民用建筑電氣設計中智能消防應急照明系統(tǒng)的應用

民用建筑電氣設計中智能消防應急照明系統(tǒng)的應用馮麗芳

（太原普可佳工程設計有限公司，山西太原030000）

0引言

民用建筑中的智能消防應急照明系統(tǒng)承擔著消防系統(tǒng)的應急疏散功能，設計人員在對民用建筑進行電氣設計時，應結合民用建筑樓層結構及消防需求，對消防應急照明系統(tǒng)進行合理設計及應用，以此保障民用建筑的消防安全。

1智能消防應急照明系統(tǒng)簡述

智能消防應急照明系統(tǒng)顧名思義就是在建筑物發(fā)生火災險情時，緊急啟動照明系統(tǒng)為樓內居民提供照明救急，充當指示燈與照明設備，指引群眾撤離的一種智能系統(tǒng)，它是智能消防的核心環(huán)節(jié)之一。常見的智能消防應急照明系統(tǒng)主要由智能消防通信設備、聯(lián)動控制系統(tǒng)、疏散指示燈、消防燈等組成?；馂陌l(fā)生時，如果沒有應急照明系統(tǒng)的正確指引，部分群眾可能無法及時脫離火災事故現(xiàn)場，危及生命安全，在建筑中引入智能消防應急照明系統(tǒng)，系統(tǒng)可以在火災發(fā)生的第一時間啟動，引導樓內群眾安全撤離。因此，在實際的民用建筑電氣設計中，必須重視智能消防應急照明系統(tǒng)的靈敏性、實用性、以及布局合理性，只有這樣才能確保所設計的應急系統(tǒng)能夠在關鍵時刻發(fā)揮出真正的作用[1]。

2智能應急照明系統(tǒng)的核心功能要求

2.1應急逃生功能

當民用建筑發(fā)生火災險情后，智能應急照明系統(tǒng)會在聯(lián)動控制系統(tǒng)的作用下啟動，快速對民用建筑所處的環(huán)境狀態(tài)，如人員密度、空氣密度、樓層結構等內容進行分析，將火災報警點信息、疏散信息、平面地圖等導入智能消防系統(tǒng)中，繪制最佳的動態(tài)逃生路線，關閉會將群眾引向危險區(qū)域的錯誤或無用指示燈，實現(xiàn)對智能應急照明系統(tǒng)的動態(tài)控制，從而為樓內群眾指示正確的逃生通道，引導樓內居民順利疏散。

2.2消防聯(lián)動功能

應急照明系統(tǒng)屬于智能消防系統(tǒng)的重要組成部分，當火災自動報警系統(tǒng)被觸發(fā)后，智能消防系統(tǒng)中的聯(lián)動控制系統(tǒng)，會在第一時間啟動智能消防應急照明系統(tǒng)，指引群眾撤離[2]。

2.3系統(tǒng)顯示功能

智能消防應急照明系統(tǒng)搭載的顯示屏及攝像頭等設備，能夠實時監(jiān)視或顯示主電源與備用電源的電池充電狀態(tài)、工作狀態(tài)、故障狀態(tài)、輸出電流、輸出電壓等工作狀態(tài)，便于智能消防系統(tǒng)維護人員，及時對應急照明系統(tǒng)的運行狀況進行了解和維修，以確保智能應急照明系統(tǒng)的顯示功能良好，避免因系統(tǒng)顯示功能故障，而影響應急消防系統(tǒng)的顯示功能。

2.4故障處理

當應急消防系統(tǒng)及其關聯(lián)系統(tǒng)的電路出現(xiàn)斷路、短路、欠壓等問題時，智能消防應急照明系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)設定，會及時發(fā)出光信號或故障提示音，提醒維修人員進行檢修，并將故障路段和故障類型顯示在屏幕上[3]。

3傳統(tǒng)應急照明系統(tǒng)存在的問題

傳統(tǒng)消防應急照明系統(tǒng)分為兩種，一種是由安全出口指示燈、疏散標志指示燈、EPS（集中電源控制柜）等設備組成；另一種是由安全出口指示燈（自帶蓄電池）、疏散標志指示燈（自帶蓄電池）、消防應急照明配電箱等設備組成。民用建筑發(fā)生火災險情后，會產(chǎn)生大量煙霧，阻礙人員視線，傳統(tǒng)應急照明系統(tǒng)為靜態(tài)展示，容易被濃煙覆蓋，影響疏散指示燈的顯示效果，從而影響群眾逃生。同時，為了避免火災過程中出現(xiàn)的斷電問題，影響應急照明系統(tǒng)的正常使用，傳統(tǒng)的應急照明系統(tǒng)中的每個指示燈或燈具都是單獨安裝的，主要靠自帶的電池供電，使用壽命有限。因此，為了確保應急照明系統(tǒng)的日常使用，維修人員需要經(jīng)常對燈具和電池進行更換或維修，工作量較大，容易出現(xiàn)疏漏。此外，傳統(tǒng)的應急照明系統(tǒng)在使用的過程中，指示燈指引的方向都是事先設定好的，火災發(fā)生時，無法根據(jù)樓層火災實況，對指示燈指示方向進行修改，或及時關閉錯誤指示燈，導致群眾無法及時疏散撤離，出現(xiàn)嚴重后果[4]。

