赵树印
华诚博远工程技术集团有限公司 100052
摘要：随着商业综合体艺术造型的要求越来越多样化，建筑物内部的平层面积越来越大，疏散通道也越来越复杂。即使在日常行走中，人们也需要借助标志指示灯或指示牌，更不用说在火灾发生时的混乱局面，因此建筑内的应急照明和疏散指示系统在建筑电气消防设计中的重要性越来越突出。在设计中，我们要正确理解应急照明和疏散指示系统的概念，遵循相关设计规范、地方标准以及项目所在地消防部门的规定，结合甲方对项目预算的要求，制定合理、可靠的疏散方案，保证应急照明设计在火灾紧急状态下能发挥应有的作用。本文以一个集大型商业、电影院、餐饮娱乐于一体的商业综合体建筑群的应急照明和疏散指示系统的设计工作为例，结合国内现行设计标准阐述各场所应急照明的设置要求以及对供电的要求，分析各类应急照明系统的适用范围和不同场所选用的应急照明系统及其联动控制方式。
关键词：商业综合体、应急照明、疏散、智能
商业综合体建筑一般规模较大，内部造型越来越多样化，疏散通道越来越复杂，而建筑功能越来越齐全，人员多且集中，这些特点都使火灾的危险性显得尤为突出。而现代建筑火灾具有火势蔓延快、烟气扩散快、人员疏散困难。基于最大保证人员安全考虑，在火灾初期制定合理的应急疏散方案显得尤为重要。本文根据商业综合体不同功能分区的疏散通道的复杂程度，合理采用消防应急照明及疏散系统的型式进行以下分析。
一、应急照明和疏散指示系统分类及相关分析
市场上，消防应急照明和疏散指示系统主要采用两种设计方式，一种为传统方式，即采用380/220V应急照明配电箱供电，并采用蓄电池电源（灯内或集中设置在竖井内）作为应急电源；另一种为智能方式，即疏散照明为一独立弱电系统，采用24V供电。
1.系统分类
1）传统消防应急照明和疏散指示系统：
本系统包括灯具自带蓄电池和集中设置蓄电池，灯具自带蓄电池优点是供电可靠性高、转换迅速、增减方便、线路故障无影响、电池损坏影响面小，缺点是运行管理及维护要求高，在平时设计过程中，一般用于小型工程；集中设置蓄电池（EPS）优点是供电可靠性高、转换迅速，它与灯内自带蓄电池方式相比投资较少、管理及维护较方便，缺点是需要专门的房间、电池故障影响面大，这种方式适用于应急照明种类较多、灯具较集中、规模较大的场合。
2）智能消防应急照明和疏散指示系统：
本系统采用集中监控方式，通过信息技术、计算机技术、自动控制技术对楼宇内的消防安全通道进行实时监控，以达到产品维护、安全疏散智能化的目的。不仅解决了产品日常维护难的难题，并在获得消防报警火灾联动信息后，对逃生路径进行自动分析，调整疏散方案，通过控制应急指示灯具正确的指示和引导，提高了火灾时人员疏散效率和安全性。
2.系统优缺点分析
1）传统消防应急照明和疏散指示系统：
优点：系统造价低；配电方式灵活，适用范围广。
缺点：疏散指示方向固定，疏散路线不能改便，对于建筑内部疏散通道复杂的场所容易把人员引入火场，无法做到响应火灾现场的变化，更不能动态地调整逃生方向指示，对现场逃生带来困难；无集中监控，当灯具故障或配电线路故障，不能及时发现；安全性能差，灯具电压为220V，火灾时消防水四溢容易伤及消防人员。
2）智能消防应急照明和疏散指示系统：
优点：针对建筑物内任意位置均有疏散预案，基于适应算法软件在火灾时自动形成最佳疏散路径，标志灯按最佳路径指示疏散方向；灯具电压为24V安全电压、可确保消防人员人身安全；疏散指示标志灯故障时系统有故障提示，便于检修；
缺点：造价高昂；在没有设置消防控制室的小型工程中，由于没有人员监控，该系统无法体现其优势。
3.系统适用场所
1）传统消防应急照明及疏散指示系统：办公楼公共区域；需要设置应急照明的设备用房，如消防水泵房、消防电梯机房、变配电室、柴发机房、防排烟机房等；小型商业建筑；疏散通道不复杂的场所。
2）智能消防应急照明及疏散指示系统：大型裙房商业公共区域；单层面积较大、疏散通道较为复杂的地下车库。
4.综合技术分析
经过上述分析对比，在设计方案阶段需要先确定项目规模及定位，再查阅相关规范及咨询当地消防部门的要求。
