吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘 要】:分析了當前普遍采用的消防應急疏散照明指示系統存在的問(wèn)題,對智能應急照明疏散指示系統的組成及功能特性作了詳細的介紹。結合工程實(shí)際，著(zhù)重討論了智能應急疏散照明系統在醫院建筑中的應用,在實(shí)際工程的應用中證實(shí)了該系統的安全性、可靠性及節能性。

【關(guān)鍵詞】:智能控制;應急照明;疏散指示;動(dòng)態(tài)逃生

0.引言

近年來(lái),中國經(jīng)濟快速增長(cháng),帶來(lái)了醫療行業(yè)的蓬勃發(fā)展,中國人口的增長(cháng)也在客觀(guān)上推進(jìn)了醫療建設,國家投入大量資金進(jìn)行醫院的建設和改造。伴隨醫療改革的推進(jìn),醫院除了提高診治水平和醫德醫風(fēng)外,還需提高醫療環(huán)境的硬件水平?，F代醫院建筑更趨于高層化、大型化及復雜化,是所有建筑中使用功能*復雜、安全性要求*高的建筑之一。龐大的醫院建筑導致了內部疏散通道更長(cháng),更復雜,而醫院又是人員*為密集的場(chǎng)所,就診患者對醫院內部結構不熟悉因此在火災發(fā)生時(shí)人員疏散的難度非常大。如何在火災發(fā)生時(shí)使逃生人員更安全、準確、迅速地逃生,*大限度地減少人員傷亡是目前醫院建筑設計的當務(wù)之急,智能應急照明疏散指示系統應運而生,其普及應用受到建筑行業(yè)的廣泛好評。本文針對該系統在醫院建筑中的應用闡述了相關(guān)設計思想和觀(guān)點(diǎn),希望對同行及專(zhuān)家在指導和建設智能疏散照明系統時(shí)有一定的參考價(jià)值。

1.傳統應急照明疏散指示系統存在的問(wèn)題

傳統的應急照明疏散指示系統中,標志燈在建筑物內作為單體存在,獨立型應急標志燈由于其本身電器上的特性,存在著(zhù)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(chǎng)?；馂陌l(fā)生時(shí)由于煙霧及各種障礙物的影響,被疏散的人們不能準確地判斷出火災發(fā)生的具體位置。傳統的疏散指示標志在設計施工中已經(jīng)確定了指向,因此在火災發(fā)生時(shí)無(wú)法根據火災發(fā)生的位置來(lái)合理地調整疏散方向,甚至還有可能把被困人員引向火場(chǎng),造成更嚴重的后果。

(2)現代建筑滅火的形式主要還是以水為主,電壓為 220V?；馂臅r(shí)消防水易傷及消防人員。大型建筑設計中,自動(dòng)噴淋系統、消火栓系統都是不可少的,火災發(fā)生時(shí),這些系統發(fā)揮作用的同時(shí),會(huì )產(chǎn)生大量的流水,再加上消防人員自帶的消防車(chē)內的水,滅火時(shí)建筑內消防水四溢。另外,火災發(fā)生時(shí),火災自動(dòng)報警系統會(huì )強制切除非消防電源,但消防應急疏散照明系統作為火災時(shí)仍需堅持工作的系統,不能被切除,而水又是電的優(yōu)良導體,因此對消防人員造成潛在的危險。

(3)疏散指示標志燈在煙霧狀態(tài)下透光性不高。傳統的消防安全疏散標志燈使用的是傳統光源,標志燈表面的平均照度為10 -34 ed/m?；饘?shí)發(fā)生時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的煙霧,傳統光源的透光性不高,距離遠一點(diǎn)就有可能看不清疏散指示標志的方向。

