商业综合体中智能应急疏散系统的应用

时间：2022-07-18作者：安科瑞电气股份有限公司浏览：163

摘要：分析了商业综合体火灾疏散难题及传统疏散指示存在的不足，介绍了智能疏散指示系统的优越性及应用于商业综合体的必要性。文章结合工程设计实例，阐述了智能疏散指示系统的设计要点及设计中需要注意的问题。

关键词: 商业综合体; 智能疏散指示系统; 疏散。

0引言
       近年来，具有购物、餐饮、休闲等功能于一体的商业综合体如雨后春笋般大量涌现出来，在给 人们生活带来便捷、舒服体验的同时，也增加了发生火灾的危险性及火灾时消防疏散的难度。文章将介绍智能疏散指示系统( 系统还包括应急照明部分，文章暂不讨论) 的优越性及应用于商业综合体的必要性，并结合工程设计实例，阐述了智能疏散指示系统的设计要点及设计中需要注意的问题。

1安装智能疏散指示系统的必要性
1.1商业综合体火灾疏散的难题
       商业综合体建筑结构错综复杂，甚至将几层通过 中庭连在一起，部分疏散楼梯还要借助首层公共区域 作为“亚安全区”疏散至室外，突破了防火规范的要求，只能依靠消防性能化分析解决消防疏散问题，导 致疏散路径更长、更复杂、更危险。此外，人员高度密集，人员对建筑布局、疏散通道及安全出口不熟悉。一旦发生火灾，绝大多数缺乏逃生训练和疏散经验的人员，面对火灾时的浓烟、高温、大火等恶劣环境，恐 慌的人群往往争相逃命，假如就近安全出口发生火灾，逃生人员要找到新的安全出口将非常困难。
1.2传统疏散指示存在的不足
       传统疏散指示存在如下缺点: ①故障无法及时发现及检修，火灾时可能出现疏散盲区，后期维护工作量大，运行成本高; ②疏散指示灯指向固定不可变，可能将逃生人员指向发生火灾的危险区域; ③在火灾烟雾状态下透光性不好，火灾中的浓烟*导致安全出口灯不可见; ④灯具电压采用交流 220V，火灾时消防水四溢，*引起人员触电。
1.3 安装智能疏散指示系统之作用
       显然，传统的疏散指示已经无法胜任此类商业综 合体的疏散指示工作，智能疏散指示系统以其“安全、准确、*”的设计理念弥补了传统疏散指示的不足， 很好地解决了商业综合体火灾时的消防疏散难题，为 商业综合体火灾安全疏散提供了强有力的**。

2智能疏散指示系统
2.1 系统优越性
       (1) 系统具有实时在线巡检功能，并显示所有终端灯具及相关设备的工作状态。当系统内任一设备发生故障时，会发出声、光故障警示信号，并在图形软件界面显示故障类型与地点、故障时间等。排除故障后，警示则会自动没有。在火灾时，杜绝故障造成的疏散盲区。
       (2) 发生火灾时，应急照明主机与火灾自动警示系统联动，准确判定着火点位置。在确定着火点位置后，应急照明主机通过逻辑处理给各疏散指示灯 *发出指令，按照合适的疏散预案实时调整疏散指 示灯指向，原则是远离着火点，就近安全出口疏散。
       (3) 灯具结合光标、频闪及声音功能，以光流形式动态指示疏散路线，在火灾浓烟中能显著提高灯具光 源的能见度; 接近安全出口时有声音提示( 声音播放“这里是安全出口”) ，非安全出口，则进行灭灯处理。通过视觉和听觉的双重引导，强化对正确疏散路线的 识别，减少逃生人员的恐慌心理，显著提高疏散效率。
       （4）灯具采用直流安全电压( 一般为 DC24V 或DC36V) ，大限度**人员安全，且系统抗干扰能力更强，运行更稳定。
2.2 系统形式及组成
       《消防应急照明和疏散指示系统》GB17945 － 2010* 4.1 条把消防应急照明和疏散指示系统按系统形式分为 4 类: a 自带电源集中控制型; b 自带电源非集中控制型; c 集中电源集中控制型; d 集中电源非集中控制型。智能疏散指示系统属于 a 类和 c 类。集中电源又可分为分散式和主站式。
       系统一般由应急照明主机、应急照明集中电源、应急照明分配电装置、应急照明配电箱、消防应急灯具及相关附件组成。