根据设计经验，一般大中型商业建筑当地消防部门均要求做智能型疏散系统，对智能型应急照明系统没有要求。
如果业主不考虑造价因素，采用智能消防应急照明和疏散指示系统可提高安全性、检修方便、节省能源减少电价、管理更智能化以及可做为商业卖点等优点。
二、设计实例
本项目为5层商业裙房空间的多功能商业综合体，总建筑面积10万平方米。商业建筑功能包括超市、百货、零售、餐饮、电影院。
在项目设计之初，首先与当地消防部门进行沟通，消防部门发文：当地要求大中型商业公共区域需做智能型疏散指示系统，同时为了提供项目档次，增加商业卖点，确定本项目商业公共区域应急照明及疏散指示设计为智能型应急照明及疏散指示系统。
1.应急照明供电方式
本项目应急照明负荷等级为一级。根据规范要求，由主电源和应急电源提供双电源，并以树干式或放射式供电。应按防火分区设置末端双电源自动切换应急照明配电箱，提供该分区内的备用照明和疏散照明电源。
2.应急照明转换时间
备用照明的转换时间不应大于5s；疏散照明的转换时间不应大于5s；用作安全照明电源装置时，不应大于0．25s。
转换时间的确定主要从经济损失、处理及可能造成的事故、必要的操作等综合考虑。本项目存在大量一级负荷，在项目电气工程整体设计时，为消防电源及一级负荷设置了应急发电机组，但即使采用快速启动发电机，其启动时间15S，仍不满足应急照明转换时间的要求，因此分区集中配置的蓄电池作为过渡电源，过渡时间一般选用10~20min。
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3.应急照明照度
1）对于疏散走道，不应低于 1.0lx；
2）对于人员密集场所、避难层（间），不应低于 3.0lx；
3）对于楼梯间、前室或合用前室、避难走道，不应低于5.0lx；
4）消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、配电室、防排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的消防设备房应设置备用照明，其作业面的最低照度不应低于正常照明的照度。
4.应急照明管线敷设
应急照明供电采用专用的供电回路；配电干线宜按防火分区划分，配电支线不穿越防火分区；应急照明配电箱应设置明显标志。
配电线路明敷时（包括敷设在吊顶内），应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护，金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施；当采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时，可不穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护；当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接明敷。
配电线路暗敷时，应穿管并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不应小于30mm。应急照明配电线路在竖井内敷设时，与其他线路分别布置在电缆井的两侧，且应急照明配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。
5.智能型应急照明及疏散系统的设计要求
1）智能型应急照明及疏散系统原理
智能型应急照明及疏散系统利用通信接口电路使系统与消防火灾报警器联动，可以快速、准确地获得火灾点的位置信息，计算机自动生成疏散预案，并控制消防应急标志灯指示出最佳疏散路线，实现“就近疏散”向“安全疏散”转变。
当发生火灾时，系统根据火灾报警系统的联动信息，系统自动执行以下动作：
a）在火灾状态下，由消防联动信号启动标志灯导光系统，形成疏散指 示导光流；
