【摘 要】应急照明系统作为建筑安全保障的重要结构之一,可以通过应急照明和疏散指示,有效控制火灾发生后造成的人员伤亡和财产损失。在当今时代,随着建筑结构的日益复杂、建筑层数的逐渐增加和密度的不断增加,传统的应急照明系统不符合大型商业建筑照明系统的应用需求,因为指示灯的方向无法调整,环保节能性低。因此,有必要使用现代应急照明系统作为替代品。为此,本文简要介绍了大型商业建筑应急照明系统的结构组成和工作原理,然后结合工程实例,讨论了应急照明系统在大型商业建筑中的设计和应用。
【关键词】 应急照明系统 大型商业建筑 应急照明 疏散指示
0 前言 在城市现代化发展过程中,建立了各种大型商业综合体,诞生了各种不同的建筑形状,建筑内有复杂交错的交通流线,设置了多个疏散通道或出口,如果安全逃生路线设置不够清晰,火灾可能难以及时疏散火灾现场,或进入严重火灾区域,在*短时间内找不到安全出口。 为此,在大型商业建筑施工过程中,应急照明系统应合理安装在内部,使火灾发生时,疏散灯由控制主机控制,通过自动生成逃生指示路线,为被困人员提供安全清晰的逃生指示,快速识别方向,火灾危害造成的人员伤亡损失控制在*低范围内。
1 大型商业建筑应急照明系统分析分析
1.1 系统组成
1.1.1 监控主机
大型商业建筑的消防控制中心是监控主机的主要场所。在通信网络的支持下,它与不同区域的控制器分离器和应急灯共同构建成应急疏散照明系统,与火灾自动报警系统相连 在联动系统之上,并以协议的形式连接到这些系统 。 火灾发生时,火灾自动报警系统会确定火灾发生地点,然后向应急照明系统发出联动信号,应急照明系统会根据疏散计划启动灯具,生成逃生路线指示,为逃生者的安全疏散指明方向。控制主机可以控制分层,监控主机负责监控系统内部设备,也可以自行诊断,定期和自动完成整个系统功能的监控和检测。
1.1.2 集中电源
集中电源安装在防火分区内,其主要功能是通信,但也具有配电设备的功能,可为终端集中电源灯提供电源,实现对这些灯的有效控制。集中电源的每个输出模块都设置了地址代码,并设置了状态监控模块。集中电源之间的信息连接可以及时将自己的工作状态传递给主机,从而支持主机对集中电源的监控。集中电源控制应急照明指示灯可接收主机发出的指示,控制附带消防应急灯的运行,并动态将各灯的运行状态传递给主机。
1.1.3 终端层灯具
应急照明疏散灯具包括三个部分:地址编码模块、光源LED、输人电压 DC24V/36V地址编码模块的作用是定义每个灯具的工作模式,灯具运行可根据具体需要设置为连续工作和非连续工作两种模式。同时,还可以控制疏散指示灯的方向,强制启动灯具的应急照明,控制灯具的定时程序或定期监控其性能。
1.2 工作原理
大型商业建筑的应急照明系统属于集中控制模式,需要在计算机和信息技术的支持下,在自动控制技术的帮助下,动态监控整个建筑各消防应急疏散标志灯的状态。如果灯具出现故障,系统可以在故障发生后*短时间内定位灯具位置并提供具体号码,维修人员可以及时修复故障灯具。火灾发生后,应急照明系统收到消防报警火灾联动信息后,将根据逃生路线调整所有指示灯的指示方向,规划安全快捷的逃生路线。在逃生出口附近,还将提供语音广播提示或灯具继续闪烁,为疏散器提供警告,引导其正确识别安全出口,使被困人员迅速撤离火灾现场,避免其健康和安全受到威胁。
2 对大型商业建筑应急照明系统与传统应急疏散照明系统的对比分析
2.1 传统的应急疏散照明系统
火灾发生时,传统应急疏散照明系统给出的指示方向通常是固定的。一旦发生火灾,逃生人员可能会因指示方向无法调整而误入火灾发生地,从而陷入危险。当传统应急疏散照明系统的消防应急灯出现故障时,不会自动发出报警,难以保证其应急疏散照明提示的有效发挥。传统的应急疏散照明系统主要采用220V电源电压,如果绝缘性差,灯具漏电会造成触电伤亡。疏散照明灯采用电池供电方式,电池需要充电,维护更换频繁,不仅投资大,而且需要定期维护,会对环境造成一定的污染,电源损耗也相对较
2.2 现代应急疏散照明系统
应急疏散照明系统通过通信接口电路与火灾自动报警控制系统连接,可正确定位火灾位置,在计算机支持下自动生成疏散计划,可通过灯具控制提供*安全快速疏散路线,可根据火灾情况调整指示路线,提供安全疏散指示。应急疏散照明系统有 DC24V或DC36V 两种供电方式,供电电压相对安全,可保证人员安全。采用集中电源供电方式,有利于维护,环境污染小,不易损坏设备,可节约运维成本,提节能环保。
