摘 要】:分析了當前普遍采用的消防應急疏散照明指示係統存在的問題,對智能應急照明疏散指示係統的組成及功能特性作了詳細的介紹。結合工程實際，著重討論了智能應急疏散照明係統在醫院建築中的應用,在實際工程的應用中證實了該係統的安全性、可靠性及節能性。

【關(guan) 鍵詞】:智能控製;應急照明;疏散指示;動態逃生

0.引言

近年來,中國經濟快速增長,帶來了醫療行業(ye) 的蓬勃發展,中國人口的增長也在客觀上推進了醫療建設,國家投入大量資金進行醫院的建設和改造。伴隨醫療改革的推進,醫院除了提高診治水平和醫德醫風外,還需提高醫療環境的硬件水平。現代醫院建築更趨於(yu) 高層化、大型化及複雜化,是所有建築中使用功能*複雜、安全性要求*高的建築之一。龐大的醫院建築導致了內(nei) 部疏散通道更長,更複雜,而醫院又是人員*為(wei) 密集的場所,就診患者對醫院內(nei) 部結構不熟悉因此在火災發生時人員疏散的難度非常大。如何在火災發生時使逃生人員更安全、準確、迅速地逃生,*大限度地減少人員傷(shang) 亡是目前醫院建築設計的當務之急,智能應急照明疏散指示係統應運而生,其普及應用受到建築行業(ye) 的廣泛好評。本文針對該係統在醫院建築中的應用闡述了相關(guan) 設計思想和觀點,希望對同行及專(zhuan) 家在指導和建設智能疏散照明係統時有一定的參考價(jia) 值。

1.傳(chuan) 統應急照明疏散指示係統存在的問題

傳(chuan) 統的應急照明疏散指示係統中,標誌燈在建築物內(nei) 作為(wei) 單體(ti) 存在,獨立型應急標誌燈由於(yu) 其本身電器上的特性,存在著諸多不完善的地方。

(1)疏散指示方向固定,容易把人員引向火場。火災發生時由於(yu) 煙霧及各種障礙物的影響,被疏散的人們(men) 不能準確地判斷出火災發生的具體(ti) 位置。傳(chuan) 統的疏散指示標誌在設計施工中已經確定了指向,因此在火災發生時無法根據火災發生的位置來合理地調整疏散方向,甚至還有可能把被困人員引向火場,造成更嚴(yan) 重的後果。

(2)現代建築滅火的形式主要還是以水為(wei) 主,電壓為(wei) 220V。火災時消防水易傷(shang) 及消防人員。大型建築設計中,自動噴淋係統、消火栓係統都是的,火災發生時,這些係統發揮作用的同時,會(hui) 產(chan) 生大量的流水,再加上消防人員自帶的消防車內(nei) 的水,滅火時建築內(nei) 消防水四溢。另外,火災發生時,火災自動報警係統會(hui) 強製切除非消防電源,但消防應急疏散照明係統作為(wei) 火災時仍需堅持工作的係統,不能被切除,而水又是電的優(you) 良導體(ti) ,因此對消防人員造成潛在的危險。

(3)疏散指示標誌燈在煙霧狀態下透光性不高。傳(chuan) 統的消防安全疏散標誌燈使用的是傳(chuan) 統光源,標誌燈表麵的平均照度為(wei) 10 -34 ed/m。火實發生時會(hui) 產(chan) 生大量的煙霧,傳(chuan) 統光源的透光性不高,距離遠一點就有可能看不清疏散指示標誌的方向。

(4)疏散指示燈故情況下無檢修提示目前,電光源型消防安全疏散指示標誌安裝驗收合格後,一般要求每月做一次視覺檢查。現代建築規模大,功能複雜,疏散指示燈其數量龐大,傳(chuan) 統的消防疏散指示標誌燈采用一般的電氣回路連接,所有燈具都需要用肉眼去仔細檢查,且不能保證火災發生時每個(ge) 疏散指示標誌都能起作用,影響火災時的消防疏散。