4智能消防應急照明系統(tǒng)的優(yōu)勢

4.1快速性

與傳統(tǒng)的應急照明系統(tǒng)相比，智能消防照明系統(tǒng)更為靈活多變，系統(tǒng)可以根據(jù)火災報警點信息、疏散信息、平面地圖、人口密度等，結合民用建筑樓層結構，按照就近疏散原則，對疏散路徑進行優(yōu)化，實現(xiàn)應急照明系統(tǒng)的動態(tài)管理，從而快速的為群眾提供最佳的、最快的逃生路線。

4.2準確性

智能消防應急照明系統(tǒng)的所有應急指示燈都是相互關聯(lián)且可調節(jié)的，由同一個聯(lián)動系統(tǒng)控制平臺進行控制，對民用建筑內的每個指示燈的指引方向或展示狀態(tài)進行精準調整，如在濃煙情況下，啟動應急指示燈的頻閃功能，提高指示燈的醒目度，確保指示燈不被濃煙遮蓋，發(fā)揮其應有的作用。

4.3安全性

出于人性本能，人在看到火災時，往往會在求生欲的催使下，一看到亮光就快速跑過去，其余的人則會盲目跟從。在這種情況下，如果應急照明系統(tǒng)指示出現(xiàn)錯誤不能及時調整，會將逃生群眾帶入危險區(qū)域，這恰恰也是傳統(tǒng)照明應急系統(tǒng)容易出現(xiàn)的問題，而智能消防應急照明系統(tǒng)的應用則完全可以避免這個問題，它能在火災發(fā)生的第一時間借助設定好的程序，為群眾計算出最佳的逃生路線，管理人員也會實時關注樓內動態(tài)，及時調整逃生路線，指引群眾進行疏散，保障群眾安全。

5智能消防應急照明系統(tǒng)的設計思路

5.1系統(tǒng)功能與控制系統(tǒng)的設計

智能消防應急照明系統(tǒng)應采取“兩線制”，即將通信線與電源線同時連接到應急照明設備上，從而實現(xiàn)對應急照明設備的全天候二十四小時實時通訊監(jiān)控。采取這種設計方式的應急照明系統(tǒng)能夠對備用電池、應急照線路、燈具進行實時監(jiān)測，一旦其中某一個部位發(fā)生故障后，相應的控制器能夠及時發(fā)出警報，同時顯示故障位置，催促維修人員及時對故障部位進行維修，以保證應急照明系統(tǒng)的正常運轉[5]。

5.2供電線路及電纜的合理設計

為了確保應急系統(tǒng)的功能性與實用性，必須對其供電線路進行合理設計，確保在火災險情發(fā)生時，應急照明系統(tǒng)仍舊能夠穩(wěn)定、持續(xù)的良好運轉。民用建筑發(fā)生火災時，為了讓不熟悉現(xiàn)場的群眾能夠及時逃生，應確保應急照明指示燈的可視距離大于15m，使用低煙電線電纜，確保纜線燃燒時，不會出現(xiàn)有毒有害氣體，如腐蝕性氣體等，危及群眾生命健康，影響群眾逃生。因此，在供電線路電纜的選擇上，通常會選擇耐腐蝕性好、耐高溫、耐火性強、燃燒不會產(chǎn)生有害有毒刺激性氣體的電源線。在智能消防應急照明系統(tǒng)的線路敷設上，考慮到高溫、空氣潮濕、機械損傷等問題會對線路造成的影響，應采取將電線穿過金屬管并在管外涂防火涂料的方式來對電線進行保護，不能把線路暗敷在易燃燒的結構體中。線路敷設方式設計時，考慮民用建筑吊頂易燃物較多等因素，盡量避免在吊頂內敷設應急電源線路，如果實在是避不開，應將應急照明線路暗敷在樓板或墻體內。既確保吊頂?shù)拿烙^性，又避開吊頂?shù)囊兹嘉?，保障應急照明線路的安全性[6]。

5.3消防應急燈具的合理設計

根據(jù)國家的相關規(guī)范條例及標準，當民用建筑智能消防應急照明系統(tǒng)的消防應急照明燈距地高度不大于8m時候，其使用的蓄電池電源及主電源所使用的額定工作電壓應不能大于DC36V，且考慮到應急照明設備的節(jié)能環(huán)保性及燈具容量，應選擇功率較小、照明效果較佳的LED燈等為應急照明燈具。

