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消防应急疏散照明指示标志系统智能化及应用
作者:河南博物院 刘速      发布时间:2015-10-10

摘要:简述以前“四固定”的消防应急疏散灯光系统弊端,导述贯彻执行智能消防应急疏散灯光系统的必要性和必然性。同时,介绍一些相关技术参数,供参考应用。

关键词:消防 应急疏散 疏散通道 照明 照度 指示标志 频闪 流光 静态 动态 智能化 LED灯

1、建筑工程中的实际需要

《建筑设计防火规范》规定:封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间的前室或合用前室、公共建筑的疏散走道、居住建筑内大于20m的内走道、安全出口等应设消防照明。

《博物馆建筑设计规范》明确规定“大型博物馆的陈列室应设置火灾事故照明和疏散导向标志。”

消防应急疏散照明指示标志,也称火灾应急疏散照明指示标志,本文简称“消防应急疏散灯光”。它们应被理解为:火灾时,能确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明(或灯光)。

2、总结经验开创消防应急疏散灯光系统智能化、人性化、普及化

纵观以前的消防应急疏散灯光系统,特点是:应急灯的光效果是静态一成不变的;固定的光照和显示、固定的方向指示、固定的近距离疏散(将人群导向最靠近的安全出口)原则,简称“一静三固定”。它的严重缺点是:若在安全出口及其周围发生火灾,或因某个安全出口故障失掉安全出口作用时,“一静三固定”系统会误导疏散人流,可能造成难以估量的人身灾难。

随着我国科学技术进步,《全国民用建筑设计技术措施》电气2009中,正式提出“大型商业的应急照明,宜采用疏散方向可调的智能应急照明导流疏散系统。”笔者认为,这是一桩启发性的指导,应普及。因为,我国的建筑在向大型或超大型规模发展中,其内部功能复杂多变,导致疏散通道、安全出口布局复杂,这个启发性的指导,给消防应急疏散灯光系统指出了,向智能化、人性化、普及化发展的方向。因此,建议《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-、《建筑设计防火规范》GB50016-,应将消防应急疏散灯光系统智能化作明确规定。

3、智能消防应急疏散灯光系统

3.1 智能消防应急疏散灯光系统的功能构成

智能消防应急疏散灯光系统是以智能监控主站为核心,集电源、灯具、通信、控制、报警和显示于统一体的,典型的集散型智能控制系统。目前,已有多种适应市场需要的、通过国家消防设备检测中心鉴定的、获得消防产品型式认证的系列产品投放市场。

3.2 智能消防应急疏散灯光系统工作原理

智能消防应急疏散灯光系统可大致分为两大类型:一、中央电池主站类型;二、独立(分布集中EPS)电源类型。两类型的工作原理基本相同,本文以中央电池主站类型为例,阐述智能消防应急疏散灯光系统的原理特性。

3.2.1 智能(点式)监控主站

它由智能监控主机、消防联动控制及返回信号转接箱、计算机(终端显示控制器)及通信模块组成。通常设在消防控制中心。它是全系统设置、显示、控制、存储、打印及各部位信息交流的中心。通信方式,以e-bus为主干,采用RS232或RS485接口,modbus协议;也可采用干接点I/O方式,由火灾自动报警系统(FAS)向e-bus提供信号;以每一个防火分区为一着火点,配合火灾自动报警系统(FAS)联动控制。通信双绞线敷设在有干扰场所时,应采用屏蔽双绞线;当通信线作为分支时采用通信模块T-CAN分接。

3.2.2 监控主机

它设在监控主机站,具有可编程序预设功能,也具有手动随机监测和控制功能。它通过RS232或RS485串行接口,与火灾自动报警系统(FAS)主机联网,配合消防系统需要,将本系统设置为任意定时、定期或适时动态的对系统自动巡检、自检及控制;具有运行状态显示、存储、打印以及报警优先等功能。

电源型式:输入,单路单项AC220V 10A,自带4Ah蓄电池应急电源;输出,每台监控主机有1~8路通信线到各控制器主机,每路可接32台控制分机。智能(点式)监控主机参数详表1。