(4)疏散指示燈故情況下無(wú)檢修提示目前,電光源型消防安全疏散指示標志安裝驗收合格后,一般要求每月做一次視覺(jué)檢查?，F代建筑規模大,功能復雜,疏散指示燈其數量龐大,傳統的消防疏散指示標志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(fā)生時(shí)每個(gè)疏散指示標志都能起作用,影響火災時(shí)的消防疏散。

(5)系統不節能。傳統疏散指示燈具的光源為傳統光源,達不到綠色照明的標準。

由此可見(jiàn),改進(jìn)現有消防應急照明疏散指示系統,*大限度地減少人員傷亡與降低財產(chǎn)損失，實(shí)現安全逃生勢在必行。智能型應急照明疏政指示系統正是在此背景下研發(fā)出來(lái)的,該系統符合國家相關(guān)標準和技術(shù)要求,解決了上述獨立型應急疏散照明系統存在的問(wèn)題。

2.智能應急照明疏散指示系統概況

2.1 智能應急照明疏散指示系統介紹

智能應急照明疏散指示系統采用集中監控方式,通過(guò)信息技術(shù)、計算機技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)對樓宇內的消防安全通道進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,以達到智能化安全疏散的目的。它將以往傳統應急疏散照明系統"就近引導逃生"的理念轉化為安全引導逃生"。該系統 24 h不間斷地對設備進(jìn)行巡檢,保證整個(gè)系統在*佳狀態(tài),避免火實(shí)發(fā)生時(shí)的逃生盲區。此外,通過(guò)和消防報警設備的聯(lián)動(dòng),獲悉現場(chǎng)火警信息,動(dòng)態(tài)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(jìn)人煙霧彌漫的區域,使整個(gè)疏散系統逃生通道選擇有章可循。

該系統與消防報警系統聯(lián)動(dòng),借助消防報警系統感煙探測器探測火災信息,對底層設備進(jìn)行控制、發(fā)送指令、實(shí)施額閃、語(yǔ)音、光流閃動(dòng)等動(dòng)作。

2.2 智能應急照明疏散指示系統的組成

智能消防應急疏散照明指示系統主要由智能監控主站、智能中央電池主站、智能控制器分機和集中電源式點(diǎn)式監控型標志燈、照明燈四部分組成。

(1)智能監控主站由監控主機、消防聯(lián)動(dòng)控制及反悔信號轉換箱、計算機(終端顯示監控器)及通信模塊組成,是全系統設置、顯示、控制、儲存、打印及與外部進(jìn)行信息交換的中心設備。

(2)智能中央電池主站每個(gè)輸出干線(xiàn)單元(模塊)均有地址碼、狀態(tài)接收監視。

(3)智能控制器分機設于防火分區內,作為通信及配電設備給末端集中電源式燈具供電及控制。智能控制器分機每個(gè)輸出模塊均有地址碼、狀態(tài)接收監視與控制。

(4)集中電源式點(diǎn)式監控型標志燈、照明燈,本體由微處理器(包括算術(shù)邏輯部件寄存器、控制電路、時(shí)鐘發(fā)生器、存儲器、輸人/輸出模塊、輔助電路及內部總線(xiàn))、電子變壓恒流控制器、LED光源及傳感器組成。每個(gè)燈輸人電壓DC24 V.燈內不帶蓄電池組均帶地址編碼及傳感器,可實(shí)現點(diǎn)式故障報警。標志燈可編程序點(diǎn)式控制,非持續持續工作模式定義;執行頻閃調向強迫點(diǎn)燈,定時(shí)程序控制模式;地面集中電源式點(diǎn)式監控型標志燈可設為地面導光流,在疏散狀態(tài)流動(dòng)指向時(shí)使用。

