淺談集中控制型消防應急疏散照明和疏散指示系統在民用建筑的設計應用

 

摘要：伴隨著建筑領域的良好發展，建筑工程建設越來越復雜，相應的消防配套設施也越來越先進，火災發生時，人在燃燒產生的噪音和煙氣中會產生恐懼、不安等不良的心理狀態，進而影響他們的行為，且人在煙氣中存活的時間較為短暫，能夠依據現場提示做出判斷、快速撤離火災現場顯得極為重要。消防應急照明和疏散指示系統中的集中控制型系統，其合理設置對人員逃生提供了有利幫助，為保障生命安全作出了貢獻。

關鍵詞：集中控制型 ；消防應急照明和疏散指示系統 ；設計 ；應用

       在生命高于一切的現代社會，近些年頻頻發生的建筑火災事故，使人們尤為關注建筑物消防功能，并提出了越來越高的要求 [1]。在更新 GB 51309—2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》的情況下，集中控制型消防應急和疏散指示系統的設計及應用，能更為準確地引導人員，為爭分奪秒的火災自救及救援現場提供有利幫助。結合筆者兩個不同年份設計的工程，著重講述集中控制型集中電源消防應急照明和疏散指示系統（以下簡稱“集中控制型系統”）的設計及應用，并對以往采用的自帶電源非集中控制型消防應急照明和疏散指示系統（以下簡稱“傳統型系統”）進行一些比對。

       工程一 ：2018年4月設計的 H2016P03地塊 A1地塊，總建筑面積85 492 m2（以下簡稱“P03工程”），地上1~4號樓為一類高層住宅建筑，5號樓為二類高層住宅建筑，6號樓為單層辦公建筑，其中一層為架空、住宅服務底商、物業辦公等 ；地下一、二層為車庫及設備用房，建筑面積29 119 m2，屬 I 類汽車庫 ；消防控制室設于6號樓首層。

工程二：2020 年 5 月設計的珩邊居住區保障性安居工程 -1317D05地塊，約229 622 m2（以下簡稱“D05工程”）。地上1~9號樓為一類高層住宅建筑，其中一層為架空、住宅服務底商、物業辦公等；10~13號樓為單層公建，功能為物業辦公、門衛、店鋪，14號樓為多層公建、主要功能為社區服務中心、中心支局、社區老年人日間照料中心，15號樓為二層設備用房；地下一、二層為車庫及設備用房，建筑面積74 377 m2，屬 I 類汽車庫 ；消防控制室設于1號樓首層。

二　集中控制型消防應急照明和疏散指示系統設計分析

1設計依據

      住建部頒布的 GB 51309—2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》于2018年7月1日發布，于2019年3月1日正式落地執行。其中規定 ：消防應急照明和疏散指示系統按消防應急燈具的控制方式，分為集中控制型系統和非集中控制型系統。設置消防控制室的場所應選擇集中控制型系統。而以往的規范中除非建設方或使用方有特殊需求，一般情況下設置的是220 V 自帶蓄電池費集中控制型的應急照明和疏散指示系統。

2設計理念

      基于 GB 51309—2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》規定的內容，創新設計集中控制型消防應急照明和疏散指示系統，應更新設計理念，積極引用先進技術，結合

現階段建筑情況，按照技術標準，優化設計其系統的各個部分，包括系統的主機控制、系統的電源配置、燈具的選配、系統的安裝調試、維護及將來居民使用方面的情況，希望能為進一步強化集中控制型消防應急照明和疏散指示系統的應用，保證人員的安全疏散，盡可能避免火災事故對生命的威脅。

       通過對 GB 51309—2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》及19D702—7《應急照明設計與安裝》的學習，和工程設計中遇到的各種問題的解析，筆者總結了集中控制型系統設計的一些特點，以及其與傳統型系統設計的一些對比。對集中控制型系統為保障人民生命財產的安全和其社會貢獻價值越來越有信心。

1系統的選擇與介紹

      集中控制型系統是由監控主機、通信、模塊、應急照明控制箱、應急照明集中電源、應急照明燈具及標志燈等組成。該系統與火災自動報警系統相連，由火災報警系統判斷并發出火災信號作為系統自動應急啟動的觸發信號，應急照明控制器接收到信號后，控制非持續型應急照明燈的光源應急點亮，并控制持續型應急照明燈的光源由節電點亮模式進入應急點亮模式。D05項目采用集中控制型集中電源系統，應急照明控制主機設于消防控制室。于每五層設置一臺應急照明控制器，通用 E-BUS 通訊總線引至消控室應急照明控制主機，燈具選用 DC36V、A 類燈具，應急照明控制器引出電源線及通訊線接至燈具回路[2]。

傳統型系統，消防控制室能手動對自帶電源型應急照明和疏散指示系統的主電工作狀態與應急工作狀態的轉換，由消防聯動控制器聯動消防應急照明配電箱實現。P03項目采用自帶蓄電池非集中控制，控制到回路（220V）的形式。

2電源的選擇及電壓轉換

      GB 51309—2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》提及，燈具的電源應由主電源和蓄電池電源組成，且蓄電池電源的供電方式分為集中電源供電方式和燈具自帶蓄電池供電方式。采用集中電源的系統，系統圖中所標注適配功率為需考慮蓄電池衰減后能接入燈具功率的能力，額定初始配接功率應由廠商根據自有產品性能確定并提供相關證明文件。

