消防应急照明和疏散指示系统设计要点--中国期刊网

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消防应急照明和疏散指示系统设计要点

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：曾秀莹

[导读] 摘要：消防应急照明和疏散指示系统是为人员疏散、消防作业提供照明和疏散指示的系统，由各消防应急照明灯具和消防应急标志灯具、应急照明控制器、应急照明集中电源、应急照明分配电装置、应急照明配电箱等组成。

        广东产品质量监督检验研究院 510330
        摘要：消防应急照明和疏散指示系统是为人员疏散、消防作业提供照明和疏散指示的系统，由各消防应急照明灯具和消防应急标志灯具、应急照明控制器、应急照明集中电源、应急照明分配电装置、应急照明配电箱等组成。消防应急照明和疏散指示系统是工业建筑与民用建筑中重要的消防设施，以应付火灾等突发性、事故性停电，在停电后为人员疏散、逃生、避难、消防作业等应急行动指示方向或提供照明，从而保障逃生通道畅通的必要消防设施。近年来，我国各行业发展迅速，其中建筑行业的发展尤为迅猛，越来越多的大型工业厂房、各类超级工程以及大型、超大型公共建筑、城市综合体不断涌现，建筑的防火工作也越来越受到重视，保障人员生命的逃生通道更是必不可少、至关重要，消防应急照明和疏散指示系统可谓是人员逃生和避难通道的“长明灯”。
        关键词：消防应急照明和疏散指示系统；设计要点
        引言
        科学技术的快速发展推动我国建筑行业发展迅速，为我国基础建设贡献力量。当今，随着建筑规模越来越大，人们对于建筑空间的要求也越来越高，其使用功能日趋复杂。建筑楼宇智能化标准的提升对安全疏散的要求也日益提高，传统的消防应急照明和疏散指示系统已经不适应火灾时快速、安全疏散的要求。在具体工程中如何科学、完善地设计好消防应急照明和疏散指示系统是一件非常重要的事情。
        一、传统型消防应急照明和疏散指示系统存在问题的分析
        传统型消防应急照明和疏散指示系统主要指自带电源非集中控制型消防应急照明和疏散指示系统。《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-2013）中明确规定应自带电源非集中控制型消防应急照明和疏散指示系统，由消防联动控制器联动消防应急照明配电箱实现。自带电源非集中控制型消防应急灯具，采用就地面板开关结合继电器触点进行控制，其控制方式需要与火灾自动报警系统接通和控制的单元实现联动控制，火灾自动报警系统的庞大和复杂难免影响其可靠性。第二，传统的消防应急灯具采用AC220V的电压，容易造成触电事故的发生，产生新的火灾隐患；发生火灾时消防电源需维持工作，火情复杂更容易造成逃生人员触电事故的发生，造成二次伤害。第三，传统的消防应急灯具是一个独立的个体存在，逃生方向也是固定的，没有办法根据火灾现场的变化调整逃生引导指示，那就存在很多不确定性，如指示逃生的方向指向火灾现场附近，那就延误了逃生人员的逃生时间。第四，普通消防应急灯具的日常维护和检修有着严重的滞后现象，应急时间的长短关键在于它的蓄电池充放电工作是否正常，蓄电池耐久性能是否达到应急要求，需要维保人员日常定时维护和检修才能发现问题，一旦蓄电池失效，其后果则是在发生火灾时会给建筑的逃生疏散指示带来诸多盲区。第五，传统的消防应急灯具功率大、耗电高，不节能环保。鉴于上述传统型消防应急照明和疏散指示系统的存在问题，在智慧城市、智慧消防及物联网飞速发展的时代，已经不能满足现代大型智能建筑的需求。《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309-2018）、《火灾自动报警系统施工及验收标准》（GB50166-2019）均对新的智能型消防应急照明和疏散指示系统的设计及施工验收进行了新的要求。
