消防应急照明和疏散指示系统应注意问题探讨

刘伟华 LIU Wei-hua

（安徽实华工程技术股份有限公司，安庆 264000）

0 引言

近些年来，一个个惨痛的建筑火灾事故案例给我们敲响了警钟，提高建筑火灾事故应对能力已经成为全社会关注的热点话题。建筑应急照明与疏散指示系统作为消防应急救援的关键设施，必须保证其在火灾发生时起到良好的应用效能，为人们安全撤离现场提供最大支持。

1 消防应急照明和疏散指示系统主要构成

目前市场中常见的应急照明产品基本功能大致相同，虽然不同厂家、不同型号的产品之间存在细微差异，都具有属于自身的特色，但其工作原理并不过多不同，都是以计算机技术、网络技术、电子技术以及智能控制技术等为基础，将建筑当中全部消防应急灯具进行整合，构成一个分布式的测控系统。

1.1 应急照明控制器

一般情况下，将应急照明控制器放置于控制室，需要专门由值班人员进行监管，其组成构件具体包括显示部分、打印部分、输入部分（键盘、鼠标等）、指示灯以及喇叭等。为降低开发难度，推动开发进程，可针对应急照明控制器采用嵌入式操作系统，具备良好的显示与可操作性功能。通过显示器可以全面显示建筑内每一个楼层的平面结构，清晰显示消防应急标志灯的具体位置，明确灯具工作状态。灯具工作状态可以具体分成故障状态、应急状态以及正常状态三种，故障状态又可具体分成电源故障和灯源故障两种。工作人员可以利用鼠标和键盘等在楼层平面图中针对灯具加以设置处理，以改变灯具工作状态，在完成设置之后，现场灯具将会同步更新。在有紧急情况发生的时候，工作人员在控制室便可更改应急疏散指示灯所处状态，提高现场人员逃生引导过程的高效性。

应急照明控制器具备记录功能，可以实现对各类信息的记录，具体包括开关机时间、灯具操作类型与时间等。各种记录按照时间顺序进行排序，工作人员可以在一定时间范围内实施记录查询，并不需要对所有记录进行挨个查看。在存储记录内存用完以后，新纪录会对较早记录形成覆盖。

应急照明控制器具备打印功能，以打印出工作人员选择的运行记录，兼具声、光提示功能。控制器内设有喇叭，在出现故障或报警等信息的时候，会发出提示音，各种事件与不同提示音一一对应，工作人员仅凭声音便可判断发生了何种事件。按下消音按键之后可以静音，当发生新事件之后，便会再次响起提示音。此外，控制器中配有LED提示灯，能够实现对工作状态的简单指示：电源、消音、应急以及故障等。

应急照明控制器能够与其他控制器之间实现联网，完成信息共享。比如可以接收其他控制器所产出的火警信息，依据发生地点自动计算可投入使用的逃生通道，随后更改现场应急疏散指示灯的状态，人们依据疏散指示灯状态便能直接判断出该走哪条路，以节约宝贵的逃生时间。

控制器的对外结构主要采用CAN总线接口。这是因为工程布线过程中，各种信号线、电源线需要布置于同一通道当中，造成各类电磁干扰情况的出现，为缩减电磁干扰带来的影响，同时实现对信号的长距离稳定传输，使用CAN总线通信方式。

1.2 应急照明集中电源

应急照明集中电源灯输入电压是AC220V，经过整流滤波处理之后输出低压直流，为现场设备进行供电，依据国家及行业相关规范标准要求，系统应急工作时间不应该低于90分钟，因此即便遇到失电掉电情况，系统也必须要维持正常工作，通过加入蓄电池组作备用供电，确保系统可以长期维持高效运行状态。

应急电源应用的是AC220V供电，自身具备电池管理功能，可以实现对电池组运行状态的监测。在发生紧急状态（比如AC220V掉电）时，可以实现向蓄电池组输出的自动切换，其切换时间不超过5秒。而应急电源具体配置数量需要结合现场灯具情况进行合理增减，以充分满足工程实际需求。

1.3 应急照明分配电装置

通常将应急照明分配电装置安装于现场，具有两个方面功能：①将应急电源所输出的电压经转换成为消防应急灯具需要的电压，为消防应急灯具供给电能。应急灯具一般使用DC36V，倘若直接由控制室输出36V，因为控制室与现场之前距离较远，线损较大。因此，需要从控制室中输出高电压，以降低其线损，到现场后通过分配电装置实施电压转换，成为消防应急标志灯工作所需电压；②转换与传递信息。应急照明控制器要与消防应急灯具之间建立通信，而分配电装置与控制室之间距离较远，并且传输电路会受到各种电磁干扰的影响，所以二者间的通信必须满足远距离传输与强抗干扰能力等。使用CAN总线方式支持通信可以有效解决这一问题，但若是每个标志灯都采取CAN接口方式进行通信，会导致成本投入大幅提升。因此，需要一个对信号进行转换的装置。应急照明分配装置便可实现对应急照明控制器所传回信息的接收，转换之后再向现场灯具传递。