P03工程采用燈具自帶蓄電池供電，照明回路直接引自消防應急照明電源箱，應急照明配電箱的主電源輸出斷開后，燈具自動轉入自帶蓄電池供電。火災的時候因為噴淋、消火栓系統的啟動會造成現場到處是水，燃燒中可能會有吊頂脫落電氣管線外露的問題，原有的220V 電源線路難免會對疏散人員及救援隊造成觸電等二次傷害，或者有引燃別的可燃物的風險。

       D05工程設計中，采用了集中控制型集中電源應急照明系統，控制器分機選用自帶（直流）電池的形式，額定輸出功率不大于1 kW，本工程集中電源的蓄電池組達到使用壽命周期后標稱的剩余容量應保證的放電持續工作時間 ：地下室、14號樓不小于1.5 h，地上其余部分不小于1.0 h，應急照明控制器及集中電源設置在電氣間及樓層強電井內，這樣的設置方便人員進行維修管理。燈具選用 DC36V、A 類安全型燈具，其燈具的主電源和蓄電池電源均由集中電源提供，燈具主電源和蓄電池電源在集中電源內部實現220 V/36 V 轉換后，由同一路配電回路為燈具供電，安全電壓的使用不再對逃生中人員、消防撲救人員構成威脅，也不會引燃著火電線旁邊的可燃物，很大程度地減低可能發生的二次傷害。本工程的住宅部分每五層設置一個集中電源，地下室每個防火分區設置1~2套集中電源，考慮到電池衰減問題，每個集中電源所接的燈具總功率均控制在400 W 以內，可保障火災發生時候燈具的照度達到規范中規定的低照度值要求 [3]。

3燈具的選擇及信號傳輸

      在保障各個場所要求的低消防應急照度的前提下，集中控制型集中電源應急照明系統所選用的燈具，對系統管理維護及后期使用階段的體驗都有所提升。D05工程選用 DC36V、A 類燈具，系統調試前，技術人員對應急照明控制器配接的燈具、集中電源或應急照明配電箱進行地址編碼，這樣每盞燈具、集中電源或應急照明配電箱便可對應一個獨立的識別地址 ；應急照明控制器對其配接的燈具、集中電源或應急照明配電箱進行地址注冊，并錄入地址注釋信息，并對系統部件現場設置情況、應急照明控制器聯動控制編程記錄，只要其中某盞燈具出現故障，便會通過信號線傳給消防控制室應急照明主機，及時提示現場值班人員，根據地址碼設置可以準確判斷出故障燈具所在的樓棟號 - 樓層號 - 所在位置，時間安排人員直接過去維修，便捷的實現系統管理檢測和維修工作。

而 P03工程采用的自帶蓄電池燈具非集中控制型燈具，不會像傳統型應急照明燈那樣智能，出現故障需要維保人員根據提示的區域進行監測，最后才能找出故障燈具，工作效率比較低 ；且燈具故障發出的嘀嘀聲響，對噪音比較敏感和對居住環境要求較高的人員來說，無疑是一種困擾。

4合理設計標志燈

      所謂消防的標志燈便是為了應保證人員在疏散路徑的任何位置、在人員密集場所的任何位置都能看到標志燈，為了便于人員能準確清晰地識別標志燈的信息，應合理設置出口標志燈和方向標志燈。

P03項目設計中，在樓梯口及最后一道直通室外的門的出口均設置“安全出口”標志的燈具，其走道的疏散指示燈具水平方向間距約17 m（規范要求不超過20 m），人員有時受視角影響，無法全面看到標志燈的指示方向，甚至跑錯方向再折返。

D05項目對標志燈做了相應調整。（1）出口標志燈做了區分，在樓梯口設置了“疏散出口”標志燈，而最后一道直通室外的門才是“安全出口”標志，這樣可準確提醒人員什么時候該繼續疏散，什么時候才是真正的安全。（2）方向標志燈的標志面與疏散方向平行時，中小型燈具的設置間距為7~9 m（規范要求不超過10 m），這個間距明顯比 P03項目短了很多，從而保障了人員能夠清晰識別標志方向，毫不猶豫地向正確方向疏散。（3）在人員密集場所的疏散出口和安全出口附近均設置了復合型方向標志燈，使人能一眼判斷出自己所處的樓層并識別疏散出口、安全出口的方位。（4）當安全出口或疏散門在疏散走道側邊時，在疏散走道上方增設指向安全出口或疏散門的方向標志燈，能為逃生中人員明確導向下一個疏散走道、通道、安全出口或疏散出口提供有利幫助。（5）在樓梯間每層設置指示該樓層的標志燈，樓層標志燈安裝在樓梯間內朝向樓梯的正面墻上，標志燈底邊距地面的高度宜為2.2~2.5 m。樓層標志燈的設置，能讓人員在疏散中準確知道自己所處的樓層位置。

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。該套系統為安科瑞公司自主研發，符合國家現行的行業規范，可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

該系統配合火災報警控制器使用時，在平時對系統內的設備進行實時的監視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統的穩定運行。基于此保證在火災發生時，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點亮消防應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類用戶擔心的安全問題解決了后顧之憂。

2應用場所

      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、工廠等各行業的消防應急照明和疏散指示系統。

3系統結構

 

4系統功能

4.1系統運行主界面

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

 

4.2燈具配置界面

     可以查看所有燈具狀態與數量。

 

4.3信息界面

     可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進行查詢。

 

4.4權限管理界面

     主要由應急啟動、應急停止與手動火警組成，應急啟動與停止用來測試設備應急功能是否正常，手動火警測試再具體著火點下系統的啟動情況。

 

5 系統硬件配置

5.1應急照明控制器選型

 

 

5.2應急照明集中電源

 

 

5.3防爆應急照明集中電源

 

 

6 A型集中電源集中控制燈具選型