劉偉華 LIU Wei-hua

（安徽實(shí)華工程技術(shù)股份有限公司，安慶 264000）

0 引言

近些年來(lái)，一個(gè)個(gè)慘痛的建筑火災(zāi)事故案例給我們敲響了警鐘，提高建筑火災(zāi)事故應(yīng)對(duì)能力已經(jīng)成為全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)話題。建筑應(yīng)急照明與疏散指示系統(tǒng)作為消防應(yīng)急救援的關(guān)鍵設(shè)施，必須保證其在火災(zāi)發(fā)生時(shí)起到良好的應(yīng)用效能，為人們安全撤離現(xiàn)場(chǎng)提供最大支持。

1 消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)主要構(gòu)成

目前市場(chǎng)中常見(jiàn)的應(yīng)急照明產(chǎn)品基本功能大致相同，雖然不同廠家、不同型號(hào)的產(chǎn)品之間存在細(xì)微差異，都具有屬于自身的特色，但其工作原理并不過(guò)多不同，都是以計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)以及智能控制技術(shù)等為基礎(chǔ)，將建筑當(dāng)中全部消防應(yīng)急燈具進(jìn)行整合，構(gòu)成一個(gè)分布式的測(cè)控系統(tǒng)。

1.1 應(yīng)急照明控制器

一般情況下，將應(yīng)急照明控制器放置于控制室，需要專門(mén)由值班人員進(jìn)行監(jiān)管，其組成構(gòu)件具體包括顯示部分、打印部分、輸入部分（鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等）、指示燈以及喇叭等。為降低開(kāi)發(fā)難度，推動(dòng)開(kāi)發(fā)進(jìn)程，可針對(duì)應(yīng)急照明控制器采用嵌入式操作系統(tǒng)，具備良好的顯示與可操作性功能。通過(guò)顯示器可以全面顯示建筑內(nèi)每一個(gè)樓層的平面結(jié)構(gòu)，清晰顯示消防應(yīng)急標(biāo)志燈的具體位置，明確燈具工作狀態(tài)。燈具工作狀態(tài)可以具體分成故障狀態(tài)、應(yīng)急狀態(tài)以及正常狀態(tài)三種，故障狀態(tài)又可具體分成電源故障和燈源故障兩種。工作人員可以利用鼠標(biāo)和鍵盤(pán)等在樓層平面圖中針對(duì)燈具加以設(shè)置處理，以改變燈具工作狀態(tài)，在完成設(shè)置之后，現(xiàn)場(chǎng)燈具將會(huì)同步更新。在有緊急情況發(fā)生的時(shí)候，工作人員在控制室便可更改應(yīng)急疏散指示燈所處狀態(tài)，提高現(xiàn)場(chǎng)人員逃生引導(dǎo)過(guò)程的高效性。

應(yīng)急照明控制器具備記錄功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類信息的記錄，具體包括開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間、燈具操作類型與時(shí)間等。各種記錄按照時(shí)間順序進(jìn)行排序，工作人員可以在一定時(shí)間范圍內(nèi)實(shí)施記錄查詢，并不需要對(duì)所有記錄進(jìn)行挨個(gè)查看。在存儲(chǔ)記錄內(nèi)存用完以后，新紀(jì)錄會(huì)對(duì)較早記錄形成覆蓋。

應(yīng)急照明控制器具備打印功能，以打印出工作人員選擇的運(yùn)行記錄，兼具聲、光提示功能?？刂破鲀?nèi)設(shè)有喇叭，在出現(xiàn)故障或報(bào)警等信息的時(shí)候，會(huì)發(fā)出提示音，各種事件與不同提示音一一對(duì)應(yīng)，工作人員僅憑聲音便可判斷發(fā)生了何種事件。按下消音按鍵之后可以靜音，當(dāng)發(fā)生新事件之后，便會(huì)再次響起提示音。此外，控制器中配有LED提示燈，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工作狀態(tài)的簡(jiǎn)單指示：電源、消音、應(yīng)急以及故障等。

應(yīng)急照明控制器能夠與其他控制器之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，完成信息共享。比如可以接收其他控制器所產(chǎn)出的火警信息，依據(jù)發(fā)生地點(diǎn)自動(dòng)計(jì)算可投入使用的逃生通道，隨后更改現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急疏散指示燈的狀態(tài)，人們依據(jù)疏散指示燈狀態(tài)便能直接判斷出該走哪條路，以節(jié)約寶貴的逃生時(shí)間。

