2應急照明疏散系統工作過程
4.2.2.1非火災狀態下
(1)應保持主電源為燈具供電。(2)系統內所有非持續型照明燈應保持熄滅狀態,持續型照明燈的光源應保持節電點亮模式。(3) 標志燈的工作狀態應符合下列規定:a)具有一種疏散指示方案的區域，區域內所有標志燈的光源應按該區域疏散指示方案保持節電點亮模式;b)需要借用相鄰防火分區疏散的防火分區.區域內相關標志燈的光源應按該區域可借用相鄰防火分區疏散工況條件對應的疏散指示方案保持節電點亮模式。需要借用相鄰防火分區疏散的防火分區，改變相應標志燈具指示狀態的控制設計應符合下列規定:1)應由消防聯動控制器發送的被借用防火分區的火災報警區域信號作為控制改變該區域相應標志燈具指示狀態的觸發信號:2)應急照明控制器接收到被借用防火分區的火災報警區域信號后,應自動執行以下控制操作:按對應的疏散指示方案,控制該區域內需要變換指示方向的方向標志燈改變箭頭指示方向:I. 控制被借用防火分區人口處設置的出口標志燈的“出口指示標志”的光源熄滅、“禁止人內”指示標志的光源應急點亮;I.該區域內其他標志燈的工作狀態不應被改變。
4.2.2.2 火災狀態下
火災確認后，應急照明控制器應能按預設邏輯手動、自動控制系統的應急啟動;燈具光源應急點亮的響應時間不應大于5s。系統自動應急啟動的設計應符合下列規定:(1)應由火災報警控制器或火災報警控制器(聯動型)的火災報警輸出信號作為系統自動應急啟動的觸發信號。(2)應急照明控制器接收到火災報警控制器的火災報警輸出信號后,應自動執行以下控制操作:a)控制系統所有非持續型照明燈的光源應急點亮.持續型燈具的光源由節電點亮模式轉人應急點亮模式;b)A 型集中電源應保持主電源輸出,待接收到其主電源斷電信號后，自動轉入蓄電池電源輸出。系統手動應急啟動應符合下列規定:a)控制系統所有非持續型照明燈的光源應急點亮,持續型燈具的光源由節電點亮模式轉入應急點亮模式;b)控制集中電源轉入蓄電池電源輸出。
4.3 應急照明系統的功能特性分析
4.3.1 日常運行狀態監控
大型商業建筑應急照明系統中的各個終端設備均設置了的地址編碼,在可編程序的控制下,能夠使應急照明控制器與各個設備相連接,從而實現對各設備日常運行狀態的動態化監測，一旦某個設備出現故障問題,系統控制器會自動發生警報,在維修人員根據指示完成故障處理之后,聲光報警信號會自動停止。
4.3.2 火災疏散指示控制
在火災發生時,火災探測器可檢測出火情,并會向消防控制中心發送火災信號,報警主機接收且確定火災發生的情況下,會通過消防聯動系統實現信號向應急照明控制器的有效傳遞，應急照明控制在接收信號之后會啟動應急控制,對與之相連接的名個終端設備進行應急狀態調控。在應急照明系統控制下，應急照明分配電裝置會開啟指示燈并同時啟動蜂鳴器，應急電源也會轉換為應急供電狀態。在事先設定的疏散方案基礎上,應急照明控制器會通過分析確定起火點,疏散指示照明燈可根據分析出的數據進行指示燈方向的調整。所有指向危險區的疏散指示燈會熄滅，而指向安全區的疏散指示標志燈均會亮起或處于閃爍狀態。應急照明燈也會進入應急狀態,所有處于安全區域中的燈具會全部亮起。
4.3.3 通訊傳輸部分
通訊傳輸方面，應急疏散照明系統與各個火災報警系統之間所應用的是 CAN總線通訊方式，并且其與控制器、分配電裝置以及燈具之間也是以此種通訊方式相連接。通訊傳輸所應用的傳輸線一般為WDZN一RVS2x1.0-25mm'電線傳輸距離*大值為1200m,*好應用銅質導線作為應急疏散照明燈具及配電裝置之間的供電電纜。
5.安科瑞消防應急照明和疏散指示系統選型方案
5.1系統概述
消防應急照明和疏散指示系統主要由應急照明控制器、消防應急照明集中電源或應急照明配電箱、消防應急燈具等幾部分組成。該套系統為安科瑞公司完全自主研發，符合國家現行的行業規范，可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。
該系統配合火災報警控制器使用時，在平時對系統內的設備進行實時的監視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統的穩定運行。基于此保證在火災發生時，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點亮消防應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類用戶擔心的安全問題解決了后顧之憂。
5.2應用場所
適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業的消防應急照明和疏散指示系統。
5.3系統結構
5.4系統功能
5.4.1系統運行主界面
包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態欄，可以直觀的查看監控設備的運行狀態，并根據狀態欄的現實內容直接切換至故障具體位置。
5.4.2燈具配置界面
可以查看所有燈具狀態與數量。
5.4.3信息界面
可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進行查詢。
5.4.4權限管理界面
主要由應急啟動、應急停止與手動火警組成，應急啟動與停止用來測試設備應急功能是否正常，手動火警測試再具體著火點下系統的啟動情況。
5.5系統硬件配置
5.5.1應急照明控制器選型
5.5.2 應急照明集中電源
5.5.3 防爆應急照明集中電源
5.5.4 A型集中電源集中控制燈具選型
6 結束語
應急疏散照明系統是一種能對傳統應急疏散照明方式的弊端有效化解的新系統,能夠根據火災發生地點調整照明指示方向,利用集中EPS供電方式取代傳統蓄電池供電方式，可減少頻繁充電放電的麻煩,降低環境污染,節約運營與維護成本,能夠在火災發生時通過疏散通道方向的合理指示減少人員傷亡損失。系統應用時,要結合建筑體內部疏散通道流線設計系統,選擇適合的應急疏散照明指示燈與標志燈設置位置,并把控好安裝高度與距離。同時，要在設計圖中標明集中EPS供電無需應用蓄電池并要確保EPS配電箱安裝空間充足,在容量計算也不能忽視可靠系數，從而保障應急疏散照明系統的合理設計與應用。
參考文獻:
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[4]賈張華.大型商業建筑消防應急疏散指示系統設計的應用.
作者簡介：
易允恒，男，本科 安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網供配電
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