2 智能消防应急照明疏散指示系统基本功能

2.1 系统基本功能

2.1.1 智能监测功能

①对主机、控制器以及灯具等部分通讯设备的具体通讯连接状态进行实时监测；②对主机备用电源故障进行实时监测；③对应急灯具的电磁故障、光源故障等进行实时监测；④对蓄电池寿命进行检测，以定期的方式检测蓄电池的应急时间；⑤对系统应急预案启动情况与应急转换功能等进行检测。

2.1.2 智能控制功能

①通过智能控制技术，能够实现对应急灯具基本工作方式的远程设定，具体包括非持续式、持续式以及可控式；②通过智能控制技术，能够依靠火灾探测器所形成的报警区域自动选择出最优逃生路线，并以此为依据控制标志灯的箭头方向；③还可实现对语音提示、频闪以及导光流等各类联动功能的远程设定与控制；④配合检测系统能够实现对应急灯具转换功能的自动或手动控制，为监控任务的完成提供保障。

2.1.3 消防报警系统联动

①将中央监控主控制器设置在中央消防控制中心，与消防报警系统之间实现联动，以接收来自于消防报警系统的火警联动信号，将其作为联动依据。主控制器可以实现对全部设备实时运行状态的监控；②火灾报警系统主机与疏散系统中的主控制器通过某种协议或者干节点的方式实现联动，获取疏散通道中的实际火灾情况；③火灾报警系统可以供给联动协议、标准联动接口或者消防干节点联动模块等；④主控制器在接收联动信号之后需要向火灾报警系统的主机发送相应反馈信号，并确认信号收到；⑤联动原则：如果在地下层和地上二层以上（其中包括二层）发生火灾，需要判定安全疏散通道的安全性，如果出现烟雾弥漫区域或者对人员疏散具有危险，便要执行其应急预案。将通向此安全疏散通道的出口标志灯关闭，原来指向此标志灯的可调标志灯则应调整方向。

2.2 系统应急过程

智能消防应急照明疏散指示系统使用了具有不同功能和作用的消防疏散指示标志灯，配以频闪型、视觉连续型、双向可调型以及语音播报型标志灯，对逃生人员听觉与视觉感官进行调动，让人员可以在火灾现场中更为精准、快速地逃生。

系统应急步骤具体包括：①第一步，在确认发生火灾之后，对所有非应急电源进行强切，并使应急灯跳转到应急状态，打开应急照明灯；②第二步，在接收到来自于消防报警设备经过确认以后的联动信号之后，系统主机依靠联动逻辑对应急疏散指示灯所呈现的逃生通道指向进行控制，以起到疏散路径局部调整和优化的效果。联动过程依据主要是消防报警联动信号，针对火灾所在楼层、下一层、上一层以及地下层等位置启动相应的疏散逃生方案。对于大型超市、商场、车站、酒店、机场以及医院等面积较大的公共场所，要在疏散通道位置加装可以调节方向的导向光流等，以降低火灾烟雾的影响效果。

2.3 系统联动过程

将现场疏散通道当中的烟感探头作为火灾事故联动信息的采集点，在各个联动点确定发生火灾之后，由消防报警主机给监控主机控制器发送联动信号，控制器可以具体依据预先设定的联动预案对正确优化指令进行检索处理，同时依靠通讯设备为目标灯具发布适宜的局部优化指令，而目标灯具在接收到信号之后可按照预案自动转入到应急状态。在执行预案的过程中，控制器可以依据火灾现场信息对疏散方向进行及时调整。如果火灾蔓延速度过快，控制器也不能为逃生人员选择出合理的通道时，系统便会将应急标志灯指示方向进行复位处理。在工程实践中，主控制器可以通过自动和手动两种方式为底层灯具发布火灾应急指令。其中，自动模式主要以火灾报警主机确认之后的联动信号作为具体依据；手动模式则是由具备操作权限的人员依据火灾具体发生情况，一键式发送联动预案。倘若火灾的发展已经造成局部通信破坏，亦或是强电失电问题，在每个应急疏散指示灯具中所配置的蓄电池便会持续为其供电，其具体供电时间需要满足国家相关规范标准要求。除此之外，当灯具不受主机指令控制的情况下，应该通过默认方式实现对应急状态的转入，继而确保应急疏散指示系统整体运行效果符合消防应急救援要求。