(5)係統不節能。傳(chuan) 統疏散指示燈具的光源為(wei) 傳(chuan) 統光源,達不到綠色照明的標準。

由此可見,改進現有消防應急照明疏散指示係統,*大限度地減少人員傷(shang) 亡與(yu) 降低財產(chan) 損失，實現安全逃生勢在必行。智能型應急照明疏政指示係統正是在此背景下研發出來的,該係統符合國家相關(guan) 標準和技術要求,解決(jue) 了上述獨立型應急疏散照明係統存在的問題。

2.智能應急照明疏散指示係統概況

2.1 智能應急照明疏散指示係統介紹

智能應急照明疏散指示係統采用集中監控方式,通過信息技術、計算機技術和自動控製技術對樓宇內(nei) 的消防安全通道進行實時監控,以達到智能化安全疏散的目的。它將以往傳(chuan) 統應急疏散照明係統"就近引導逃生"的理念轉化為(wei) 安全引導逃生"。該係統 24 h不間斷地對設備進行巡檢,保證整個(ge) 係統在*佳狀態,避免火實發生時的逃生盲區。此外,通過和消防報警設備的聯動,獲悉現場火警信息,動態調整逃生方向,使逃生人員安全、準確、迅速地選擇安全通道逃生。該方式下引導人員逃生,避免進人煙霧彌漫的區域,使整個(ge) 疏散係統逃生通道選擇有章可循。

該係統與(yu) 消防報警係統聯動,借助消防報警係統感煙探測器探測火災信息,對底層設備進行控製、發送指令、實施額閃、語音、光流閃動等動作。

2.2 智能應急照明疏散指示係統的組成

智能消防應急疏散照明指示係統主要由智能監控主站、智能中央電池主站、智能控製器分機和集中電源式點式監控型標誌燈、照明燈四部分組成。

(1)智能監控主站由監控主機、消防聯動控製及反悔信號轉換箱、計算機(終端顯示監控器)及通信模塊組成,是全係統設置、顯示、控製、儲(chu) 存、打印及與(yu) 外部進行信息交換的中心設備。

(2)智能中央電池主站每個(ge) 輸出幹線單元(模塊)均有地址碼、狀態接收監視。

(3)智能控製器分機設於(yu) 防火分區內(nei) ,作為(wei) 通信及配電設備給末端集中電源式燈具供電及控製。智能控製器分機每個(ge) 輸出模塊均有地址碼、狀態接收監視與(yu) 控製。

(4)集中電源式點式監控型標誌燈、照明燈,本體(ti) 由微處理器(包括算術邏輯部件寄存器、控製電路、時鍾發生器、存儲(chu) 器、輸人/輸出模塊、輔助電路及內(nei) 部總線)、電子變壓恒流控製器、LED光源及傳(chuan) 感器組成。每個(ge) 燈輸人電壓DC24 V.燈內(nei) 不帶蓄電池組均帶地址編碼及傳(chuan) 感器,可實現點式故障報警。標誌燈可編程序點式控製,非持續持續工作模式定義(yi) ;執行頻閃調向強迫點燈,定時程序控製模式;地麵集中電源式點式監控型標誌燈可設為(wei) 地麵導光流,在疏散狀態流動指向時使用。

2.3 智能應急疏散照明指示係統主要特性

(1)管理特性。為(wei) 便於(yu) 業(ye) 主進行管理及節能而設。例如可對係統預設8:00 開機.17:00關(guan) 機。

(2)監視及可靠性特性(運行狀態監視功能)D被動靜態監視功能:自動地對(直流)電池主站、控製器分機、燈的狀態進行實時監控及故障報警記錄;2主動動態監視:24 h一次可編程序執行功能測試計劃,對係統進行動態功能性測驗,給出故障報警記錄,確保 100% 的燈具無任何故障(100% 的可靠性);3可編程序電池應急持續時間測試計劃(3 個(ge) 月一次):是為(wei) 確保蓄電池容量能保證規範要求的應急時間。