3 应急疏散照明系统的设计和应用依据分析
3.1 设计理念
在设计现代应急照明系统时,应遵循的疏散原则是引导逃生者在存在安全通道时合理绕过危险区域。如果疏散通道的安全系数不,应使用下级计划,防止逃生路线循环或冲突,实现疏散标志路径与现场情况的深度融合,确保被困人员顺利逃生。
3.2 应用依据
根据GB 17945-2010年《消防应急照明和疏散指示系统》规定,消防应急照明和疏散指示应视为同一系统。根据电源(电池组)和转入应急控制模式的不同,该系统可设置为四类:自带电源非集中控制系统、集中电源非集中控制系统、自带电源集中控制系统和集中电源集中控制系统(见图1)。《建筑设计防火规范》CB 50016-2014(2018版)、51309-2018年《民用建筑电气设计标准》改变了《消防应急照明与疏散指示系统技术标准》51348-2019年、在JGJ392016《商店建筑电气设计规范》等相关规范中,对应急照明和疏散指示系统作出了相关规定,并对消防应急疏散照明系统进行了联动控制设计,并对上述四种应急疏散照明系统的火灾报警联动设计提出了相应的要求。
图1 集中电源集中控制型系统
4 大型商业建筑中应急照明系统设计的应用实例
4.1实例概况
某商业建筑共有四层,其中包含一层地下室,本建筑总建筑面积约为15000m’,单层面积约3000m本工程的疏散通道、安全出口以及营业厅均需设置疏散照明系统.以便火灾发生的情况下能够通过应急疏散照系统的照明及指示功能引导建筑内人员快速撤离。应急照明系统的控制器安装在一层消防控制室内,与火灾报警主机之间具有通信功能。并将具备语音提示功能、能够频闪的安全出口灯安装于楼梯口处,同时将具备可调节功能的疏散指示标志灯安装于疏散通道中。除此之外,楼层主干道上增设了地面光流指示灯.这些灯具方向可改变,还具备闪动功能。通常情况下不开启,火情发生时可为人员疏散提供指示。一旦二楼楼道出现火灾,可在消防联动的基础上,由应急照明系统的主机接收到火情信息.之后在检测系统运行之后,将应急照明系统调整至应急状态,从而发挥其应急照明与疏散指示功能。
4.2 应急照明系统的工作过程
4.2.1 应急照明系统安装要求
大型商业建筑中所安装的双头应急照明灯及疏散指示灯全部采用1WLED~2WLED 光源分别设置在建筑疏散楼梯间、消防电梯前室、疏散通道以及营业厅中。疏散指示灯安装于与墙面相距0.5m处,应急照明灯与地面之间距离应为2.2m 左右,每20m安装一个。商业营业厅中,应以交通流线为依据,在地面设置1W的LED地面疏散指示灯,应需连续设置每个安全出口均应安装出口指示灯。疏散通道处的应急照明灯照明要求为于 1.0lx营业厅楼梯间等处的*低照明要求应分别为 3.0lx 及 5.0x。
4.2.2应急照明疏散系统工作过程
4.2.2.1非火灾状态下
(1)应保持主电源为灯具供电。(2)系统内所有非持续型照明灯应保持熄灭状态,持续型照明灯的光源应保持节电点亮模式。(3) 标志灯的工作状态应符合下列规定:a)具有一种疏散指示方案的区域,区域内所有标志灯的光源应按该区域疏散指示方案保持节电点亮模式;b)需要借用相邻防火分区疏散的防火分区.区域内相关标志灯的光源应按该区域可借用相邻防火分区疏散工况条件对应的疏散指示方案保持节电点亮模式。需要借用相邻防火分区疏散的防火分区,改变相应标志灯具指示状态的控制设计应符合下列规定:1)应由消防联动控制器发送的被借用防火分区的火灾报警区域信号作为控制改变该区域相应标志灯具指示状态的触发信号:2)应急照明控制器接收到被借用防火分区的火灾报警区域信号后,应自动执行以下控制操作:按对应的疏散指示方案,控制该区域内需要变换指示方向的方向标志灯改变箭头指示方向:I. 控制被借用防火分区人口处设置的出口标志灯的“出口指示标志"的光源熄灭、“禁止人内"指示标志的光源应急点亮;I.该区域内其他标志灯的工作状态不应被改变。
4.2.2.2 火灾状态下
火灾确认后,应急照明控制器应能按预设逻辑手动、自动控制系统的应急启动;灯具光源应急点亮的响应时间不应大于5s。系统自动应急启动的设计应符合下列规定:(1)应由火灾报警控制器或火灾报警控制器(联动型)的火灾报警输出信号作为系统自动应急启动的触发信号。(2)应急照明控制器接收到火灾报警控制器的火灾报警输出信号后,应自动执行以下控制操作:a)控制系统所有非持续型照明灯的光源应急点亮.持续型灯具的光源由节电点亮模式转人应急点亮模式;b)A 型集中电源应保持主电源输出,待接收到其主电源断电信号后,自动转入蓄电池电源输出。系统手动应急启动应符合下列规定:a)控制系统所有非持续型照明灯的光源应急点亮,持续型灯具的光源由节电点亮模式转入应急点亮模式;b)控制集中电源转入蓄电池电源输出。