3 智能化应急照明和疏散指示系统设计注意事项

3.1 灯具层设计

3.1.1 安全出口标志灯

安全出口标志灯设计位置包括：①建筑内部各安全出口；②各个楼层疏散楼梯间或者防烟楼梯间前室门口；③室内最远点位置到房间疏散门之间距离大于十五米的房间门。

3.1.2 疏散方向标志灯

疏散方向标志灯设计位置包括：①疏散过道拐弯位置；②地下室内的疏散楼梯间；③超过二十米的直行过道、超过十米的袋形过道；④人防工程；⑤避难间等安全场所。

3.1.3 消防应急照明灯

消防应急照明灯设计位置包括：①疏散过道、夜间使用公共场所、人员流动密集房间等区域，其地面水平疏散通道照度不应该小于2lx；②消防电梯、楼梯间、室外楼梯等位置的地面水平照度不应该小于5lx；③学校寝室、老年公寓以及医院等需要救援人员进行协助疏散的场所，其地面最低水平照度不应该小于5lx；④消防控制室、水泵房、通信机房等位置在发生火灾时有人员值守，需要同时配备备用照明与疏散照明。其中备用照明可以使用普通灯具，并采取双电源供电方式。

3.2 配电层设计

在完成灯具设置之后，可以依据建筑防火分区具体确定供电支路，并以其为基础针对集中电源与分配电装置进行设计，完善系统构成。对配电层进行设计的注意事项包括：

3.2.1 集中电源

要将应急照明集中电源对应的电池组配置于消防控制室、防火分区配电室以及竖井等位置，同时符合下述要求：①容量不高于1kVA，可以将其设置于竖井之内；②容量不高于5kVA，可以将其设置于配电间之内；③容量不超过10kVA，应将其设置于具有良好自然通风的配电间之内；④当容量超过10kVA时，除了必须要保持良好的自然通风，必要情况下还要加装通风装置，并确保通风换气频率不低于每小时三次。

3.2.2 分配电装置

①要将应急照明分配电装置安排在值班室、配电间以及电气管道井等位置；②在人员密集场所需要依据防火分区进行设置。而在非人员密集场所，则可使一个分配电装置辐射多个防火分区，但是每一个防火分区都要采取单独的照明供电回路；③对于超过2000平米的防火分区，要进行单独设置；④单个分配电装置所覆盖防火分区面积不应该超过4000平米，而地铁隧道区域内则不应该大于一个区段的一半，道路隧道内不应该超过500米。

3.2.3 布线方式

配电层的布线方式主要包括：

①电源电压DC24V的集中电源和分配电装置“树干式”布线（并非处于同一平面层）（图1）。

图1 电源电压DC24V的集中电源和分配电装置“树干式”布线图

②电源电压AC220V的集中电源和分配电装置“树干式”布线（并非处于同一平面层）（图2）。

图2 电源电压AC220V的集中电源和分配电装置“树干式”布线图

③电源电压DC24V集中电源和分配电装置“放射式”布线（处于同一平面层）（图3）。

图3 电源电压DC24V集中电源和分配电装置“放射式”布线图

④电源电压AC220V集中电源和分配电装置“放射式”布线（处于同一平面层）（图4）。

图4 电源电压AC220V集中电源和分配电装置“放射式”布线图

对上述四种布线方式进行对比可以发现，不管使用哪一种布线方式，其通讯总线都要采用ZR-RVS-2×1.5mm2的阻燃双绞线。当电源电压是DC24V的时候，电源线依据接入灯具总功率差异选择ZR-BV-2×2.5-6mm2的阻燃铜线，并且对电源线和信号线可以在相同管道中进行敷设，配电半径不大于50米；当电源电压是AC220V的时候，电源线可以直接使用ZR-BV-2×2.5mm2，电源线和信号线需要分管进行敷设，配电半径不大于1000米。

3.3 控制层设计

对应急灯具实际功率之和P进行计算，一般确定安全系数K=1.2-1.5，便可确认集中电源额定功率，为控制层设计奠定基础。

3.3.1 控制器

①当系统当中有且只有一台应急照明控制器的情况下，应该将其安排在消防控制室或者其他有人值守的场所；②当系统中有多台应急照明控制器的情况下，则应该将主控制器设置于消防控制室，其余控制器可分配在配电室等场所。

3.3.2 设备总数限制

应急照明控制器所能控制的设备包括集中电源、分配电装置、配电箱以及消防应急灯具等，而在工程实践中，每一台应急照明控制器直接控制的设备数量不应该超过3200个。

4 结束语

综上所述，对消防应急照明和疏散指示系统的科学配置具有非常重要的现实意义，对于保障人民生命财产安全至关重要，值得我们投入更多人力、物力和财力对其进行持续完善。要充分结合建筑实际情况，做到因地制宜，促进系统发挥出更大的应用效能，为火灾救援提供更好的支持，促进建筑体系的持续完善化发展，为城市建设形成更大的支持。