(3)控製特性。D 強迫點燈功能:一旦火災發生,消防聯動信號送入,全係統所有燈進入全部點亮狀態,形成一條完整的疏散照度線;2可編程疏散導向功能:預設疏散軟件方案,統一據著火位置進行引導,對指向標誌燈進行左向右向指令調整,著火位置的出口標誌燈關(guan) 閉在複雜的疏散區間中,盡量避免人員誤入著火區域或無序轉向,而導致無法找到真正出口的情況發生;3可編程序強迫頻閃/流動:可預設或手動對標誌燈進行頻閃/流動控製。

(4)安全特性(火災狀態下安全的保證功能)。D火災狀態下 DC 24 V 安全電源及 DC216V隔離電源的運行模式,既要避免觸電事故產(chan) 生，又盡可能地保證疏散應急照明之供電;2火災狀態下DC24 V安全電源及 DC216V 隔離電源的運行模式主要是考慮切斷疏散應急照明電源與(yu) 電網電源或發電機組電源的關(guan) 聯,以形成區域子電網獨立工作。DC24 V的抗串火性遠遠強於(yu) AC 220 V。DC 216 V切後與(yu) 大地網隔離運行,形成懸浮工作狀態,以避免短路衝(chong) 閘,影響消防動力電源正常使用,確保消防滅火救援工作得以順利進行。

(5)電源特性。D智能中央電池主站內(nei) 的智能應急聯絡通道的建立是為(wei) 可互為(wei) 備用、交替運行的電池電源提供保障。

(6)燈具光源特性。D 燈具及光源符合寬電壓點亮原則(50% 電壓下燈的亮度不變);2燈具及光源符合快速點亮原則(ms 級相對而言熒光燈管是 s 級);3燈具及光源符合長壽原則(≥50 000 h);燈具及光源具備可測控性。

(7)環保與(yu) 資源節儉(jian) 特性。D 智能應急疏散照明係統光源采用LED 光源。LED 被稱為(wei) 第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、壽命長等特點;2智能應急疏散照明係統較采用傳(chuan) 統EPS應急照明電源係統蓄電池容量一般下降40倍以上;資源節儉(jian) ;對減少蓄電池中鉛間接造成的環境汙染。一般蓄電池按壽命,每3-5年一換。例如400 kW/90 min 的EPS應急照明電源係統,蓄電池的費用是100 萬(wan) 元,這個(ge) 維護代價(jia) 是巨大的,而對智能應急疏散照明係統(10 kW/90 min)蓄電池的費用是2.5萬(wan) 元,維護代價(jia) 相對要低得多。

3 智能應急疏散照明指示係統在醫院建築設計中的應用

3.1 工程概況

某215醫院為(wei) 三級甲等醫院，地上12F,地下 2F。其中地下2F為(wei) 汽車庫和部分庫房;地下1F北側(ce) 主要是設備用房,包括水泵房,直燃機房,變配電所等,南側(ce) 為(wei) 直線加速器,模擬定位等醫技用房;地上南側(ce) 1F4F為(wei) 門診樓，5F~12F為(wei) A區病房樓，其中4F與(yu) 5F間設有管道夾層:;地上北側(ce) 1F~5F 為(wei) 醫技樓6F~12F為(wei) B區病房樓，其中5F與(yu) 6F 間設有管道夾層,屋頂為(wei) 電梯機房、水箱間等。建築高度為(wei) 49.90m,總建築麵積為(wei) 98 351m,地上74505m地下23 846m床位數1132張年門急診量約為(wei) 30 萬(wan) 人次。由於(yu) 建築功能較複雜人員密集,就診人員不熟悉疏散路線,火災時對疏散照明的依賴性較大，設計選用了E-Bus/10智能應急疏散照明指示係統,與(yu) 火災自動報警係統聯網運行,預置各種應急方案,保證火災疏散的安全性,同時疏散照明係統具備的監控功能很大地減少了日常維護工作量,明顯降低了運行成本。

