任運業(yè)

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘 要】:分析了當(dāng)前普遍采用的消防應(yīng)急疏散照明指示系統(tǒng)存在的問題,對智能應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)的組成及功能特性作了詳細(xì)的介紹。結(jié)合工程實際，著重討論了智能應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用,在實際工程的應(yīng)用中證實了該系統(tǒng)的安全性、可靠性及節(jié)能性。

【關(guān)鍵詞】:智能控制;應(yīng)急照明;疏散指示;動態(tài)逃生

0.引言

近年來,中國經(jīng)濟快速增長,帶來了醫(yī)療行業(yè)的蓬勃發(fā)展,中國人口的增長也在客觀上推進(jìn)了醫(yī)療建設(shè),國家投入大量資金進(jìn)行醫(yī)院的建設(shè)和改造。伴隨醫(yī)療改革的推進(jìn),醫(yī)院除了提高診治水平和醫(yī)德醫(yī)風(fēng)外,還需提高醫(yī)療環(huán)境的硬件水平?，F(xiàn)代醫(yī)院建筑更趨于高層化、大型化及復(fù)雜化,是所有建筑中使用功能*復(fù)雜、安全性要求*高的建筑之一。龐大的醫(yī)院建筑導(dǎo)致了內(nèi)部疏散通道更長,更復(fù)雜,而醫(yī)院又是人員*為密集的場所,就診患者對醫(yī)院內(nèi)部結(jié)構(gòu)不熟悉因此在火災(zāi)發(fā)生時人員疏散的難度非常大。如何在火災(zāi)發(fā)生時使逃生人員更安全、準(zhǔn)確、迅速地逃生,*大限度地減少人員傷亡是目前醫(yī)院建筑設(shè)計的當(dāng)務(wù)之急,智能應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)應(yīng)運而生,其普及應(yīng)用受到建筑行業(yè)的廣泛好評。本文針對該系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中的應(yīng)用闡述了相關(guān)設(shè)計思想和觀點,希望對同行及專家在指導(dǎo)和建設(shè)智能疏散照明系統(tǒng)時有一定的參考價值。

1.傳統(tǒng)應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)存在的問題

傳統(tǒng)的應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)中,標(biāo)志燈在建筑物內(nèi)作為單體存在,獨立型應(yīng)急標(biāo)志燈由于其本身電器上的特性,存在著諸多不完善的地方。

(1)疏散指示方向固定,容易把人員引向火場。火災(zāi)發(fā)生時由于煙霧及各種障礙物的影響,被疏散的人們不能準(zhǔn)確地判斷出火災(zāi)發(fā)生的具體位置。傳統(tǒng)的疏散指示標(biāo)志在設(shè)計施工中已經(jīng)確定了指向,因此在火災(zāi)發(fā)生時無法根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的位置來合理地調(diào)整疏散方向,甚至還有可能把被困人員引向火場,造成更嚴(yán)重的后果。

(2)現(xiàn)代建筑滅火的形式主要還是以水為主,電壓為 220V?；馂?zāi)時消防水易傷及消防人員。大型建筑設(shè)計中,自動噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)都是bi不可少的,火災(zāi)發(fā)生時,這些系統(tǒng)發(fā)揮作用的同時,會產(chǎn)生大量的流水,再加上消防人員自帶的消防車內(nèi)的水,滅火時建筑內(nèi)消防水四溢。另外,火災(zāi)發(fā)生時,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)會強制切除非消防電源,但消防應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)作為火災(zāi)時仍需堅持工作的系統(tǒng),不能被切除,而水又是電的優(yōu)良導(dǎo)體,因此對消防人員造成潛在的危險。

(3)疏散指示標(biāo)志燈在煙霧狀態(tài)下透光性不高。傳統(tǒng)的消防安全疏散標(biāo)志燈使用的是傳統(tǒng)光源,標(biāo)志燈表面的平均照度為10 -34 ed/m?；饘嵃l(fā)生時會產(chǎn)生大量的煙霧,傳統(tǒng)光源的透光性不高,距離遠(yuǎn)一點就有可能看不清疏散指示標(biāo)志的方向。

(4)疏散指示燈故情況下無檢修提示目前,電光源型消防安全疏散指示標(biāo)志安裝驗收合格后,一般要求每月做一次視覺檢查?，F(xiàn)代建筑規(guī)模大,功能復(fù)雜,疏散指示燈其數(shù)量龐大,傳統(tǒng)的消防疏散指示標(biāo)志燈采用一般的電氣回路連接,所有燈具都需要用肉眼去仔細(xì)檢查,且不能保證火災(zāi)發(fā)生時每個疏散指示標(biāo)志都能起作用,影響火災(zāi)時的消防疏散。