        二、系统选择
        消防应急照明和疏散指示系统按消防应急灯具的控制方式分为集中控制型系统和非集中控制型系统两种。
        《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB 51309-2018）要求设置消防控制室的场所应选择集中控制型统；设置火灾自动报警系统，但未设置消防控制室的场所宜选择集中控制型系统；其他场所可选择非集中控制型系统。具有消防联动功能的火灾自动报警系统的保护对象中应设置消防控制室，设置了集中报警系统和控制中心报警系统的建筑在正常情况下均应选择集中控制型系统，未设置消防控制室的场所仅需要报警，不需要联动消防设备的保护对象且采用区域报警系统的场所，在条件许可时首先应选择集中控制型系统，仅未设置火灾自动报警系统的场所可选择非集中控制型系统。对于设置消防控制室的高层住宅小区，不应只在设有消防控制室的那栋住宅楼中设置集中控制型应急照明和疏散指示系统，对于同小区其他的住宅楼，只要楼内设置了火灾自动报警系统，无论消控室是否设置在本楼内，均应设置集中控制型应急照明和疏散指示系统。由此可以看出，集中控制型消防应急照明和疏散指示系统已成为现代智能建筑运用的主流系统和设计的发展方向。
        此外，新的技术标准还提出了疏散指示方案的设计要求，具有一种疏散指示方案的区域，应按照最短路径疏散的原则确定该区域的疏散指示方案；具有两种及以上疏散指示方案的区域应符合下列规定：一是需要借用相邻防火分区疏散的防火分区，应根据火灾时相邻防火分区可借用和不可借用的两种情况，分别按最短路径疏散原则和避险原则确定相应的疏散指示方案；二是需要采用不同疏散预案的交通隧道、地铁隧道、地铁站台和站厅等场所，应分别按照最短路径疏散原则和避险疏散原则确定相应疏散指示方案；其中，按最短路径疏散原则确定的疏散指示方案应为该场所默认的疏散指示方案。
        三、消防应急照明灯具及疏散指示标志灯具的设置要求
        对消防应急照明灯具的设置要求，应急照明应采用节能光源的灯具，光源的色温不应低于2700K；应采用多点、均匀布置方式，建筑物设置消防应急照明灯具的部位或场所疏散路径地面水平最低照度应符合标准的规定。疏散指标标志灯具的设置要求，应设在醒目位置，保证人员在疏散指示路径的任何位置、在人员密集场所的任何位置都能看到标志灯。
        四、灯具及电源的选择
        新的技术标准还规定8m以下灯具供电是必须在DC36V及以下的A型灯具，也就是说火灾情况下8m以下灯具全部采用安全电压供电。电源一般有两种方式：1.采用集中电源供电方式，灯具本身不带电源。集中电源在市政不失电的情况下由集中电源装置把市政电源变压整流供电给灯具；在市政失电的情况下，由集中电源装置的蓄电池提供DC36V及以下电压电源。2.采用应急照明配电箱加灯具自带蓄电池的方式，应急照明在市政不失电的情况下，由应急照明配电箱把市政电源变压整流供电给灯具；在市政失电的情况下，灯具自动转入自带蓄电池供电。对于采用集中控制系统的灯具要求应选择第一种方式，集中电源可以很方便地维护更换，解决了电池这个重要后备能源的维护问题，同时电路的性能和可靠性也得到了进一步的提升。目前主流的消防应急照明和疏散指示系统多采用分布式集中电源集中控制的方式，安全电压型灯具通过二总线（即供电加通信合用二总线）接入区域分配电装置，布线简单可靠。