控制器的對(duì)外結(jié)構(gòu)主要采用CAN總線接口。這是因?yàn)楣こ滩季€過(guò)程中，各種信號(hào)線、電源線需要布置于同一通道當(dāng)中，造成各類電磁干擾情況的出現(xiàn)，為縮減電磁干擾帶來(lái)的影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的長(zhǎng)距離穩(wěn)定傳輸，使用CAN總線通信方式。

1.2 應(yīng)急照明集中電源

應(yīng)急照明集中電源燈輸入電壓是AC220V，經(jīng)過(guò)整流濾波處理之后輸出低壓直流，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行供電，依據(jù)國(guó)家及行業(yè)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，系統(tǒng)應(yīng)急工作時(shí)間不應(yīng)該低于90分鐘，因此即便遇到失電掉電情況，系統(tǒng)也必須要維持正常工作，通過(guò)加入蓄電池組作備用供電，確保系統(tǒng)可以長(zhǎng)期維持高效運(yùn)行狀態(tài)。

應(yīng)急電源應(yīng)用的是AC220V供電，自身具備電池管理功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池組運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。在發(fā)生緊急狀態(tài)（比如AC220V掉電）時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)向蓄電池組輸出的自動(dòng)切換，其切換時(shí)間不超過(guò)5秒。而應(yīng)急電源具體配置數(shù)量需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)燈具情況進(jìn)行合理增減，以充分滿足工程實(shí)際需求。

1.3 應(yīng)急照明分配電裝置

通常將應(yīng)急照明分配電裝置安裝于現(xiàn)場(chǎng)，具有兩個(gè)方面功能：①將應(yīng)急電源所輸出的電壓經(jīng)轉(zhuǎn)換成為消防應(yīng)急燈具需要的電壓，為消防應(yīng)急燈具供給電能。應(yīng)急燈具一般使用DC36V，倘若直接由控制室輸出36V，因?yàn)榭刂剖遗c現(xiàn)場(chǎng)之前距離較遠(yuǎn)，線損較大。因此，需要從控制室中輸出高電壓，以降低其線損，到現(xiàn)場(chǎng)后通過(guò)分配電裝置實(shí)施電壓轉(zhuǎn)換，成為消防應(yīng)急標(biāo)志燈工作所需電壓；②轉(zhuǎn)換與傳遞信息。應(yīng)急照明控制器要與消防應(yīng)急燈具之間建立通信，而分配電裝置與控制室之間距離較遠(yuǎn)，并且傳輸電路會(huì)受到各種電磁干擾的影響，所以二者間的通信必須滿足遠(yuǎn)距離傳輸與強(qiáng)抗干擾能力等。使用CAN總線方式支持通信可以有效解決這一問(wèn)題，但若是每個(gè)標(biāo)志燈都采取CAN接口方式進(jìn)行通信，會(huì)導(dǎo)致成本投入大幅提升。因此，需要一個(gè)對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的裝置。應(yīng)急照明分配裝置便可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)急照明控制器所傳回信息的接收，轉(zhuǎn)換之后再向現(xiàn)場(chǎng)燈具傳遞。

2 智能消防應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)基本功能

2.1 系統(tǒng)基本功能

2.1.1 智能監(jiān)測(cè)功能

①對(duì)主機(jī)、控制器以及燈具等部分通訊設(shè)備的具體通訊連接狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；②對(duì)主機(jī)備用電源故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；③對(duì)應(yīng)急燈具的電磁故障、光源故障等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；④對(duì)蓄電池壽命進(jìn)行檢測(cè)，以定期的方式檢測(cè)蓄電池的應(yīng)急時(shí)間；⑤對(duì)系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案啟動(dòng)情況與應(yīng)急轉(zhuǎn)換功能等進(jìn)行檢測(cè)。