4.3 应急照明系统的功能特性分析
4.3.1 日常运行状态监控
大型商业建筑应急照明系统中的各个终端设备均设置了独立的地址编码,在可编程序的控制下,能够使应急照明控制器与各个设备相连接,从而实现对各设备日常运行状态的动态化监测,一旦某个设备出现故障问题,系统控制器会自动发生警报,在维修人员根据指示完成故障处理之后,声光报警信号会自动停止。
4.3.2 火灾疏散指示控制
在火灾发生时,火灾探测器可检测出火情,并会向消防控制中心发送火灾信号,报警主机接收且确定火灾发生的情况下,会通过消防联动系统实现信号向应急照明控制器的有效传递,应急照明控制在接收信号之后会启动应急控制,对与之相连接的名个终端设备进行应急状态调控。在应急照明系统控制下,应急照明分配电装置会开启指示灯并同时启动蜂鸣器,应急电源也会转换为应急供电状态。在事先设定的疏散方案基础上,应急照明控制器会通过分析确定起火点,疏散指示照明灯可根据分析出的数据进行指示灯方向的调整。所有指向危险区的疏散指示灯会熄灭,而指向安全区的疏散指示标志灯均会亮起或处于闪烁状态。应急照明灯也会进入应急状态,所有处于安全区域中的灯具会全部亮起。
4.3.3 通讯传输部分
通讯传输方面,应急疏散照明系统与各个火灾报警系统之间所应用的是 CAN总线通讯方式,并且其与控制器、分配电装置以及灯具之间也是以此种通讯方式相连接。通讯传输所应用的传输线一般为WDZN一RVS2x1.0-25mm'电线传输距离*大值为1200m,*好应用铜质导线作为应急疏散照明灯具及配电装置之间的供电电缆。
5.安科瑞消防应急照明和疏散指示系统选型方案
5.1系统概述
消防应急照明和疏散指示系统主要由应急照明控制器、消防应急照明集中电源或应急照明配电箱、消防应急灯具等几部分组成。该套系统为安科瑞公司自主研发,符合国家现行的行业规范,可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。
该系统配合火灾报警控制器使用时,在平时对系统内的设备进行实时的监视和控制,便于日常的管理和维护,保障系统的稳定运行。基于此保证在火灾发生时,能够准确改变消防应急标志灯具的指示方向,点亮消防应急照明灯,帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线,指引安全的逃生方向,保障群众的人身安全,为各类用户担心的安全问题解决了后顾之忧。
5.2应用场所
适用于住宅、酒店、办公楼、商城综合体、医院、隧道管廊、轨道交通、地库、仓库、工厂等各行业的消防应急照明和疏散指示系统。
5.3系统结构
5.4系统功能
5.4.1系统运行主界面
包含工具栏、平面展示、图层列表、状态栏,可以直观的查看监控设备的运行状态,并根据状态栏的现实内容直接切换至故障具体位置。
5.4.2灯具配置界面
可以查看所有灯具状态与数量。
5.4.3信息界面
可查看历史操作、故障、事件信息、可按日期进行查询。
5.4.4权限管理界面
主要由应急启动、应急停止与手动火警组成,应急启动与停止用来测试设备应急功能是否正常,手动火警测试再具体着火点下系统的启动情况。
5.5系统硬件配置
5.5.1应急照明控制器选型
5.5.2 应急照明集中电源
5.5.3 防爆应急照明集中电源
5.5.4 A型集中电源集中控制灯具选型
6 结束语
应急疏散照明系统是一种能对传统应急疏散照明方式的弊端有效化解的新系统,能够根据火灾发生地点调整照明指示方向,利用集中EPS供电方式取代传统蓄电池供电方式,可减少频繁充电放电的麻烦,降低环境污染,节约运营与维护成本,能够在火灾发生时通过疏散通道方向的合理指示减少人员伤亡损失。系统应用时,要结合建筑体内部疏散通道流线设计系统,选择适合的应急疏散照明指示灯与标志灯设置位置,并把控好安装度与距离。同时,要在设计图中标明集中EPS供电无需应用蓄电池并要确保EPS配电箱安装空间充足,在容量计算也不能忽视可靠系数,从而保障应急疏散照明系统的合理设计与应用。
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