3.2係統配置

該工程在地下車庫、樓梯間、所有走廊及公共場所采用 E-Bus/10智能應急疏散照明指示係統,係統由智能監控主站、智能中央電池主站、智能控製器分機和集中電源點式監控型標誌燈、照明燈組成。所有設備及燈具均具有唯地址並帶傳(chuan) 感器,控製器的主電源由消防電源供電。

智能監控主站設在首層消防控製室，一台監控主站*多可配出1~8路通信線,每路通信線可接32台設備(電池主站及控製器分機)。智能電池主站選用UBS216V -512M/ELS-32N10係列,其中兩(liang) 台10kVA·h 電池站設置在消防控製室,為(wei) 地上部分的智能疏散照明燈具供電。由於(yu) 地下麵積大,燈具設置比較分散,布線距離比較遠,則選用了4台3 kVA·h 電池主站,分別設在地下2F的4 個(ge) 豎井中,為(wei) 地下的智能疏散照明燈具供電。電池主站電源輸人為(wei) 單路三相四線AC380V輸出幹線模塊(回路)4或8路不可任意增減。

工程共采用了 62 台控製器分機,控製器分機分別設置在各層強電豎井內(nei) ,每台控製器分機是標準的4或8路輸出,*多可配帶(32個(ge) 地址)25個(ge) 安全電壓型燈(但對設為(wei) 導光流的地麵標誌燈可接人64個(ge) ),即1台控製器分機一般可帶100~200個(ge) 燈。

疏散指示燈具設置在門診大廳、出入院大廳、急診門廳、候診室、走廊、樓梯間、餐廳等公共位置。門診大廳、出入院大廳等人流聚集場所在地麵設置可變方向的疏散指示燈具,間距不大於(yu) 10m。沿疏散通道設置的疏散指向標誌燈,設置在疏散走道及其轉角處距地麵高度1.0m 以下的牆麵上。在疏散通道的任一位置至少有 1個(ge) 疏散指向標誌在視覺範圍內(nei) ,並保證導向的連續性疏散標誌燈相互間距不大於(yu) 20 m;對於(yu) 袋形走道,不大於(yu) 10 m;在走道轉角區,不大於(yu) 1.0 m。出口標誌燈安裝在安全出口和疏散門的正上方標誌的下邊緣距門的上邊緣不大於(yu) 30 cm。為(wei) 保證照度,走道、消防設備用房和公共區域增設集中電源點式監控型照明燈,以上燈具均采用 LED 光源,具有巡檢、頻閃功能。當發生火災時,係統根據火災報警係統的聯動信息,通過發送開燈指令打開應急照明燈;通過發送頻閃及改變指示方向等指令動態調整標誌燈具的疏散指示方向,能在混亂(luan) 的火災現場為(wei) 逃生人員指出一條安全、快捷、有效的逃生路徑。疏散照明的照度值要求為(wei) :一般通道不低於(yu) 0.51.散樓梯及人員密集場所不低於(yu) 5l。

3.3 係統的管線要求係統管線的要求為(wei) :

(1) 安全電壓類集中電源點式監控型標誌燈/照明燈的電源線及通信線同管敷設采用WDZ-BYJ(F)2x4+ZR-RVS2x1.5穿鋼管敷設,當使用其他敷設方式時,通信線改為(wei) 帶屏蔽雙絞線。

(2)E-Bus 總線采用 WDZ-BYJ(F)2 x25+ZR-RVS2x1.5穿鋼管敷設，當使用其他敷設方式時,通信線改為(wei) 帶屏蔽雙絞線。

(3)智能電池主站至智能控製器分機的電源線采用 WDZ-BYJ(F)3x4穿鋼管敷設。

3.4係統基本功能

係統的基本功能為(wei) :