(5)系統(tǒng)不節(jié)能。傳統(tǒng)疏散指示燈具的光源為傳統(tǒng)光源,達(dá)不到綠色照明的標(biāo)準(zhǔn)。

由此可見,改進(jìn)現(xiàn)有消防應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng),*大限度地減少人員傷亡與降低財產(chǎn)損失，實現(xiàn)安全逃生勢在必行。智能型應(yīng)急照明疏政指示系統(tǒng)正是在此背景下研發(fā)出來的,該系統(tǒng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求,解決了上述獨立型應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)存在的問題。

2.智能應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)概況

2.1 智能應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)介紹

智能應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)采用集中監(jiān)控方式,通過信息技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)對樓宇內(nèi)的消防安全通道進(jìn)行實時監(jiān)控,以達(dá)到智能化安全疏散的目的。它將以往傳統(tǒng)應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)"就近引導(dǎo)逃生"的理念轉(zhuǎn)化為安全引導(dǎo)逃生"。該系統(tǒng) 24 h不間斷地對設(shè)備進(jìn)行巡檢,保證整個系統(tǒng)在*佳狀態(tài),避免火實發(fā)生時的逃生盲區(qū)。此外,通過和消防報警設(shè)備的聯(lián)動,獲悉現(xiàn)場火警信息,動態(tài)調(diào)整逃生方向,使逃生人員安全、準(zhǔn)確、迅速地選擇安全通道逃生。該方式下引導(dǎo)人員逃生,避免進(jìn)人煙霧彌漫的區(qū)域,使整個疏散系統(tǒng)逃生通道選擇有章可循。

該系統(tǒng)與消防報警系統(tǒng)聯(lián)動,借助消防報警系統(tǒng)感煙探測器探測火災(zāi)信息,對底層設(shè)備進(jìn)行控制、發(fā)送指令、實施額閃、語音、光流閃動等動作。

2.2 智能應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)的組成

智能消防應(yīng)急疏散照明指示系統(tǒng)主要由智能監(jiān)控主站、智能中央電池主站、智能控制器分機和集中電源式點式監(jiān)控型標(biāo)志燈、照明燈四部分組成。

(1)智能監(jiān)控主站由監(jiān)控主機、消防聯(lián)動控制及反悔信號轉(zhuǎn)換箱、計算機(終端顯示監(jiān)控器)及通信模塊組成,是全系統(tǒng)設(shè)置、顯示、控制、儲存、打印及與外部進(jìn)行信息交換的中心設(shè)備。

(2)智能中央電池主站每個輸出干線單元(模塊)均有地址碼、狀態(tài)接收監(jiān)視。

(3)智能控制器分機設(shè)于防火分區(qū)內(nèi),作為通信及配電設(shè)備給末端集中電源式燈具供電及控制。智能控制器分機每個輸出模塊均有地址碼、狀態(tài)接收監(jiān)視與控制。

(4)集中電源式點式監(jiān)控型標(biāo)志燈、照明燈,本體由微處理器(包括算術(shù)邏輯部件寄存器、控制電路、時鐘發(fā)生器、存儲器、輸人/輸出模塊、輔助電路及內(nèi)部總線)、電子變壓恒流控制器、LED光源及傳感器組成。每個燈輸人電壓DC24 V.燈內(nèi)不帶蓄電池組均帶地址編碼及傳感器,可實現(xiàn)點式故障報警。標(biāo)志燈可編程序點式控制,非持續(xù)持續(xù)工作模式定義;執(zhí)行頻閃調(diào)向強迫點燈,定時程序控制模式;地面集中電源式點式監(jiān)控型標(biāo)志燈可設(shè)為地面導(dǎo)光流,在疏散狀態(tài)流動指向時使用。

2.3 智能應(yīng)急疏散照明指示系統(tǒng)主要特性

(1)管理特性。為便于業(yè)主進(jìn)行管理及節(jié)能而設(shè)。例如可對系統(tǒng)預(yù)設(shè)8:00 開機.17:00關(guān)機。