b）智能集中控制型消防应急标志灯启动频闪功能，对危险区域的灯具表示进行调整，通向危险区域的出口灯关闭，点亮通向安全区域的出口灯并进行中英文语音提示“这里是安全出口”，原指向危险区域的应急标志灯调整为指向安全区域；
c）启动智能集中控制型消防应急导向地埋灯和壁装疏散指示灯，指向安全区域，引导人员避烟避险、安全快速的逃离危险区域；
d）开启智能集中控制型消防应急照明灯。
2）智能型应急照明及疏散系统组成及产品要求
智能型应及照明和疏散指标系统由应急照明控制制器、应急照明集中电源、应急照明分配电装置、应急标志灯具和应急照明灯具组成，系统可完成火灾现场最佳逃生路线的计算和疏散指示，将系统编程为若干个疏散预案。
集中控制器（系统主机）：
a）集中控制器（系统主机）设于消防控制室，并与火灾报警主机联网，应能将系统的故障状态和应急工作状态信息传输给消防控制室图形显示装置上显示，并接收火灾报警系统传来的消防联动信号，以控制本系统的运作。
b）集中控制器能监视所有设备的工作状态，能控制受控区域灯具的工作状态。
c）系统主机与消防报警系统控制器以RS232、RS485总线协议实现联动，获知疏散通道内火警的情况。
d）系统在控制器主程序不能正常工作时，应具有手动完成预设疏散方案的功能。
智能区域控制器
a）智能区域控制器具有回路监控功能，可监控自身工作状态，与集中控制器（系统主机）通讯，将自身工作状态上传至主机，实现主机对区域控制器的监控；接受系统主机的指令，控制所带消防应急灯具工作，将灯具工作状态实时上传到主机。
b）区域控制器输出电压为DC36V的安全电压。
c）智能区域控制器可选4支路型安全电压型和8支路型安全电压型，某个支路出现故障后能自动切换故障回路并隔离该回路，不影响其他支路的使用，实时向主机主报故障。
应急照明灯具、疏散指示及安全出口
a）消防应急灯具、安全出口标志灯及疏散指示灯均采用LED光源，由系统区域控制器集中供电，内置CPU，具有独立地址编码，具有巡检，常亮、闪亮、灭灯等功能。现场实时监测灯具光源故障、电池状况、应急等状态，并向主机发送信息而无需主机发出巡检指令，并可接收并执行主机的指令。当系统内任一设备发生故障时，应发出声光报警信号，排障后，报警自动消除。
b）安装在地面的灯具安装面应能耐受外界的机械冲击和研磨，安装在室内地面的消防应急灯具外壳防护等级不应低于GB 4208规定的IP54，安装在室外地面的消防应急灯具外壳防护等级不应低于GB 4208规定的IP67。
3）智能型应急照明及疏散系统设计与布线
根据项目情况，系统设计可分为单电源系统、多电源系统及多控制器系统，其中单电源系统为最小系统单元，多控制器系统是将若干个单电源系统及多电源系统之间组成光纤环网，实现环网冗余，可指定其中一个控制器为主控制器，其他为分控制器。根据本项目情况，采用多电源系统。
三、结束语
在实际建筑工程中，应急照明电源的选择应根据建筑物的类别、层数、规模大小、复杂程度、建筑内人流量的多少、建筑物内的生产和使用特点、火灾危险程度及建筑物的重要程度等等，综合考虑并进行技术经济分析比较，选择出性价比最优的应急照明方案。正确的设置应急照明及疏散指示系统类型，特别是其供电方式与控制方式的正确选择，对增强建筑物的防灾能力具有重要意义。
参考文献
1.《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-2013），中国计划出版社。
2.《消防应急照明和疏散指示系统》（GB 17945-2010），中国计划出版社。
3.《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008），中国建筑工业出版社。
4.《建筑设计防火规范》（GB50016-2014），中国计划出版社。
论文作者:赵树印
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/17
标签：系统论文; 指示论文; 火灾论文; 控制器论文; 灯具论文; 区域论文; 电源论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;