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智能应急照明和疏散指示系统设计
时间:【2016-11-17】 共阅【】次 【打印此页】【返回

在建筑照明设计中,应急照明和疏散指示是一个重要的组成部分,它与人身、设备安全紧密相关。随着经济的快速发展,带来了建筑领域的蓬勃发展,现代建筑更趋于高层化、大型化和复杂化,这给建筑的消防带来更高的要求。

在一些人员密集场所的建筑,如医院、大型商业等,内部疏散通道更长、更复杂,火灾发生时的人员疏散难度更大。怎样在火灾发生时人员更安全、准确、迅速地逃生,最大限度地减少人员的伤亡是非常重要的,智能应急照明和疏散指示系统应运而生。本文仅论述该系统在设计应用中的一些设计思路和观点。

智能应急照明和疏散指示系统是发展趋势

消防应急照明和疏散指示系统是由各类消防应急灯具及相关装置组成,为人员疏散、消防作业提供照明和疏散指示的系统。

GB 50016 - 2014《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)第10. 3. 1条对疏散照明设置场所做了规定,然而部分规范对应急照明和疏散指示系统提出了更高的要求:

JGJ 48 - 2014《商店建筑设计规范》第7. 3. 10条规定:“大型商店建筑的疏散通道、安全出口和营业厅应设置智能疏散照明系统;中型商店的疏散通道和安全出口应设置智能疏散照明系统”;

JGJ 333 - 2014《会展建筑电气设计规范》第9. 4. 2条规定:“特大型、大型会展建筑宜设置集中控制型应急照明和疏散指示系统”。

为什么部分现行规范会要求某些空间复杂、人员密集的场所设置智能应急照明和疏散指示系统呢,因为传统的应急照明和疏散指示标志在建筑物内作为单体存在,而其本身的特性存在着诸多不够完善的地方:

a. 疏散方向固定,无法根据火灾发生的位置来合理调整疏散方向,有可能把人员引向火场。

b. 灯具电压为AC 220 V,火灾时消防水四溢,虽然火灾自动报警系统会强制切除非消防电源,但消防应急照明和疏散指示系统作为火灾时仍需要坚持工作的系统,不能被切除。水是电的优良导体,对消防人员造成了潜在的危险。

c. 疏散指示灯无自动巡检功能。传统的应急照明和疏散指示系统在安装完成后,一般由物业定期视觉检查。现代建筑规模大、功能复杂、灯具数量庞大,使得灯具检查的工作量巨大且容易发生遗漏。可见,改进传统的消防应急照明和疏散指示系统,最大限度地减少人员伤亡和降低财产损失势在必行。

智能应急照明和疏散指示系统(以下简称智能应急照明系统)采用集中监控方式,通过信息技术、计算机技术和自动控制技术对建筑内消防安全通道进行实时监控,以达到安全疏散智能化的目的。该系统24 h不间断对设备进行巡检,保证整个系统在最佳状态;通过与火灾自动报警系统联动,获悉现场火警信息,对疏散指示标志进行控制动态调整逃生方向,使逃生人员安全、准确、迅速地选择安全通道逃生。

虽然现行规范要求设置智能应急照明和疏散指示系统的场所并不多,但其诸多技术特点和优势弥补了现有应急照明和疏散指示系统的不足,将会在现代各类建筑逃生领域发挥至关重要的作用。


智能应急照明系统的方案选择


常见的智能应急照明系统有以下两种方案:

一是自带蓄电池灯具组成的应急照明系统,即自带电源集中控制型系统,DC 24 V蓄电池直接安装在末端照明灯具内;

二是采用集中蓄电池组的应急照明系统,即集中电源集中控制型系统,末端灯具不带蓄电池,蓄电池组和分配电装置在各个电气竖井内部集中设置。

两种方式照明灯具均为DC 24 V,都能实现自动巡检、应急转换等功能,但有各自的缺点。采用灯具自带蓄电池的应急照明系统,比集中蓄电池组成的应急照明系统有更高的可靠性,在电源线路故障的情况下,照明灯具仍能依靠蓄电池继续工作;缺点是电池放置分散,电池事故点多,维护量大且复杂,而且在对应急照明和疏散指示标志的备用电源的连续供电时间有较高要求的场所,如《建规》10. 1. 5条规定:“1 建筑高度大于100 m的民用建筑,不应小于1. 5 h2 医疗建筑、老年人建筑、总建筑面积大于100 000 m2的公共建筑不应少于1. 0 h。”

应急照明灯具要满足其备用电源供电时间的要求,单灯蓄电池体积就会增大(2 ~ 3倍),对灯具的制造和安装都产生了很大的困难。采用集中蓄电池组的应急照明系统可较好地解决这个问题,它可较为方便地在配电间内增设蓄电池组,或者减少分配电装置的供电回路,从而提高连续供电时间。

