浅谈集中控制型消防应急疏散照明和疏散指示系统在民用建筑的设计应用

　　摘要：伴随着建筑领域的良好发展，建筑工程建设越来越复杂，相应的消防配套设施也越来越先进，火灾发生时，人在燃烧产生的噪音和烟气中会产生恐惧、不安等不良的心理状态，进而影响他们的行为，且人在烟气中存活的时间较为短暂，能够依据现场提示做出判断、快速撤离火灾现场显得极为重要。消防应急照明和疏散指示系统中的集中控制型系统，其合理设置对人员逃生提供了有利帮助，为保障生命安全作出了贡献。
 

　　关键词：集中控制型 ；消防应急照明和疏散指示系统 ；设计 ；应用
 

　　引言
 

　　在生命高于一切的现代社会，近些年频频发生的建筑火灾事故，使人们尤为关注建筑物消防功能，并提出了越来越高的要求 [1]。在更新 GB 51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》的情况下，集中控制型消防应急和疏散指示系统的设计及应用，能更为准确地引导人员，为争分夺秒的火灾自救及救援现场提供有利帮助。结合笔者两个不同年份设计的工程，着重讲述集中控制型集中电源消防应急照明和疏散指示系统(以下简称“集中控制型系统”)的设计及应用，并对以往采用的自带电源非集中控制型消防应急照明和疏散指示系统(以下简称“传统型系统”)进行一些比对。
 

　　一　工程概况
 

　　工程一 ：2018年4月设计的 H2016P03地块 A1地块，总建筑面积85 492 m2(以下简称“P03工程”)，地上1~4号楼为一类高层住宅建筑，5号楼为二类高层住宅建筑，6号楼为单层办公建筑，其中一层为架空、住宅服务底商、物业办公等 ；地下一、二层为车库及设备用房，建筑面积29 119 m2，属 I 类汽车库 ；消防控制室设于6号楼首层。
 

　　工程二：2020 年 5 月设计的珩边居住区保障性安居工程 -1317D05地块，约229 622 m2(以下简称“D05工程”)。地上1~9号楼为一类高层住宅建筑，其中一层为架空、住宅服务底商、物业办公等；10~13号楼为单层公建，功能为物业办公、门卫、店铺，14号楼为多层公建、主要功能为社区服务中心、中心支局、社区老年人日间照料中心，15号楼为二层设备用房；地下一、二层为车库及设备用房，建筑面积74 377 m2，属 I 类汽车库 ；消防控制室设于1号楼首层。
 

　　二　集中控制型消防应急照明和疏散指示系统设计分析
 

　　1设计依据
 

　　住建部颁布的 GB 51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》于2018年7月1日发布，于2019年3月1日正式落地执行。其中规定 ：消防应急照明和疏散指示系统按消防应急灯具的控制方式，分为集中控制型系统和非集中控制型系统。设置消防控制室的场所应选择集中控制型系统。而以往的规范中除非建设方或使用方有特殊需求，一般情况下设置的是220 V 自带蓄电池费集中控制型的应急照明和疏散指示系统。
 

　　2设计理念
 

　　基于 GB 51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》规定的内容，创新设计集中控制型消防应急照明和疏散指示系统，应更新设计理念，积极引用先进技术，结合
 

　　现阶段建筑情况，按照技术标准，优化设计其系统的各个部分，包括系统的主机控制、系统的电源配置、灯具的选配、系统的安装调试、维护及将来居民使用方面的情况，希望能为进一步强化集中控制型消防应急照明和疏散指示系统的应用，保证人员的安全疏散，尽可能避免火灾事故对生命的威胁。
 

　　
 

　　三　集中控制型系统设计的特点及其与传统型系统设计的对比
 

　　通过对 GB 51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》及19D702—7《应急照明设计与安装》的学习，和工程设计中遇到的各种问题的解析，笔者总结了集中控制型系统设计的一些特点，以及其与传统型系统设计的一些对比。对集中控制型系统为保障人民生命财产的安全和其社会贡献价值越来越有信心。
 