5.3.1安全照明燈具

為了保障安全照明燈具的運行良好，應設計專門的應急照明線路，如遇火災斷電，該線路的安全照明燈具仍舊能夠正常使用，引導群眾疏散。在安全照明燈具的選擇上，應盡量選擇質量合格、性能達標、使用壽命較長的燈具。這樣可以保證安全照明燈具不僅可以滿足平時的民用建筑照明需求，還有能夠在特殊情況下正常照明。

5.3.2疏散照明燈具

疏散照明燈是系統(tǒng)的重點，其主要作用是引導群眾快速找到最佳的安全出口、有序疏散。由于我國當前的民用建筑多為高層建筑，且建筑內部結構空間較為封閉，一旦發(fā)生火災，樓梯間、過道等較為密閉的空間如果沒有疏散指示燈，極易出現(xiàn)人流混亂，發(fā)生踩踏事故。因此，必須在民用建筑電氣設計中設置足夠數(shù)量的疏散照明燈具，保障疏散安全。

5.3.3應急照明燈具

應急照明燈具如果安裝位置不合理，會將群眾引到危險區(qū)域，降低消防救援工作效率，如果出現(xiàn)特別危急的情形，設計不合理的應急照明燈具可能會影響群眾逃生，導致安全事故的發(fā)生。部分設計人員為了建筑內部的美觀性，會將應急照明燈具設計在建筑頂部，火災發(fā)生后會產(chǎn)生濃煙，濃煙遇熱會上升，會阻擋群眾視線，降低頂部應急照明燈具的可視度，群眾無法在濃煙中根據(jù)照明指示燈進行逃生，同時，濃煙中的有害粒子會破壞應急照明燈的絕緣性，加劇火災蔓延。因此，設計人員應將應急照明燈安裝在墻壁上，相鄰兩個照明燈具的間距應為2～2.5m，降低濃煙對燈具的破壞性，利于群眾逃生。

5.4供電電源的合理設計

民用建筑智能消防應急照明系統(tǒng)的設計還需要從供電電源入手予以優(yōu)化設計，以便促使智能消防應急照明系統(tǒng)中的所有電氣設施均可以得到穩(wěn)定供電，由此表現(xiàn)出較為理想的運行效果。在供電電源設計中，設計人員應該重點考慮到應急照明燈具的控制方式，對于集中控制型系統(tǒng)和非集中控制型系統(tǒng)應該在供電電源設計中表現(xiàn)出較強的差異性，力求由此形成更為穩(wěn)定高效供電效果，進而再具體圍繞著配電箱以及集中電源進行優(yōu)化配置。具體到智能消防應急照明系統(tǒng)中供電電源設計中，往往還需要合理設置自動切換裝置，這樣做可以在緊急狀態(tài)下為蓄電池供電，保證持續(xù)照明[7]。

5.5通信系統(tǒng)的合理設計

民用建筑的居民較為密集，一旦發(fā)生火災必須立刻對人群進行疏散，否則會造成非常嚴重的后果。因此，火災發(fā)生后，應把握好“黃金逃生時間”，避免因超時，使得人體因吸入過多濃煙而昏迷。為了保證“黃金逃生時間”，設計人員應對通信系統(tǒng)進行合理設計，火災報警系統(tǒng)啟動時，通信系統(tǒng)也應立即啟動，當某個區(qū)域的應急指示燈出現(xiàn)故障時，管理人員可以通過通信系統(tǒng)，如廣播、語音功能指引群眾逃生。

6實際工程案例

本工程為住宅工程，項目地上為十七層，地下為一層，總建筑面積為11300m2，為二類高層住宅。在進行本項目建筑電氣設計時，結合項目實際需求選取了智能消防應急照明系統(tǒng)，將系統(tǒng)的主機設置在建筑的一層消防控制室內。

（1）本項目在電源設計中采取集中電源集中控制型系統(tǒng)，主要涉及了A型應急照明集中電源裝置、急照明控制器以及消防應急燈具，其中A型應急照明集中電源在設計中充分考慮項目實際狀況，力求在每一層電井中予以合理布設，同時根據(jù)各個空間的應急照明需求布置相應燈具。

（2）本項目層高均小于8m，在燈具選擇中優(yōu)先應用A型燈具，且兼顧節(jié)能效益，借助于LED節(jié)能燈予以布設。為了達到理想的應急照明效果，應該確保光源色溫在2700K以上。針對項目中涉及帶蓄電池的燈具，則除了要嚴格把關燈具的應用狀況，還需要從蓄電池電源入手予以把關，以便促使相應燈具后續(xù)運行更為安全可靠。本項目所有照明燈具均采用36V安全電壓，且設置為非持續(xù)型模式，僅在需要疏散時予以照明，需要借助于智能控制器予以調控。

（3）燈具在供電方面借助于集中電源供電，其中集中電源采取消防電源專用應急回路，要求依托各個消防電源配電箱進行供電，并且兼顧各個分區(qū)的針對性處理，輸出功率控制在5kW以內，對于電纜豎井中的電源則設定為1kW以內的輸出功率。蓄電池的選擇同樣嚴格把關