民用建筑电气设计中智能消防应急照明系统的应用

冯丽芳

（太原普可佳工程设计有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

民用建筑中的智能消防应急照明系统承担着消防系统的应急疏散功能，设计人员在对民用建筑进行电气设计时，应结合民用建筑楼层结构及消防需求，对消防应急照明系统进行合理设计及应用，以此保障民用建筑的消防安全。

1 智能消防应急照明系统简述

智能消防应急照明系统顾名思义就是在建筑物发生火灾险情时，紧急启动照明系统为楼内居民提供照明救急，充当指示灯与照明设备，指引群众撤离的一种智能系统，它是智能消防的核心环节之一。常见的智能消防应急照明系统主要由智能消防通信设备、联动控制系统、疏散指示灯、消防灯等组成。火灾发生时，如果没有应急照明系统的正确指引，部分群众可能无法及时脱离火灾事故现场，危及生命安全，在建筑中引入智能消防应急照明系统，系统可以在火灾发生的第一时间启动，引导楼内群众安全撤离。因此，在实际的民用建筑电气设计中，必须重视智能消防应急照明系统的灵敏性、实用性、以及布局合理性，只有这样才能确保所设计的应急系统能够在关键时刻发挥出真正的作用[1]。

2 智能应急照明系统的核心功能要求

2.1 应急逃生功能

当民用建筑发生火灾险情后，智能应急照明系统会在联动控制系统的作用下启动，快速对民用建筑所处的环境状态，如人员密度、空气密度、楼层结构等内容进行分析，将火灾报警点信息、疏散信息、平面地图等导入智能消防系统中，绘制最佳的动态逃生路线，关闭会将群众引向危险区域的错误或无用指示灯，实现对智能应急照明系统的动态控制，从而为楼内群众指示正确的逃生通道，引导楼内居民顺利疏散。

2.2 消防联动功能

应急照明系统属于智能消防系统的重要组成部分，当火灾自动报警系统被触发后，智能消防系统中的联动控制系统，会在第一时间启动智能消防应急照明系统，指引群众撤离[2]。

2.3 系统显示功能

智能消防应急照明系统搭载的显示屏及摄像头等设备，能够实时监视或显示主电源与备用电源的电池充电状态、工作状态、故障状态、输出电流、输出电压等工作状态，便于智能消防系统维护人员，及时对应急照明系统的运行状况进行了解和维修，以确保智能应急照明系统的显示功能良好，避免因系统显示功能故障，而影响应急消防系统的显示功能。

2.4 故障处理

当应急消防系统及其关联系统的电路出现断路、短路、欠压等问题时，智能消防应急照明系统根据系统设定，会及时发出光信号或故障提示音，提醒维修人员进行检修，并将故障路段和故障类型显示在屏幕上[3]。

3 传统应急照明系统存在的问题

传统消防应急照明系统分为两种，一种是由安全出口指示灯、疏散标志指示灯、EPS（集中电源控制柜）等设备组成；另一种是由安全出口指示灯（自带蓄电池）、疏散标志指示灯（自带蓄电池）、消防应急照明配电箱等设备组成。民用建筑发生火灾险情后，会产生大量烟雾，阻碍人员视线，传统应急照明系统为静态展示，容易被浓烟覆盖，影响疏散指示灯的显示效果，从而影响群众逃生。同时，为了避免火灾过程中出现的断电问题，影响应急照明系统的正常使用，传统的应急照明系统中的每个指示灯或灯具都是单独安装的，主要靠自带的电池供电，使用寿命有限。因此，为了确保应急照明系统的日常使用，维修人员需要经常对灯具和电池进行更换或维修，工作量较大，容易出现疏漏。此外，传统的应急照明系统在使用的过程中，指示灯指引的方向都是事先设定好的，火灾发生时，无法根据楼层火灾实况，对指示灯指示方向进行修改，或及时关闭错误指示灯，导致群众无法及时疏散撤离，出现严重后果[4]。

4 智能消防应急照明系统的优势

4.1 快速性

与传统的应急照明系统相比，智能消防照明系统更为灵活多变，系统可以根据火灾报警点信息、疏散信息、平面地图、人口密度等，结合民用建筑楼层结构，按照就近疏散原则，对疏散路径进行优化，实现应急照明系统的动态管理，从而快速的为群众提供最佳的、最快的逃生路线。