 
智能(点式)监控主机可多区域扩展应用
当建筑物的规模庞大,且功能复杂,或为建筑群时,单一的监控主站不能满足控制容量要求时,可用多个监控主站扩展监控主机系统。
3.2.3 控制器分机
它是对中央电池主站型智能消防应急疏散灯光系统供电和控制的现场控制机。它的任务一,是向本责任区分配中央电池主站的应急电源;任务二,是向应急疏散灯具传达控制主机的控制命令;任务三,是向控制主机传送应急疏散灯具和线路的运行信息;任务四,是接受本责任区正常电源,向智能应急疏散灯光系统供电。
控制器分机,按其功能特点,有三种型式,详见表2。可根据防火分区组成型式、疏散通道的复杂程度和疏散照度要求,具体选用。
 
 

3.2.4 应急疏散灯具

根据疏散通道对路面要求0.5~5勒克斯照度做成的各种照明灯,通称应急疏散照明灯;根据指示方向要求,做成显示功能可智能变化的应急灯,通称应急疏散标志灯及安全出口灯。疏散照明灯的技术参数见表3,疏散标志灯的技术参数见表4。

 
 

(1)疏散标志其指示方向可调,由监控主机控制,正常时,按“就近(离安全出口近)”原则指示疏散方向;火灾时,一旦某个就近的安全出口失效,在监控主机预设程序控制下,熄灭失效安全出口的安全出口灯,同时智能地调整相关疏散标志,使指向调到有效的疏散方向,正确引导疏散。

(2)疏散标志有频闪功能。在监控主机的智能控制下,平时可常亮而不频闪或熄灭,火灾时,按(1±1%)Hz频闪,频闪的点亮与非点亮的时间比为4:1,用以提高人们的视觉能力,增强认别疏散方向效果。

(3)疏散标志的频闪,具有光流疏导效应。灾难中的人们按频闪的光流方向,可迅速逃生。

(4)应急疏散标志灯,采用LED光源。其灯具的结构、材质必须符合国家消防检测、鉴定和认证标准;更重要的是光源应可靠,采用LED灯,可瞬间点亮、省电、寿命长达1万小时,控制方便。

3.2.5 系统的应急电源

通常有中央电池主站(中央集中EPS)型应急电源、独立电源(分布集中EPS)型应急电源,两大类型应急电源可供选用。独立电源型应急电源是在一定的较小区域,对智能消防应急疏散灯光系统提供应急和正常电源;中央电池主站型应急电源是对较大区域的各防火分区或楼层提供中央备用和应急电源,其正常电源由各防火分区提供。两种应急电源的共同点是,均为“双重市电+蓄电池”。中央电池主站型应急电源,可参考表5选用。

 
 
 

3.2.6 配电及通信线路

由于系统采用了LED光源,使耗电量显著降低,可采用安全电压(DC24V)供电。因此,电源线与控制线可同管敷设,使施工简捷、节省投资;更给改造工程创造了可行条件。将系统典型敷线方式列于表6,供参考。

 
 
 

4、应用

4.1 电气工程师在新建工程或老工程改造设计时,首先根据工程实际,有针对性的查阅相关的技术规范要求,准确地制定消防应急疏散灯光系统方案。用LED灯光是最佳光源选择。

4.2 疏散标志灯

应采用安全电压(DC24V)类供电方式。因其无照度要求,但是智能可调性能要求高,通常应是智能控制到每一个灯(“点控”)。

4.3 疏散照明

应根据相关规范规定,在各种环境区域内,按着对疏散通道地面照度的要求,合理的选择疏散照明类型。7的数据供参考。

4.4 控制分机

可设在某楼层的电井中,对本楼层或其上、下楼层的疏散照明及标志供电和控制,但是必须是一个分支回路,不可跨越防火分区(或楼层)供电和控制。

4.5 交直流隔离型ELS-32N(E)控制器分机

设在电竖井中,除用在平面层高疏散照度区外,还可选用其二个不同的出线之路,对防烟楼梯间的疏散照明灯,间隔供电和控制。

4.6 混合型控制分机

设在电竖井中,除对平面防火分区中的高、低疏散照度区分别供电、控制外,也可同时对封闭楼梯间等竖向疏散区供电和控制。

5、最后,让我们在不跨越防火分区供电和控制的原则下,更灵活、充分地利用各种智能应急疏散灯光系统吧!让我们协力奋进,更多地开发智能消防应急疏散照明和指示标志灯光系统的潜在型式和功能吧。