(2)監(jiān)視及可靠性特性(運行狀態(tài)監(jiān)視功能)D被動靜態(tài)監(jiān)視功能:自動地對(直流)電池主站、控制器分機、燈的狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控及故障報警記錄;2主動動態(tài)監(jiān)視:24 h一次可編程序執(zhí)行功能測試計劃,對系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)功能性測驗,給出故障報警記錄,確保 100% 的燈具無任何故障(100% 的可靠性);3可編程序電池應(yīng)急持續(xù)時間測試計劃(3 個月一次):是為確保蓄電池容量能保證規(guī)范要求的應(yīng)急時間。

(3)控制特性。D 強迫點燈功能:一旦火災(zāi)發(fā)生,消防聯(lián)動信號送入,全系統(tǒng)所有燈進(jìn)入全部點亮狀態(tài),形成一條完整的疏散照度線;2可編程疏散導(dǎo)向功能:預(yù)設(shè)疏散軟件方案,統(tǒng)一據(jù)著火位置進(jìn)行引導(dǎo),對指向標(biāo)志燈進(jìn)行左向右向指令調(diào)整,著火位置的出口標(biāo)志燈關(guān)閉在復(fù)雜的疏散區(qū)間中,盡量避免人員誤入著火區(qū)域或無序轉(zhuǎn)向,而導(dǎo)致無法找到真正出口的情況發(fā)生;3可編程序強迫頻閃/流動:可預(yù)設(shè)或手動對標(biāo)志燈進(jìn)行頻閃/流動控制。

(4)安全特性(火災(zāi)狀態(tài)下安全的保證功能)。D火災(zāi)狀態(tài)下 DC 24 V 安全電源及 DC216V隔離電源的運行模式,既要避免觸電事故產(chǎn)生，又盡可能地保證疏散應(yīng)急照明之供電;2火災(zāi)狀態(tài)下DC24 V安全電源及 DC216V 隔離電源的運行模式主要是考慮切斷疏散應(yīng)急照明電源與電網(wǎng)電源或發(fā)電機組電源的關(guān)聯(lián),以形成區(qū)域子電網(wǎng)獨立工作。DC24 V的抗串火性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強于AC 220 V。DC 216 V切后與大地網(wǎng)隔離運行,形成懸浮工作狀態(tài),以避免短路沖閘,影響消防動力電源正常使用,確保消防滅火救援工作得以順利進(jìn)行。

(5)電源特性。D智能中央電池主站內(nèi)的智能應(yīng)急聯(lián)絡(luò)通道的建立是為可互為備用、交替運行的電池電源提供保障。

(6)燈具光源特性。D 燈具及光源符合寬電壓點亮原則(50% 電壓下燈的亮度不變);2燈具及光源符合快速點亮原則(ms 級相對而言熒光燈管是 s 級);3燈具及光源符合長壽原則(≥50 000 h);燈具及光源具備可測控性。

(7)環(huán)保與資源節(jié)儉特性。D 智能應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)光源采用LED 光源。LED 被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長等特點;2智能應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)較采用傳統(tǒng)EPS應(yīng)急照明電源系統(tǒng)蓄電池容量一般下降40倍以上;資源節(jié)儉xiao果顯著;對減少蓄電池中鉛間接造成的環(huán)境污染xiao果顯著。一般蓄電池按壽命,每3-5年一換。例如400 kW/90 min 的EPS應(yīng)急照明電源系統(tǒng),蓄電池的費用是100 萬元,這個維護(hù)代價是巨大的,而對智能應(yīng)急疏散照明系統(tǒng)(10 kW/90 min)蓄電池的費用是2.5萬元,維護(hù)代價相對要低得多。

3 智能應(yīng)急疏散照明指示系統(tǒng)在醫(yī)院建筑設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 工程概況

某215醫(yī)院為三級甲等醫(yī)院，地上12F,地下 2F。其中地下2F為汽車庫和部分庫房;地下1F北側(cè)主要是設(shè)備用房,包括水泵房,直燃機房,變配電所等,南側(cè)為直線加速器,模擬定位等醫(yī)技用房;地上南側(cè) 1F4F為門診樓，5F~12F為A區(qū)病房樓，其中4F與5F間設(shè)有管道夾層:;地上北側(cè) 1F~5F 為醫(yī)技樓6F~12F為B區(qū)病房樓，其中5F與6F 間設(shè)有管道夾層,屋頂為電梯機房、水箱間等。建筑高度為49.90m,總建筑面積為98 351m,地上74505m地下23 846m床位數(shù)1132張年門急診量約為30 萬人次。由于建筑功能較復(fù)雜人員密集,就診人員不熟悉疏散路線,火災(zāi)時對疏散照明的依賴性較大，設(shè)計選用了E-Bus/10智能應(yīng)急疏散照明指示系統(tǒng),與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行,預(yù)置各種應(yīng)急方案,保證火災(zāi)疏散的安全性,同時疏散照明系統(tǒng)具備的監(jiān)控功能很大地減少了日常維護(hù)工作量,明顯降低了運行成本。