2.1.2 智能控制功能

①通過(guò)智能控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)急燈具基本工作方式的遠(yuǎn)程設(shè)定，具體包括非持續(xù)式、持續(xù)式以及可控式；②通過(guò)智能控制技術(shù)，能夠依靠火災(zāi)探測(cè)器所形成的報(bào)警區(qū)域自動(dòng)選擇出最優(yōu)逃生路線，并以此為依據(jù)控制標(biāo)志燈的箭頭方向；③還可實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音提示、頻閃以及導(dǎo)光流等各類聯(lián)動(dòng)功能的遠(yuǎn)程設(shè)定與控制；④配合檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)急燈具轉(zhuǎn)換功能的自動(dòng)或手動(dòng)控制，為監(jiān)控任務(wù)的完成提供保障。

2.1.3 消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

①將中央監(jiān)控主控制器設(shè)置在中央消防控制中心，與消防報(bào)警系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，以接收來(lái)自于消防報(bào)警系統(tǒng)的火警聯(lián)動(dòng)信號(hào)，將其作為聯(lián)動(dòng)依據(jù)。主控制器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全部設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控；②火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主機(jī)與疏散系統(tǒng)中的主控制器通過(guò)某種協(xié)議或者干節(jié)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，獲取疏散通道中的實(shí)際火災(zāi)情況；③火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)可以供給聯(lián)動(dòng)協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)動(dòng)接口或者消防干節(jié)點(diǎn)聯(lián)動(dòng)模塊等；④主控制器在接收聯(lián)動(dòng)信號(hào)之后需要向火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的主機(jī)發(fā)送相應(yīng)反饋信號(hào)，并確認(rèn)信號(hào)收到；⑤聯(lián)動(dòng)原則：如果在地下層和地上二層以上（其中包括二層）發(fā)生火災(zāi)，需要判定安全疏散通道的安全性，如果出現(xiàn)煙霧彌漫區(qū)域或者對(duì)人員疏散具有危險(xiǎn)，便要執(zhí)行其應(yīng)急預(yù)案。將通向此安全疏散通道的出口標(biāo)志燈關(guān)閉，原來(lái)指向此標(biāo)志燈的可調(diào)標(biāo)志燈則應(yīng)調(diào)整方向。

2.2 系統(tǒng)應(yīng)急過(guò)程

智能消防應(yīng)急照明疏散指示系統(tǒng)使用了具有不同功能和作用的消防疏散指示標(biāo)志燈，配以頻閃型、視覺(jué)連續(xù)型、雙向可調(diào)型以及語(yǔ)音播報(bào)型標(biāo)志燈，對(duì)逃生人員聽(tīng)覺(jué)與視覺(jué)感官進(jìn)行調(diào)動(dòng)，讓人員可以在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中更為精準(zhǔn)、快速地逃生。

系統(tǒng)應(yīng)急步驟具體包括：①第一步，在確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)之后，對(duì)所有非應(yīng)急電源進(jìn)行強(qiáng)切，并使應(yīng)急燈跳轉(zhuǎn)到應(yīng)急狀態(tài)，打開(kāi)應(yīng)急照明燈；②第二步，在接收到來(lái)自于消防報(bào)警設(shè)備經(jīng)過(guò)確認(rèn)以后的聯(lián)動(dòng)信號(hào)之后，系統(tǒng)主機(jī)依靠聯(lián)動(dòng)邏輯對(duì)應(yīng)急疏散指示燈所呈現(xiàn)的逃生通道指向進(jìn)行控制，以起到疏散路徑局部調(diào)整和優(yōu)化的效果。聯(lián)動(dòng)過(guò)程依據(jù)主要是消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)信號(hào)，針對(duì)火災(zāi)所在樓層、下一層、上一層以及地下層等位置啟動(dòng)相應(yīng)的疏散逃生方案。對(duì)于大型超市、商場(chǎng)、車(chē)站、酒店、機(jī)場(chǎng)以及醫(yī)院等面積較大的公共場(chǎng)所，要在疏散通道位置加裝可以調(diào)節(jié)方向的導(dǎo)向光流等，以降低火災(zāi)煙霧的影響效果。