2.3 智能應急疏散照明指示系統主要特性

(1)管理特性。為便于業(yè)主進(jìn)行管理及節能而設。例如可對系統預設8:00 開(kāi)機.17:00關(guān)機。

(2)監視及可靠性特性(運行狀態(tài)監視功能)D被動(dòng)靜態(tài)監視功能:自動(dòng)地對(直流)電池主站、控制器分機、燈的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監控及故障報警記錄;2主動(dòng)動(dòng)態(tài)監視:24 h一次可編程序執行功能測試計劃,對系統進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能性測驗,給出故障報警記錄,確保 100% 的燈具無(wú)任何故障(100% 的可靠性);3可編程序電池應急持續時(shí)間測試計劃(3 個(gè)月一次):是為確保蓄電池容量能保證規范要求的應急時(shí)間。

(3)控制特性。D 強迫點(diǎn)燈功能:一旦火災發(fā)生,消防聯(lián)動(dòng)信號送入,全系統所有燈進(jìn)入全部點(diǎn)亮狀態(tài),形成一條完整的疏散照度線(xiàn);2可編程疏散導向功能:預設疏散軟件方案,統一據著(zhù)火位置進(jìn)行引導,對指向標志燈進(jìn)行左向右向指令調整,著(zhù)火位置的出口標志燈關(guān)閉在復雜的疏散區間中,盡量避免人員誤入著(zhù)火區域或無(wú)序轉向,而導致無(wú)法找到真正出口的情況發(fā)生;3可編程序強迫頻閃/流動(dòng):可預設或手動(dòng)對標志燈進(jìn)行頻閃/流動(dòng)控制。

(4)安全特性(火災狀態(tài)下安全的保證功能)。D火災狀態(tài)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(chǎn)生，又盡可能地保證疏散應急照明之供電;2火災狀態(tài)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電網(wǎng)電源或發(fā)電機組電源的關(guān)聯(lián),以形成區域子電網(wǎng)獨立工作。DC24 V的抗串火性遠遠強于A(yíng)C 220 V。DC 216 V切后與大地網(wǎng)隔離運行,形成懸浮工作狀態(tài),以避免短路沖閘,影響消防動(dòng)力電源正常使用,確保消防滅火救援工作得以順利進(jìn)行。

(5)電源特性。D智能中央電池主站內的智能應急聯(lián)絡(luò )通道的建立是為可互為備用、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(diǎn)亮原則(50% 電壓下燈的亮度不變);2燈具及光源符合快速點(diǎn)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(cháng)壽原則(≥50 000 h);燈具及光源具備可測控性。

(7)環(huán)保與資源節儉特性。D 智能應急疏散照明系統光源采用LED 光源。LED 被稱(chēng)為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環(huán)保、壽命長(cháng)等特點(diǎn);2智能應急疏散照明系統較采用傳統EPS應急照明電源系統蓄電池容量一般下降40倍以上;資源節儉;對減少蓄電池中鉛間接造成的環(huán)境污染。一般蓄電池按壽命,每3-5年一換。例如400 kW/90 min 的EPS應急照明電源系統,蓄電池的費用是100 萬(wàn)元,這個(gè)維護代價(jià)是巨大的,而對智能應急疏散照明系統(10 kW/90 min)蓄電池的費用是2.5萬(wàn)元,維護代價(jià)相對要低得多。

3 智能應急疏散照明指示系統在醫院建筑設計中的應用

3.1 工程概況

某215醫院為三級甲等醫院，地上12F,地下 2F。其中地下2F為汽車(chē)庫和部分庫房;地下1F北側主要是設備用房,包括水泵房,直燃機房,變配電所等,南側為直線(xiàn)加速器,模擬定位等醫技用房;地上南側 1F4F為門(mén)診樓，5F~12F為A區病房樓，其中4F與5F間設有管道夾層:;地上北側 1F~5F 為醫技樓6F~12F為B區病房樓，其中5F與6F 間設有管道夾層,屋頂為電梯機房、水箱間等。建筑高度為49.90m,總建筑面積為98 351m,地上74505m地下23 846m床位數1132張年門(mén)急診量約為30 萬(wàn)人次。由于建筑功能較復雜人員密集,就診人員不熟悉疏散路線(xiàn),火災時(shí)對疏散照明的依賴(lài)性較大，設計選用了E-Bus/10智能應急疏散照明指示系統,與火災自動(dòng)報警系統聯(lián)網(wǎng)運行,預置各種應急方案,保證火災疏散的安全性,同時(shí)疏散照明系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系統配置