(1)可通過日常OFF/ON程序預設管理及手動管理功能設置係統運行時段,便於(yu) 業(ye) 主管理,以達到節能的目的。

(2)監控主站係統自動對下層設備及燈具進行實時監測,發生故障時可發出聲光報警。聲報警可手動解除,光報警排除故障後才能解除。

(3)係統自動執行每24 h一次的功能性測試計劃程序;每3個(ge) 月一次的放電性測試計劃程序提示,由此保證在災難發生前係統及每一個(ge) 燈具均處於(yu) 完好狀態。

(4)火災發生時,智能監控主站接收到火災信號立刻按照著火位置啟動相應程序,智能電池主站、智能控製器分機及消防燈具均在5s內(nei) 完成預設動作,全樓應急照明燈點亮,疏散標誌燈按程序完成指向調整,並執行頻閃動作。

(5)火災後期通信中斷後,係統能保持*後一次指令動作狀態。

3.5係統與(yu) 傳(chuan) 統應急照明疏散指示係統的投資成本分析

構建應急照明疏散指示係統有以下幾種方案:

(1)以自帶電源型照明燈 +自帶電源型標誌燈為(wei) 主體(ti) ,簡稱A係統

(2)以EPS+通用照明燈+自帶電源型標誌燈為(wei) 主體(ti) ,簡稱B係統。

(3) 中央電池型智能控製式(照明燈 +標誌燈)係統,簡稱C係統。

係統初次投資成本概算如表1所示(隻列出直接及關(guan) 聯的主要設備材料參考成本)

表1係統初次投資成本概算

由表1可知,係統的初次投資成本比傳(chuan) 統投資成本要高,但從(cong) 係統長期維護成本照明節能減排、環保與(yu) 資源節儉(jian) 級別等方麵看其*性是傳(chuan) 統係統的。表2給出了不同係統的4 年維護成本,其中包括4 年(一個(ge) 周期)光源、鎮流器、電池更換材料成本費,以及設備更換人工管理費等,而智能應急照明疏散指示係統的燈具都是全壽命免維護的。

4.安科瑞消防應急照明和疏散指示係統選型方案

4.1係統概述

消防應急照明和疏散指示係統主要由應急照明控製器、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。該套係統可以滿足與(yu) AcrelEMS企業(ye) 微電網管理雲(yun) 平台或火災自動報警係統等進行數據交換和共享。

該係統配合火災報警控製器使用時，在平時對係統內(nei) 的設備進行實時的監視和控製，便於(yu) 日常的管理和維護，保障係統的穩定運行。基於(yu) 此保證在火災發生時，能夠準確改變消防應急標誌燈具的指示方向，點亮消防應急照明燈，幫助建築內(nei) 的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾(zhong) 的人身安全，為(wei) 各類用戶擔心的安全問題解決(jue) 了後顧之憂。

4.2應用場所

適用於(yu) 住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體(ti) 、醫院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉(cang) 庫、工廠等各行業(ye) 的消防應急照明和疏散指示係統。

4.3係統結構

4.4係統功能

4.4.1係統運行主界麵

包含工具欄、平麵展示、圖層列表、狀態欄，可以直觀的查看監控設備的運行狀態，並根據狀態欄的現實內(nei) 容直接切換至故障具體(ti) 位置。

4.4.2燈具配置界麵

可以查看所有燈具狀態與(yu) 數量。

4.4.3信息界麵

可查看曆史操作、故障、事件信息、可按日期進行查詢。

4.4.4權限管理界麵

主要由應急啟動、應急停止與(yu) 手動火警組成，應急啟動與(yu) 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(ti) 著火點下係統的啟動情況。

4.5係統硬件配置

4.5.1應急照明控製器選型

4.5.2 應急照明集中電源

4.5.4 A型集中電源集中控製燈具選型

5.結語

智能應急疏散照明指示係統具有諸多技術特點和優(you) 勢,充分彌補了現有應急照明疏散指示係統的不足。隨著科技的進步,該係統在具體(ti) 應用中會(hui) 不斷地推陳出新,憑借其自身的品質和開放的技術平台,順應市場需求,在現代建築的應急逃生領域中發揮至關(guan) 重要的作用。

安科瑞侯文莉