2.3 系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)過(guò)程

將現(xiàn)場(chǎng)疏散通道當(dāng)中的煙感探頭作為火災(zāi)事故聯(lián)動(dòng)信息的采集點(diǎn)，在各個(gè)聯(lián)動(dòng)點(diǎn)確定發(fā)生火災(zāi)之后，由消防報(bào)警主機(jī)給監(jiān)控主機(jī)控制器發(fā)送聯(lián)動(dòng)信號(hào)，控制器可以具體依據(jù)預(yù)先設(shè)定的聯(lián)動(dòng)預(yù)案對(duì)正確優(yōu)化指令進(jìn)行檢索處理，同時(shí)依靠通訊設(shè)備為目標(biāo)燈具發(fā)布適宜的局部?jī)?yōu)化指令，而目標(biāo)燈具在接收到信號(hào)之后可按照預(yù)案自動(dòng)轉(zhuǎn)入到應(yīng)急狀態(tài)。在執(zhí)行預(yù)案的過(guò)程中，控制器可以依據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)信息對(duì)疏散方向進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。如果火災(zāi)蔓延速度過(guò)快，控制器也不能為逃生人員選擇出合理的通道時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)將應(yīng)急標(biāo)志燈指示方向進(jìn)行復(fù)位處理。在工程實(shí)踐中，主控制器可以通過(guò)自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式為底層燈具發(fā)布火災(zāi)應(yīng)急指令。其中，自動(dòng)模式主要以火災(zāi)報(bào)警主機(jī)確認(rèn)之后的聯(lián)動(dòng)信號(hào)作為具體依據(jù)；手動(dòng)模式則是由具備操作權(quán)限的人員依據(jù)火災(zāi)具體發(fā)生情況，一鍵式發(fā)送聯(lián)動(dòng)預(yù)案。倘若火災(zāi)的發(fā)展已經(jīng)造成局部通信破壞，亦或是強(qiáng)電失電問(wèn)題，在每個(gè)應(yīng)急疏散指示燈具中所配置的蓄電池便會(huì)持續(xù)為其供電，其具體供電時(shí)間需要滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。除此之外，當(dāng)燈具不受主機(jī)指令控制的情況下，應(yīng)該通過(guò)默認(rèn)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)急狀態(tài)的轉(zhuǎn)入，繼而確保應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)整體運(yùn)行效果符合消防應(yīng)急救援要求。

3 智能化應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

3.1 燈具層設(shè)計(jì)

3.1.1 安全出口標(biāo)志燈

安全出口標(biāo)志燈設(shè)計(jì)位置包括：①建筑內(nèi)部各安全出口；②各個(gè)樓層疏散樓梯間或者防煙樓梯間前室門(mén)口；③室內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)位置到房間疏散門(mén)之間距離大于十五米的房間門(mén)。

3.1.2 疏散方向標(biāo)志燈

疏散方向標(biāo)志燈設(shè)計(jì)位置包括：①疏散過(guò)道拐彎位置；②地下室內(nèi)的疏散樓梯間；③超過(guò)二十米的直行過(guò)道、超過(guò)十米的袋形過(guò)道；④人防工程；⑤避難間等安全場(chǎng)所。

3.1.3 消防應(yīng)急照明燈

消防應(yīng)急照明燈設(shè)計(jì)位置包括：①疏散過(guò)道、夜間使用公共場(chǎng)所、人員流動(dòng)密集房間等區(qū)域，其地面水平疏散通道照度不應(yīng)該小于2lx；②消防電梯、樓梯間、室外樓梯等位置的地面水平照度不應(yīng)該小于5lx；③學(xué)校寢室、老年公寓以及醫(yī)院等需要救援人員進(jìn)行協(xié)助疏散的場(chǎng)所，其地面最低水平照度不應(yīng)該小于5lx；④消防控制室、水泵房、通信機(jī)房等位置在發(fā)生火災(zāi)時(shí)有人員值守，需要同時(shí)配備備用照明與疏散照明。其中備用照明可以使用普通燈具，并采取雙電源供電方式。

3.2 配電層設(shè)計(jì)

在完成燈具設(shè)置之后，可以依據(jù)建筑防火分區(qū)具體確定供電支路，并以其為基礎(chǔ)針對(duì)集中電源與分配電裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，完善系統(tǒng)構(gòu)成。對(duì)配電層進(jìn)行設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)包括：

3.2.1 集中電源

要將應(yīng)急照明集中電源對(duì)應(yīng)的電池組配置于消防控制室、防火分區(qū)配電室以及豎井等位置，同時(shí)符合下述要求：①容量不高于1kVA，可以將其設(shè)置于豎井之內(nèi)；②容量不高于5kVA，可以將其設(shè)置于配電間之內(nèi)；③容量不超過(guò)10kVA，應(yīng)將其設(shè)置于具有良好自然通風(fēng)的配電間之內(nèi)；④當(dāng)容量超過(guò)10kVA時(shí)，除了必須要保持良好的自然通風(fēng)，必要情況下還要加裝通風(fēng)裝置，并確保通風(fēng)換氣頻率不低于每小時(shí)三次。