4.2 准确性

智能消防应急照明系统的所有应急指示灯都是相互关联且可调节的，由同一个联动系统控制平台进行控制，对民用建筑内的每个指示灯的指引方向或展示状态进行精准调整，如在浓烟情况下，启动应急指示灯的频闪功能，提高指示灯的醒目度，确保指示灯不被浓烟遮盖，发挥其应有的作用。

4.3 安全性

出于人性本能，人在看到火灾时，往往会在求生欲的催使下，一看到亮光就快速跑过去，其余的人则会盲目跟从。在这种情况下，如果应急照明系统指示出现错误不能及时调整，会将逃生群众带入危险区域，这恰恰也是传统照明应急系统容易出现的问题，而智能消防应急照明系统的应用则完全可以避免这个问题，它能在火灾发生的第一时间借助设定好的程序，为群众计算出最佳的逃生路线，管理人员也会实时关注楼内动态，及时调整逃生路线，指引群众进行疏散，保障群众安全。

5 智能消防应急照明系统的设计思路

5.1 系统功能与控制系统的设计

智能消防应急照明系统应采取“两线制”，即将通信线与电源线同时连接到应急照明设备上，从而实现对应急照明设备的全天候二十四小时实时通讯监控。采取这种设计方式的应急照明系统能够对备用电池、应急照线路、灯具进行实时监测，一旦其中某一个部位发生故障后，相应的控制器能够及时发出警报，同时显示故障位置，催促维修人员及时对故障部位进行维修，以保证应急照明系统的正常运转[5]。

5.2 供电线路及电缆的合理设计

为了确保应急系统的功能性与实用性，必须对其供电线路进行合理设计，确保在火灾险情发生时，应急照明系统仍旧能够稳定、持续的良好运转。民用建筑发生火灾时，为了让不熟悉现场的群众能够及时逃生，应确保应急照明指示灯的可视距离大于15m，使用低烟电线电缆，确保缆线燃烧时，不会出现有毒有害气体，如腐蚀性气体等，危及群众生命健康，影响群众逃生。因此，在供电线路电缆的选择上，通常会选择耐腐蚀性好、耐高温、耐火性强、燃烧不会产生有害有毒刺激性气体的电源线。在智能消防应急照明系统的线路敷设上，考虑到高温、空气潮湿、机械损伤等问题会对线路造成的影响，应采取将电线穿过金属管并在管外涂防火涂料的方式来对电线进行保护，不能把线路暗敷在易燃烧的结构体中。线路敷设方式设计时，考虑民用建筑吊顶易燃物较多等因素，尽量避免在吊顶内敷设应急电源线路，如果实在是避不开，应将应急照明线路暗敷在楼板或墙体内。既确保吊顶的美观性，又避开吊顶的易燃物，保障应急照明线路的安全性[6]。

5.3 消防应急灯具的合理设计

根据国家的相关规范条例及标准，当民用建筑智能消防应急照明系统的消防应急照明灯距地高度不大于8m 时候，其使用的蓄电池电源及主电源所使用的额定工作电压应不能大于DC36V，且考虑到应急照明设备的节能环保性及灯具容量，应选择功率较小、照明效果较佳的LED 灯等为应急照明灯具。

5.3.1 安全照明灯具

为了保障安全照明灯具的运行良好，应设计专门的应急照明线路，如遇火灾断电，该线路的安全照明灯具仍旧能够正常使用，引导群众疏散。在安全照明灯具的选择上，应尽量选择质量合格、性能达标、使用寿命较长的灯具。这样可以保证安全照明灯具不仅可以满足平时的民用建筑照明需求，还有能够在特殊情况下正常照明。

5.3.2 疏散照明灯具

疏散照明灯是系统的重点，其主要作用是引导群众快速找到最佳的安全出口、有序疏散。由于我国当前的民用建筑多为高层建筑，且建筑内部结构空间较为封闭，一旦发生火灾，楼梯间、过道等较为密闭的空间如果没有疏散指示灯，极易出现人流混乱，发生踩踏事故。因此，必须在民用建筑电气设计中设置足够数量的疏散照明灯具，保障疏散安全。