該工程在地下車(chē)庫、樓梯間、所有走廊及公共場(chǎng)所采用 E-Bus/10智能應急疏散照明指示系統,系統由智能監控主站、智能中央電池主站、智能控制器分機和集中電源點(diǎn)式監控型標志燈、照明燈組成。所有設備及燈具均具有唯地址并帶傳感器,控制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制室，一臺監控主站*多可配出1~8路通信線(xiàn),每路通信線(xiàn)可接32臺設備(電池主站及控制器分機)。智能電池主站選用UBS216V -512M/ELS-32N10系列,其中兩臺10kVA·h 電池站設置在消防控制室,為地上部分的智能疏散照明燈具供電。由于地下面積大,燈具設置比較分散,布線(xiàn)距離比較遠,則選用了4臺3 kVA·h 電池主站,分別設在地下2F的4 個(gè)豎井中,為地下的智能疏散照明燈具供電。電池主站電源輸人為單路三相四線(xiàn)AC380V輸出干線(xiàn)模塊(回路)4或8路不可任意增減。

工程共采用了 62 臺控制器分機,控制器分機分別設置在各層強電豎井內,每臺控制器分機是標準的4或8路輸出,*多可配帶(32個(gè)地址)25個(gè)安全電壓型燈(但對設為導光流的地面標志燈可接人64個(gè)),即1臺控制器分機一般可帶100~200個(gè)燈。

疏散指示燈具設置在門(mén)診大廳、出入院大廳、急診門(mén)廳、候診室、走廊、樓梯間、餐廳等公共位置。門(mén)診大廳、出入院大廳等人流聚集場(chǎng)所在地面設置可變方向的疏散指示燈具,間距不大于10m。沿疏散通道設置的疏散指向標志燈,設置在疏散走道及其轉角處距地面高度1.0m 以下的墻面上。在疏散通道的任一位置至少有 1個(gè)疏散指向標志在視覺(jué)范圍內,并保證導向的連續性疏散標志燈相互間距不大于20 m;對于袋形走道,不大于10 m;在走道轉角區,不大于1.0 m。出口標志燈安裝在安全出口和疏散門(mén)的正上方標志的下邊緣距門(mén)的上邊緣不大于 30 cm。為保證照度,走道、消防設備用房和公共區域增設集中電源點(diǎn)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(fā)生火災時(shí),系統根據火災報警系統的聯(lián)動(dòng)信息,通過(guò)發(fā)送開(kāi)燈指令打開(kāi)應急照明燈;通過(guò)發(fā)送頻閃及改變指示方向等指令動(dòng)態(tài)調整標志燈具的疏散指示方向,能在混亂的火災現場(chǎng)為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:一般通道不低于0.51.散樓梯及人員密集場(chǎng)所不低于5l。

3.3 系統的管線(xiàn)要求系統管線(xiàn)的要求為:

(1) 安全電壓類(lèi)集中電源點(diǎn)式監控型標志燈/照明燈的電源線(xiàn)及通信線(xiàn)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(shí),通信線(xiàn)改為帶屏蔽雙絞線(xiàn)。

(2)E-Bus 總線(xiàn)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(shí),通信線(xiàn)改為帶屏蔽雙絞線(xiàn)。

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

3.4系統基本功能

系統的基本功能為:

(1)可通過(guò)日常OFF/ON程序預設管理及手動(dòng)管理功能設置系統運行時(shí)段,便于業(yè)主管理,以達到節能的目的。

(2)監控主站系統自動(dòng)對下層設備及燈具進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,發(fā)生故障時(shí)可發(fā)出聲光報警。聲報警可手動(dòng)解除,光報警排除故障后才能解除。