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        五、应急照明控制器及集中控制型系统通信线路的设计
        应急照明控制器应设置在消防控制室内或有人值班的场所；系统设置多台应急照明控制器时，起集中控制功能的应急照明控制器应设置在消防控制室内，其他应急照明控制器可设置在电气竖井、配电间等无人值班的场所。应急照明控制器的主电源应由消防电源供电；在小型办公楼等用电为三级负荷的建、构筑物中，可采用单独的配电回路作为消防电源为应急照明控制器供电。控制器的自带蓄电池电源应至少使控制器在主电源中断后工作3h。集中电源或应急照明配电箱应按灯具配电回路设置灯具通信回路，且灯具配电回路和灯具通信回路配接的灯具应一致。
        六、联动控制要求
        集中控制型（包括自带电源集中控制型和非自带电源集中控制型）消防应急照明和疏散指示系统，由火灾报警控制器或消防联动控制器启动应急照明控制器，应急照明控制器集中控制并显示应急照明集中电源或应急照明配电箱及其配接的消防应急灯具工作状态，实现对系统的控制；非集中控制型消防应急照明和疏散指示系统，系统未设置应急照明控制器，由应急照明集中电源或应急照明配电箱分别控制其配接消防应急灯具工作状态。
        七、系统配电设计
        系统回路的设计原则是按照疏散单元设置配电回路。水平疏散区域灯具配电回路配置原则：应按防火分区、同一防火分区的楼层、隧道区间、地铁站台和站厅等为基本单元设置配电回路；除住宅建筑外，不同的防火分区、隧道区间、地铁站台和站厅不能共用同一配电回路；避难走道应单独设置配电回路。竖向疏散区域灯具配电回路需要单独设置的场所：封闭楼梯间、防烟楼梯间、室外疏散楼梯应单独设置配电回路；避难层和避难层连接的下行楼梯间应单独设置配电回路。在回路设计时由于消防应急标志灯为持续型灯具，消防应急照明灯一般情况下为非持续型灯具，尽可能把消防应急照明灯具和消防应急标志灯具分回路设计，灯具比较少时也可混接采用同一回路供电。配接灯具的额定功率总和不应大于配电回路额定功率的80%；A型灯具配电回路的额定电流不应大于6A；B型灯具配电回路的额定电流不应大于10A。应急照明配电箱“宜”设置于值班室、设备机房、配电间或电气竖井内。人员密集场所，每个防火分区应设置独立的应急照明配电箱；非人员密集场所，多个相邻防火分区可设置一个共用的应急照明配电箱。防烟楼梯间应设置独立的应急照明配电箱，封闭楼梯间宜设置独立的应急照明配电箱。A型应急照明配电箱的输出回路不应超过8路；B型应急照明配电箱的输出回路不应超过12路；沿电气竖井垂直方向为不同楼层的灯具供电时，应急照明配电箱的每个输出回路在公共建筑中的供电范围不宜超过8层，在住宅建筑的供电范围不宜超过18层。只有沿电气竖井垂直方向为不同楼层供电时才允许带多个楼层，设计时注意沿电气竖井垂直方向供电是可以为多个楼层供电的前提条件。应急照明配电箱、应急照明集中电源在隧道场所、潮湿场所，应选择防护等级不低于IP65的产品；在电气竖井内，应选择防护等级不低于IP33的产品。
        八、智慧消防与消防应急照明和疏散指示系统的结合
        智慧消防与消防应急照明和疏散指示系统的结合形成了智能型消防应急照明和疏散指示系统，该系统可以根据建筑内部的条件，智能的设计和选择最短路线的疏散方案，能够弥补传统普通消防应急疏散系统的不足。
        （一）利用智能网络技术与消防报警系统联动，在火灾发生时，可准确判断火灾发生的具体位置，可知道火灾发生的地点和烟雾蔓延方向，以及安全门开启状况等。
        （二）智能型消防应急标志灯的指示方向会根据火灾的发生地点和烟雾蔓延方向进行调整。当消防应急照明控制器（系统主机）接收到火灾报警系统的联动报警信号后，立刻下达指令使所有消防应急标志灯具按照内置的逃生预案调整指示方向，智能地为建筑内不同地点的人群指示最佳逃生路线，最大限度地避免人员伤亡，是建筑的安全保障。
        （三）智能控制系统24小时不断地对所有消防应急灯具进行自动巡检，并在第一时间以声光报警的方式提示并显示故障灯的位置及故障原因，方便维护人员对系统的维护和检修。
        （四）智能系统还可以动态指示逃生路径。即使在烟雾环境中，逃生人员可以更安全的、更准确的、更快速地逃离火灾现场。
        （五）比传统的消防应急疏散系统更安全。传统疏散系统采用AC220V供电，容易造成触电危险，智能型疏散系统采用安全电压（大部分DC24V，DC36V）供电，不存在类似情况。
        （六）更加节能。智能消防应急照明和疏散指示系统多采用LED光源，额定功率小于1W，系统耗能低。
        （七）部分智能消防应急照明和疏散指示系统还有语音功能，如安全出口指示灯有闪烁及声音提示：“这里是安全出口”，以免逃生人员错过最佳安全出口延误逃生时机。
        结语
        消防应急照明和疏散指示系统新的标准要求充分完善了传统系统的不足。在建筑消防设施系统设计的过程中需要熟练掌握相关技术规范要求，及时做好新技术的交流学习。对于当今智能建筑的广泛设计施工都应引以为重，在对规范条文的解读和执行中，与技术标准共进，充分注重设计的规范符合性和系统构成的合理性，并应尽量采用新技术、新产品，尤其是新型的应急照明控制器、A型应急照明集中电源、A型应急照明配电箱、A型消防应急灯具，以便做到全面、有效、随时及可靠地对消防应急照明和疏散指示系统进行联动控制，使系统时刻处于良好的运行状态，以保证消防救火的需要和救援的顺利进行。
        参考文献：
        ［1］消防应急照明和疏散指示系统技术标准：GB 51309-2018[S].北京：中国计划出版社，2019年2月.
        ［2］消防应急照明和疏散指示系统：GB 17945—2010［S］.北京：中国标准出版社，2010年9月.
        ［3］建筑设计防火规范：GB 50016—2014（2018年版）［S］.北京：中国计划出版社，2018年5月.
        ［4］火灾自动报警系统设计规范：GB 50116—2013［S］．北京：中国计划出版社，2014年3月.
        ［5］火灾自动报警系统施工及验收标准：GB GB50166-2019[S].北京：中国计划出版社，2020年1月.
        ［6］消防控制室通用技术要求：GB 25506-2010[S].北京：中国标准出版社，2011年6月.