3.2系統(tǒng)配置

該工程在地下車庫、樓梯間、所有走廊及公共場所采用 E-Bus/10智能應(yīng)急疏散照明指示系統(tǒng),系統(tǒng)由智能監(jiān)控主站、智能中央電池主站、智能控制器分機和集中電源點式監(jiān)控型標(biāo)志燈、照明燈組成。所有設(shè)備及燈具均具有唯地址并帶傳感器,控制器的主電源由消防電源供電。

智能監(jiān)控主站設(shè)在首層消防控制室，一臺監(jiān)控主站*多可配出1~8路通信線,每路通信線可接32臺設(shè)備(電池主站及控制器分機)。智能電池主站選用UBS216V -512M/ELS-32N10系列,其中兩臺10kVA·h 電池站設(shè)置在消防控制室,為地上部分的智能疏散照明燈具供電。由于地下面積大,燈具設(shè)置比較分散,布線距離比較遠(yuǎn),則選用了4臺3 kVA·h 電池主站,分別設(shè)在地下2F的4 個豎井中,為地下的智能疏散照明燈具供電。電池主站電源輸人為單路三相四線AC380V輸出干線模塊(回路)4或8路不可任意增減。

工程共采用了 62 臺控制器分機,控制器分機分別設(shè)置在各層強電豎井內(nèi),每臺控制器分機是標(biāo)準(zhǔn)的4或8路輸出,*多可配帶(32個地址)25個安全電壓型燈(但對設(shè)為導(dǎo)光流的地面標(biāo)志燈可接人64個),即1臺控制器分機一般可帶100~200個燈。

疏散指示燈具設(shè)置在門診大廳、出入院大廳、急診門廳、候診室、走廊、樓梯間、餐廳等公共位置。門診大廳、出入院大廳等人流聚集場所在地面設(shè)置可變方向的疏散指示燈具,間距不大于10m。沿疏散通道設(shè)置的疏散指向標(biāo)志燈,設(shè)置在疏散走道及其轉(zhuǎn)角處距地面高度1.0m 以下的墻面上。在疏散通道的任一位置至少有 1個疏散指向標(biāo)志在視覺范圍內(nèi),并保證導(dǎo)向的連續(xù)性疏散標(biāo)志燈相互間距不大于20 m;對于袋形走道,不大于10 m;在走道轉(zhuǎn)角區(qū),不大于1.0 m。出口標(biāo)志燈安裝在安全出口和疏散門的正上方標(biāo)志的下邊緣距門的上邊緣不大于 30 cm。為保證照度,走道、消防設(shè)備用房和公共區(qū)域增設(shè)集中電源點式監(jiān)控型照明燈,以上燈具均采用 LED 光源,具有巡檢、頻閃功能。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,系統(tǒng)根據(jù)火災(zāi)報警系統(tǒng)的聯(lián)動信息,通過發(fā)送開燈指令打開應(yīng)急照明燈;通過發(fā)送頻閃及改變指示方向等指令動態(tài)調(diào)整標(biāo)志燈具的疏散指示方向,能在混亂的火災(zāi)現(xiàn)場為逃生人員指出一條安全、快捷、有效的逃生路徑。疏散照明的照度值要求為:一般通道不低于0.51.散樓梯及人員密集場所不低于5l。

3.3 系統(tǒng)的管線要求系統(tǒng)管線的要求為:

(1) 安全電壓類集中電源點式監(jiān)控型標(biāo)志燈/照明燈的電源線及通信線同管敷設(shè)采用WDZ-BYJ(F)2x4+ZR-RVS2x1.5穿鋼管敷設(shè),當(dāng)使用其他敷設(shè)方式時,通信線改為帶屏蔽雙絞線。

(2)E-Bus 總線采用 WDZ-BYJ(F)2 x25+ZR-RVS2x1.5穿鋼管敷設(shè)，當(dāng)使用其他敷設(shè)方式時,通信線改為帶屏蔽雙絞線。

(3)智能電池主站至智能控制器分機的電源線采用 WDZ-BYJ(F)3x4穿鋼管敷設(shè)。

3.4系統(tǒng)基本功能

系統(tǒng)的基本功能為:

(1)可通過日常OFF/ON程序預(yù)設(shè)管理及手動管理功能設(shè)置系統(tǒng)運行時段,便于業(yè)主管理,以達(dá)到節(jié)能的目的。

(2)監(jiān)控主站系統(tǒng)自動對下層設(shè)備及燈具進(jìn)行實時監(jiān)測,發(fā)生故障時可發(fā)出聲光報警。聲報警可手動解除,光報警排除故障后才能解除。

(3)系統(tǒng)自動執(zhí)行每24 h一次的功能性測試計劃程序;每3個月一次的放電性測試計劃程序提示,由此保證在災(zāi)難發(fā)生前系統(tǒng)及每一個燈具均處于完好狀態(tài)。

(4)火災(zāi)發(fā)生時,智能監(jiān)控主站接收到火災(zāi)信號立刻按照著火位置啟動相應(yīng)程序,智能電池主站、智能控制器分機及消防燈具均在5s內(nèi)完成預(yù)設(shè)動作,全樓應(yīng)急照明燈點亮,疏散標(biāo)志燈按程序完成指向調(diào)整,并執(zhí)行頻閃動作。

(5)火災(zāi)后期通信中斷后,系統(tǒng)能保持*后一次指令動作狀態(tài)。

3.5系統(tǒng)與傳統(tǒng)應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)的投資成本分析

構(gòu)建應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)有以下幾種方案:

(1)以自帶電源型照明燈 +自帶電源型標(biāo)志燈為主體,簡稱A系統(tǒng)

(2)以EPS+通用照明燈+自帶電源型標(biāo)志燈為主體,簡稱B系統(tǒng)。

(3) 中央電池型智能控制式(照明燈 +標(biāo)志燈)系統(tǒng),簡稱C系統(tǒng)。

系統(tǒng)初次投資成本概算如表1所示(只列出直接及關(guān)聯(lián)的主要設(shè)備材料參考成本)

表1系統(tǒng)初次投資成本概算

由表1可知,系統(tǒng)的初次投資成本比傳統(tǒng)投資成本要高,但從系統(tǒng)長期維護(hù)成本照明節(jié)能減排、環(huán)保與資源節(jié)儉級別等方面看其*性是傳統(tǒng)系統(tǒng)wu法比擬的。表2給出了不同系統(tǒng)的4 年維護(hù)成本,其中包括4 年(一個周期)光源、鎮(zhèn)流器、電池更換材料成本費,以及設(shè)備更換人工管理費等,而智能應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)的燈具都是全壽命免維護(hù)的。

4.安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)選型方案

4.1系統(tǒng)概述

消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)主要由應(yīng)急照明控制器、消防應(yīng)急照明集中電源或應(yīng)急照明配電箱、消防應(yīng)急燈具等幾部分組成。該套系統(tǒng)可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享。

該系統(tǒng)配合火災(zāi)報警控制器使用時，在平時對系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行實時的監(jiān)視和控制，便于日常的管理和維護(hù)，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行?；诖吮ＷC在火災(zāi)發(fā)生時，能夠準(zhǔn)確改變消防應(yīng)急標(biāo)志燈具的指示方向，點亮消防應(yīng)急照明燈，幫助建筑內(nèi)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(dān)心的安全問題解決了后顧之憂。

4.2應(yīng)用場所

適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫(yī)院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業(yè)的消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1系統(tǒng)運行主界面

包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態(tài)欄，可以直觀的查看監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)欄的現(xiàn)實內(nèi)容直接切換至故障具體位置。

4.4.2燈具配置界面

可以查看所有燈具狀態(tài)與數(shù)量。

4.4.3信息界面

可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進(jìn)行查詢。

4.4.4權(quán)限管理界面

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

4.5系統(tǒng)硬件配置

4.5.1應(yīng)急照明控制器選型

4.5.2 應(yīng)急照明集中電源

4.5.4 A型集中電源集中控制燈具選型

5.結(jié)語

智能應(yīng)急疏散照明指示系統(tǒng)具有諸多技術(shù)特點和優(yōu)勢,充分彌補了現(xiàn)有應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)的不足。隨著科技的進(jìn)步,該系統(tǒng)在具體應(yīng)用中會不斷地推陳出新,憑借其自身的品質(zhì)和開放的技術(shù)平臺,順應(yīng)市場需求,在現(xiàn)代建筑的應(yīng)急逃生領(lǐng)域中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

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作者簡介：

任運業(yè)，男，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，銷售工程師，主要負(fù)責(zé)應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的研發(fā)、應(yīng)用。