(3)系統自動(dòng)執行每24 h一次的功能性測試計劃程序;每3個(gè)月一次的放電性測試計劃程序提示,由此保證在災難發(fā)生前系統及每一個(gè)燈具均處于完好狀態(tài)。

(4)火災發(fā)生時(shí),智能監控主站接收到火災信號立刻按照著(zhù)火位置啟動(dòng)相應程序,智能電池主站、智能控制器分機及消防燈具均在5s內完成預設動(dòng)作,全樓應急照明燈點(diǎn)亮,疏散標志燈按程序完成指向調整,并執行頻閃動(dòng)作。

(5)火災后期通信中斷后,系統能保持*后一次指令動(dòng)作狀態(tài)。

3.5系統與傳統應急照明疏散指示系統的投資成本分析

構建應急照明疏散指示系統有以下幾種方案:

(1)以自帶電源型照明燈 +自帶電源型標志燈為主體,簡(jiǎn)稱(chēng)A系統

(2)以EPS+通用照明燈+自帶電源型標志燈為主體,簡(jiǎn)稱(chēng)B系統。

(3) 中央電池型智能控制式(照明燈 +標志燈)系統,簡(jiǎn)稱(chēng)C系統。

系統初次投資成本概算如表1所示(只列出直接及關(guān)聯(lián)的主要設備材料參考成本)

表1系統初次投資成本概算

由表1可知,系統的初次投資成本比傳統投資成本要高,但從系統長(cháng)期維護成本照明節能減排、環(huán)保與資源節儉級別等方面看其*性是傳統系統不可比的。表2給出了不同系統的4 年維護成本,其中包括4 年(一個(gè)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系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系統選型方案

4.1系統概述

消防應急照明和疏散指示系統主要由應急照明控制器、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。該套系統可以滿(mǎn)足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動(dòng)報警系統等進(jìn)行數據交換和共享。

該系統配合火災報警控制器使用時(shí)，在平時(shí)對系統內的設備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統的穩定運行?；诖吮ＷC在火災發(fā)生時(shí)，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點(diǎn)亮消防應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線(xiàn)，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類(lèi)用戶(hù)擔心的安全問(wèn)題解決了后顧之憂(yōu)。

4.2應用場(chǎng)所

適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠(chǎng)等各行業(yè)的消防應急照明和疏散指示系統。

4.3系統結構

4.4系統功能

4.4.1系統運行主界面

包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態(tài)欄，可以直觀(guān)的查看監控設備的運行狀態(tài)，并根據狀態(tài)欄的現實(shí)內容直接切換至故障具體位置。

4.4.2燈具配置界面

可以查看所有燈具狀態(tài)與數量。

4.4.3信息界面

可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進(jìn)行查詢(xún)。

4.4.4權限管理界面

主要由應急啟動(dòng)、應急停止與手動(dòng)火警組成，應急啟動(dòng)與停止用來(lái)測試設備應急功能是否正常，手動(dòng)火警測試再具體著(zhù)火點(diǎn)下系統的啟動(dòng)情況。

4.5系統硬件配置

4.5.1應急照明控制器選型

4.5.2 應急照明集中電源

4.5.4 A型集中電源集中控制燈具選型

5.結語(yǔ)

智能應急疏散照明指示系統具有諸多技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,充分彌補了現有應急照明疏散指示系統的不足。隨著(zhù)科技的進(jìn)步,該系統在具體應用中會(huì )不斷地推陳出新,憑借其自身的品質(zhì)和開(kāi)放的技術(shù)平臺,順應市場(chǎng)需求,在現代建筑的應急逃生領(lǐng)域中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

參考文獻

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[5]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.

作者簡(jiǎn)介：

吳柯霓，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，銷(xiāo)售工程師，主要負責應急照明和疏散指示系統的研發(fā)、應用