5.3.3 应急照明灯具

应急照明灯具如果安装位置不合理，会将群众引到危险区域，降低消防救援工作效率，如果出现特别危急的情形，设计不合理的应急照明灯具可能会影响群众逃生，导致安全事故的发生。部分设计人员为了建筑内部的美观性，会将应急照明灯具设计在建筑顶部，火灾发生后会产生浓烟，浓烟遇热会上升，会阻挡群众视线，降低顶部应急照明灯具的可视度，群众无法在浓烟中根据照明指示灯进行逃生，同时，浓烟中的有害粒子会破坏应急照明灯的绝缘性，加剧火灾蔓延。因此，设计人员应将应急照明灯安装在墙壁上，相邻两个照明灯具的间距应为2～2.5m，降低浓烟对灯具的破坏性，利于群众逃生。

5.4 供电电源的合理设计

民用建筑智能消防应急照明系统的设计还需要从供电电源入手予以优化设计，以便促使智能消防应急照明系统中的所有电气设施均可以得到稳定供电，由此表现出较为理想的运行效果。在供电电源设计中，设计人员应该重点考虑到应急照明灯具的控制方式，对于集中控制型系统和非集中控制型系统应该在供电电源设计中表现出较强的差异性，力求由此形成更为稳定高效供电效果，进而再具体围绕着配电箱以及集中电源进行优化配置。具体到智能消防应急照明系统中供电电源设计中，往往还需要合理设置自动切换装置，这样做可以在紧急状态下为蓄电池供电，保证持续照明[7]。

5.5 通信系统的合理设计

民用建筑的居民较为密集，一旦发生火灾必须立刻对人群进行疏散，否则会造成非常严重的后果。因此，火灾发生后，应把握好“黄金逃生时间”，避免因超时，使得人体因吸入过多浓烟而昏迷。为了保证“黄金逃生时间”，设计人员应对通信系统进行合理设计，火灾报警系统启动时，通信系统也应立即启动，当某个区域的应急指示灯出现故障时，管理人员可以通过通信系统，如广播、语音功能指引群众逃生。

6 实际工程案例

本工程为住宅工程，项目地上为十七层，地下为一层，总建筑面积为11300m2，为二类高层住宅。在进行本项目建筑电气设计时，结合项目实际需求选取了智能消防应急照明系统，将系统的主机设置在建筑的一层消防控制室内。

（1）本项目在电源设计中采取集中电源集中控制型系统，主要涉及了A 型应急照明集中电源装置、急照明控制器以及消防应急灯具，其中A 型应急照明集中电源在设计中充分考虑项目实际状况，力求在每一层电井中予以合理布设，同时根据各个空间的应急照明需求布置相应灯具。

（2）本项目层高均小于8m，在灯具选择中优先应用A 型灯具，且兼顾节能效益，借助于LED 节能灯予以布设。为了达到理想的应急照明效果，应该确保光源色温在2700K 以上。针对项目中涉及带蓄电池的灯具，则除了要严格把关灯具的应用状况，还需要从蓄电池电源入手予以把关，以便促使相应灯具后续运行更为安全可靠。本项目所有照明灯具均采用36V 安全电压，且设置为非持续型模式，仅在需要疏散时予以照明，需要借助于智能控制器予以调控。

（3）灯具在供电方面借助于集中电源供电，其中集中电源采取消防电源专用应急回路，要求依托各个消防电源配电箱进行供电，并且兼顾各个分区的针对性处理，输出功率控制在5kW 以内，对于电缆竖井中的电源则设定为1kW 以内的输出功率。蓄电池的选择同样严格把关，优先运用安全性高且有助于环境保护的高质量蓄电池，确保其能够维持1 小时以上的供电时间。各个A 型灯具的额定电流限定在6A 以内。

（4）本工程疏散指示方案的设计由应急照明控制器完成，设计在电井中，促使其可以在集中电源或者应急照明配电箱和灯具之间发挥作用，顺利完成对于灯具的调控。

7 结语

综上所述，智能消防应急照明系统作为民用建筑电气的设计重点，只有确保系统的合理性、准确性、及时性，才能在黄金时间内疏散群众，保障群众安全，将火灾事故危害降到最低，维护社会稳定。