3.2.2 分配電裝置

①要將應(yīng)急照明分配電裝置安排在值班室、配電間以及電氣管道井等位置；②在人員密集場(chǎng)所需要依據(jù)防火分區(qū)進(jìn)行設(shè)置。而在非人員密集場(chǎng)所，則可使一個(gè)分配電裝置輻射多個(gè)防火分區(qū)，但是每一個(gè)防火分區(qū)都要采取單獨(dú)的照明供電回路；③對(duì)于超過(guò)2000平米的防火分區(qū)，要進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置；④單個(gè)分配電裝置所覆蓋防火分區(qū)面積不應(yīng)該超過(guò)4000平米，而地鐵隧道區(qū)域內(nèi)則不應(yīng)該大于一個(gè)區(qū)段的一半，道路隧道內(nèi)不應(yīng)該超過(guò)500米。

3.2.3 布線方式

配電層的布線方式主要包括：

①電源電壓DC24V的集中電源和分配電裝置“樹(shù)干式”布線（并非處于同一平面層）（圖1）。

圖1 電源電壓DC24V的集中電源和分配電裝置“樹(shù)干式”布線圖

②電源電壓AC220V的集中電源和分配電裝置“樹(shù)干式”布線（并非處于同一平面層）（圖2）。

圖2 電源電壓AC220V的集中電源和分配電裝置“樹(shù)干式”布線圖

③電源電壓DC24V集中電源和分配電裝置“放射式”布線（處于同一平面層）（圖3）。

圖3 電源電壓DC24V集中電源和分配電裝置“放射式”布線圖

④電源電壓AC220V集中電源和分配電裝置“放射式”布線（處于同一平面層）（圖4）。

圖4 電源電壓AC220V集中電源和分配電裝置“放射式”布線圖

對(duì)上述四種布線方式進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，不管使用哪一種布線方式，其通訊總線都要采用ZR-RVS-2×1.5mm2的阻燃雙絞線。當(dāng)電源電壓是DC24V的時(shí)候，電源線依據(jù)接入燈具總功率差異選擇ZR-BV-2×2.5-6mm2的阻燃銅線，并且對(duì)電源線和信號(hào)線可以在相同管道中進(jìn)行敷設(shè)，配電半徑不大于50米；當(dāng)電源電壓是AC220V的時(shí)候，電源線可以直接使用ZR-BV-2×2.5mm2，電源線和信號(hào)線需要分管進(jìn)行敷設(shè)，配電半徑不大于1000米。

3.3 控制層設(shè)計(jì)

對(duì)應(yīng)急燈具實(shí)際功率之和P進(jìn)行計(jì)算，一般確定安全系數(shù)K=1.2-1.5，便可確認(rèn)集中電源額定功率，為控制層設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

3.3.1 控制器

①當(dāng)系統(tǒng)當(dāng)中有且只有一臺(tái)應(yīng)急照明控制器的情況下，應(yīng)該將其安排在消防控制室或者其他有人值守的場(chǎng)所；②當(dāng)系統(tǒng)中有多臺(tái)應(yīng)急照明控制器的情況下，則應(yīng)該將主控制器設(shè)置于消防控制室，其余控制器可分配在配電室等場(chǎng)所。

3.3.2 設(shè)備總數(shù)限制

應(yīng)急照明控制器所能控制的設(shè)備包括集中電源、分配電裝置、配電箱以及消防應(yīng)急燈具等，而在工程實(shí)踐中，每一臺(tái)應(yīng)急照明控制器直接控制的設(shè)備數(shù)量不應(yīng)該超過(guò)3200個(gè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的科學(xué)配置具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)于保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要，值得我們投入更多人力、物力和財(cái)力對(duì)其進(jìn)行持續(xù)完善。要充分結(jié)合建筑實(shí)際情況，做到因地制宜，促進(jìn)系統(tǒng)發(fā)揮出更大的應(yīng)用效能，為火災(zāi)救援提供更好的支持，促進(jìn)建筑體系的持續(xù)完善化發(fā)展，為城市建設(shè)形成更大的支持。