此种方式蓄电池便于维护,但存在着消防线路故障或烧毁使整个照明失效的风险。设计人员可根据实际的工程情况选择不同的设置方案。


应急照明疏散指示的平面设计

1、疏散指示标志在转角处的设置

《建规》10. 3. 5条要求:“灯光疏散指示标志…… 应设置在疏散走道及其转角处距地面高度l. 0 m以下的墙面或地面上。灯光疏散指示标志的间距不应大于20 m;对于袋型走道,不应大于10 m;在走道转角区,不应大于1. 0 m”。

13J811 - 1<建筑设计防火规范>图示》(2015年版)P10 - 4给出了拐角处疏散指示标志安装的示意图,标志设置在走道拐角的阴角。

此种情况是拐角设置疏散指示标志的最理想状况,但实际施工图设计中,时常遇见阴角的地方不是墙体,而是开门或玻璃等情况,无法安装疏散指示标志,此情况也可采用在阳角装设疏散指示标志,参照《民规》图13. 8. 5,安装间距同样不大于1. 0 m,人员沿着第一个疏散指示标志走到拐角时便可看到第二个疏散指示标志,这种设置方式在地下室汽车库的应急疏散设计中经常用到(见图3)。


《建规》10. 3. 4条规定,楼梯间“安全出口”指示灯应设在疏散门的正上方,在实际工程设计中,绝大多数的楼梯间位于走道的侧面,在走道上较难看到“安全出口”指示灯,因此福州相关消防部门就此情况做了规定:“在人员密集场所安全出口位于走道侧面时,应悬挂设置垂直指向该安全出口的疏散指示灯”,这样更易于人员在发生火警时,第一时间看到安全出口(见图3)。

2、楼梯间应急照明和疏散指示系统的供电

《民规》第13. 9. 12条还规定:“高层建筑楼梯间的应急照明,宜由应急电源提供专用回路,采用树干式供电。”

此条文主要是考虑到楼梯间在建筑防火疏散中的重要地位,采用专用回路树干式配电,与其他楼层应急照明分开回路,一是可使楼梯间的应急照明不受各楼层的影响,二是楼梯间的应急照明单独回路单独控制,不论哪个楼层着火,楼梯间应急照明都应强制点亮。

针对第二点若采用智能应急照明系统,每个灯都具有地址码可进行编程控制,即使与同层内应急照明共用回路,也可实现楼梯间应急照明灯单独全部点亮。

当然,现行GB 50116 - 2013《火灾自动报警系统设计规范》(以下简称《火规》)执行以后,要求应急照明在火灾确认以后应全楼点亮,全楼点亮时间不超过5 s,因此已不存在此类问题。

3、应急照明和疏散指示系统的平时状态

《民规》第13. 8. 5条第2款规定“除在假日、夜间无人工作而仅由值班或警卫人员负责管理外,疏散照明平时宜处于点亮状态。

保持应急照明灯具全天24 h点亮状态有一定优点:

①由于灯始终是亮的,火灾时不会影响人员疏散,还简化了火灾时的联动;

②对于传统的应急照明可使灯具在坏了的情况下较容易被发现,这种方式的缺点是耗电,对灯具的工作寿命也有影响。对于应急照明,有些位置可以不必常亮,如高层住宅步行楼梯间;对于疏散指示标志,除火灾时指示疏散方向外,平时还有助于人们熟悉建筑格局、寻找通道出口等,所以疏散指示灯常亮还是需要的。而且现有的疏散指示标志多采用LED灯具,相对于传统的荧光灯具有功率小、亮度高、寿命长等优点,适合长期连续工作。

4、地面疏散指示标志的设置

地面疏散指示标志主要有两种,一种是电致发光的发光型疏散指示标志,另一种是光致发光的蓄光型疏散指示标志,《建规》10. 3. 6条对地面疏散指示标志的设置场所做了要求,但对选用发光型或蓄光型疏散指示标志无明确要求。

地面疏散指示标志是作为辅助疏散指示标志,在原有灯光疏散指示标志已设置的前提下增设的,不能作为主要的疏散指示标志。

但在部分场所,如体育场馆、大型展厅、客运站等大空间场所,周围空间没有柱子和隔墙,疏散指示标志的安装存在局限性,若场地中间摆放着设备或遮挡物,疏散方向就更不明显,这时利用地面疏散指示标志作为连续的疏散指示导流就尤为重要。

在灯具选择上,建议在大型的人员密集场所优先考虑更为可靠的灯光型疏散指示标志,因蓄光型疏散指示标志为有光的时候蓄光,没有光亮的时候发光,存在着在某些无照明或正常照明照度较低的场所蓄光难以得到保证,以及自发光穿透性差等缺点。

目前,对灯光型和蓄光型疏散指示标志的设置距离可参考的国家标准不多(见JGJ 48 - 2014《会展建筑电气设计规范》第9. 4. 2条和GB 50098 - 2009《人民防空工程设计防火规范》第8. 2. 4条),各地区的要求和做法不一,设计人需根据工程项目所在地的相关地方规范标准执行。