　　1系统的选择与介绍
 

　　集中控制型系统是由监控主机、通信、模块、应急照明控制箱、应急照明集中电源、应急照明灯具及标志灯等组成。该系统与火灾自动报警系统相连，由火灾报警系统判断并发出火灾信号作为系统自动应急启动的触发信号，应急照明控制器接收到信号后，控制非持续型应急照明灯的光源应急点亮，并控制持续型应急照明灯的光源由节电点亮模式进入应急点亮模式。D05项目采用集中控制型集中电源系统，应急照明控制主机设于消防控制室。于每五层设置一台应急照明控制器，通用 E-BUS 通讯总线引至消控室应急照明控制主机，灯具选用 DC36V、A 类灯具，应急照明控制器引出电源线及通讯线接至灯具回路[2]。
 

　　传统型系统，消防控制室能手动对自带电源型应急照明和疏散指示系统的主电工作状态与应急工作状态的转换，由消防联动控制器联动消防应急照明配电箱实现。P03项目采用自带蓄电池非集中控制，控制到回路(220V)的形式。
 

　　2电源的选择及电压转换
 

　　GB 51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》提及，灯具的电源应由主电源和蓄电池电源组成，且蓄电池电源的供电方式分为集中电源供电方式和灯具自带蓄电池供电方式。采用集中电源的系统，系统图中所标注适配功率为需考虑蓄电池衰减后能接入灯具功率的能力，额定初始配接功率应由厂商根据自有产品性能确定并提供相关证明文件。
 

　　P03工程采用灯具自带蓄电池供电，照明回路直接引自消防应急照明电源箱，应急照明配电箱的主电源输出断开后，灯具自动转入自带蓄电池供电。火灾的时候因为喷淋、消火栓系统的启动会造成现场到处是水，燃烧中可能会有吊顶脱落电气管线外露的问题，原有的220V 电源线路难免会对疏散人员及救援队造成触电等二次伤害，或者有引燃别的可燃物的风险。
 

　　D05工程设计中，采用了集中控制型集中电源应急照明系统，控制器分机选用自带(直流)电池的形式，额定输出功率不大于1 kW，本工程集中电源的蓄电池组达到使用寿命周期后标称的剩余容量应保证的放电持续工作时间 ：地下室、14号楼不小于1.5 h，地上其余部分不小于1.0 h，应急照明控制器及集中电源设置在电气间及楼层强电井内，这样的设置方便人员进行维修管理。灯具选用 DC36V、A 类安全型灯具，其灯具的主电源和蓄电池电源均由集中电源提供，灯具主电源和蓄电池电源在集中电源内部实现220 V/36 V 转换后，由同一路配电回路为灯具供电，安全电压的使用不再对逃生中人员、消防扑救人员构成威胁，也不会引燃着火电线旁边的可燃物，很大程度地减低可能发生的二次伤害。本工程的住宅部分每五层设置一个集中电源，地下室每个防火分区设置1~2套集中电源，考虑到电池衰减问题，每个集中电源所接的灯具总功率均控制在400 W 以内，可保障火灾发生时候灯具的照度达到规范中规定的低照度值要求 [3]。
 

　　3灯具的选择及信号传输
 

　　在保障各个场所要求的低消防应急照度的前提下，集中控制型集中电源应急照明系统所选用的灯具，对系统管理维护及后期使用阶段的体验都有所提升。D05工程选用 DC36V、A 类灯具，系统调试前，技术人员对应急照明控制器配接的灯具、集中电源或应急照明配电箱进行地址编码，这样每盏灯具、集中电源或应急照明配电箱便可对应一个独立的识别地址 ；应急照明控制器对其配接的灯具、集中电源或应急照明配电箱进行地址注册，并录入地址注释信息，并对系统部件现场设置情况、应急照明控制器联动控制编程记录，只要其中某盏灯具出现故障，便会通过信号线传给消防控制室应急照明主机，及时提示现场值班人员，根据地址码设置可以准确判断出故障灯具所在的楼栋号 - 楼层号 - 所在位置，第一时间安排人员直接过去维修，便捷的实现系统管理检测和维修工作。
 

　　而 P03工程采用的自带蓄电池灯具非集中控制型灯具，不会像传统型应急照明灯那样智能，出现故障需要维保人员根据提示的区域进行监测，最后才能找出故障灯具，工作效率比较低 ；且灯具故障发出的嘀嘀声响，对噪音比较敏感和对居住环境要求较高的人员来说，无疑是一种困扰。
 

　　4合理设计标志灯
 

　　所谓消防的标志灯便是为了应保证人员在疏散路径的任何位置、在人员密集场所的任何位置都能看到标志灯，为了便于人员能准确清晰地识别标志灯的信息，应合理设置出口标志灯和方向标志灯。
 

　　P03项目设计中，在楼梯口及最后一道直通室外的门的出口均设置“安全出口”标志的灯具，其走道的疏散指示灯具水平方向间距约17 m(规范要求不超过20 m)，人员有时受视角影响，无法全面看到标志灯的指示方向，甚至跑错方向再折返。
 

　　D05项目对标志灯做了相应调整。(1)出口标志灯做了区分，在楼梯口设置了“疏散出口”标志灯，而最后一道直通室外的门才是“安全出口”标志，这样可准确提醒人员什么时候该继续疏散，什么时候才是真正的安全。(2)方向标志灯的标志面与疏散方向平行时，中小型灯具的设置间距为7~9 m(规范要求不超过10 m)，这个间距明显比 P03项目短了很多，从而保障了人员能够清晰识别标志方向，毫不犹豫地向正确方向疏散。(3)在人员密集场所的疏散出口和安全出口附近均设置了复合型方向标志灯，使人能一眼判断出自己所处的楼层并识别疏散出口、安全出口的方位。(4)当安全出口或疏散门在疏散走道侧边时，在疏散走道上方增设指向安全出口或疏散门的方向标志灯，能为逃生中人员明确导向下一个疏散走道、通道、安全出口或疏散出口提供有利帮助。(5)在楼梯间每层设置指示该楼层的标志灯，楼层标志灯安装在楼梯间内朝向楼梯的正面墙上，标志灯底边距地面的高度宜为2.2~2.5 m。楼层标志灯的设置，能让人员在疏散中准确知道自己所处的楼层位置。
 

　　四 消防应急照明和疏散指示系统产品选型
 

　　1系统概述
 

　　消防应急照明和疏散指示系统主要由应急照明控制器、消防应急照明集中电源或应急照明配电箱、消防应急灯具等几部分组成。该套系统为安科瑞公司研发，符合国家现行的行业规范，可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。
 

　　该系统配合火灾报警控制器使用时，在平时对系统内的设备进行实时的监视和控制，便于日常的管理和维护，保障系统的稳定运行。基于此保证在火灾发生时，能够准确改变消防应急标志灯具的指示方向，点亮消防应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全的逃生方向，保障群众的人身安全，为各类用户担心的安全问题解决了后顾之忧。
 

　　2应用场所
 

　　适用于住宅、酒店、办公楼、商城综合体、医院、隧道管廊、轨道交通、地库、仓库、工厂等各行业的消防应急照明和疏散指示系统。
 

　　3系统结构
 

 

        4 系统功能

 

　　4.1系统运行主界面
 

　　包含工具栏、平面展示、图层列表、状态栏，可以直观的查看监控设备的运行状态，并根据状态栏的现实内容直接切换至故障具体位置。
 

 

       4.2灯具配置界面

 

　　可以查看所有灯具状态与数量。
 

 

       4.3信息界面

 

　　可查看历史操作、故障、事件信息、可按日期进行查询。
 

 

        4.4权限管理界面

 

　　主要由应急启动、应急停止与手动火警组成，应急启动与停止用来测试设备应急功能是否正常，手动火警测试再具体着火点下系统的启动情况。
 

 

       5 系统硬件配置

 

　　5.1应急照明控制器选型
 

 

          5.2应急照明集中电源

 

 

       5.3防爆应急照明集中电源

 

　　6 A型集中电源集中控制灯具选型
 

 

　　城市化进程不断加快的背景下，落实的高层建筑工程项目越来越多，对建筑功能的需求也越来越多样，建筑消防功能不可忽视，应急照明和疏散指示系统也会越来越完善，越来越智能 [4]。希望能够帮助同行了解集中控制型集中电源的消防应急照明和疏散指示系统的设计，做到更可靠、更先进，确保火灾发生时，人员能快速撤离以保障生命安全，为争分夺秒的消防自救作出贡献。
 

　　参考文献
 

　　[1] 消防应急照明和疏散指示系统技术标准 ：GB 51309—2018[S].
 

　　[2] 建筑设计防火规范 ：GB 50016—2014(2018 年版)[S].
 

　　[3] 民用建筑电气设计标准 ：GB 51348—2019[S].
 

　　[4] 应急照明设计与安装 ：19D702—7[S]
 

　　[5] 安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.
 

　　[6] 郭端端.集中控制型消防应急照明和疏散指示系统设计应对与应用实践