3相关规范介绍
       ( 1) 《商店建筑设计规范》JGJ 48 － 2014*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。
       ( 2) 北京市《消防安全疏散标志设置标准》DB11 / 1024 － 2013* 3.2.6 条规定: 单层建筑面积4000m2 以上的地下商场，单层建筑面积10000 m2 以上的地上商场应选择集中控制型消防安全疏散标志。
       ( 3 ) 辽宁省《建筑消防安全技术规范》DB21 / T2116 － 2013* 6.9 条规定: 每层建筑面积**过 5000m2的地上商场，每层建筑面积**过2 000m2的地下商场应设置集中控制型的疏散指示标志灯。
       ( 4) 《江西省建设工程消防技术有关问题的指导意见( 2014 年) 》*七条* 1 款规定: 建筑面积**过5 000m2 的地上商场、每层建筑面积**过2000m2 的地下商场应设置集中控制型的疏散指示系统，应**采用自带电源集中控制型。


4工程实例设计分析
4.1工程概况
       该工程为江西某广场，地下 2 层，地上 5 层; 建筑高度 27.5m，总建筑面积 140 000m2，其中地上建筑面积 100 000m2 ，地下建筑面积 40 000m2。业态布置为:一层为零售汇合店、次主力店、宝贝王及室内步行街内铺; 二层为电器及室内步行街内铺; 三层为电玩城及室内步行街内铺; 四层为影院及室内步行街内铺。
4.2设计要点
       根据规范及消防部门的要求，该工程采用智能疏 散指示系统，**选用自带电源集中控制型系统。在 消防控制室设置 1 台应急照明主机; 在宝贝王、室内步行街、影院的楼层电井设置应急照明配电箱，应 急照明配电箱不应跨越防火分区设置; 在上述场所的疏散走道距地 1m 以下墙面设置智能疏散指示灯，间距≤20m，对于袋型走道，间距≤10m，在走道转角区，间距≤1m，在地面上设置作为辅助手段的保持视觉连续的智能疏散指示灯，采用小号灯具直径约150mm，间距≤3m，在各个安全出口设置智能疏散安全出口灯。
       该工程根据区域划分及电井分布情况，由设置于地下一层的消防控制室内的应急照明主机出 4 个回路( 厂家样本规定多带 4 个回路) 分别引至 1 ～ 4F 室内步行街 1 ～ 2#、1 ～ 4F 室内步行街 3 ～ 4 #、1 ～4F 室内步行街 5 ～ 6#、1 ～ 4F 宝贝王及影院 1 ～ 2 #电井内的应急照明配电箱，4 个回路分别带 8 台、8 台、8台、3 台应急照明配电箱( 厂家样本规定每个回路多带 64 台) ，通信干线采用 ＲS485 总线，通过消防桥架由消防控制室引至各层电井，远距离约为 250m ( 厂家样本规定通信距离≤1 000m) 。应急照明配电箱至末端灯具采用电源线 WDZBN － BYJ － 2 ×2. 5mm2 + 通讯线 WDZBN － ＲYJS － 2 × 1． 5mm2穿 SC20 同管暗敷于墙面或地面内，每个回路多带 25 个灯具。系统图如图 1 所示。


图 1 智能疏散指示系统图

系统由应急照明主机、应急照明配电箱、智能疏散消防应急标志灯组成。①应急照明主机: 控制并显示各系统设备的工作状态; 实时显示灯具的状态、位置及火灾发生地点; 实时测试通信网络、供电线路、系统设备是否工作正常; 可与火灾自动警示系统联动，自动生成合适疏散预案。②应急照明配电箱: 可对每个回路的消防应急灯具的状态进行检测、控制; 具有与主机通信接口，把每个灯具的信息上传到主机，并接受主机的信号控制每个灯具。③消防应急灯具: 疏散指示灯具有电池检测、光源检测、频闪、改变方向等功能，安全出口灯具有电池检测、光源检测、频闪、灭灯及声音等功能，每个灯具具有地址码。
       应急照明主机及应急照明配电箱主用电源采用 AC220V，由就近的消防双电源切换箱接入，备用电源采用厂家自带UPS 提供; 智能疏散消防应急标志灯自带蓄电池，应急时间不少于90min，采用安全电压型 DC24V，以**消防应急状态时人员安全。系统正常状态时，由主电( AC220V) 回路向应急照明配电箱供电，再由应急照明配电箱降为 DC24V，向该区域各个供电回路连接的灯具供电，应急时由灯具内自带蓄电池供电。
       系统主机通过标准ＲS232 或ＲS485 端口连接，接收火灾警示系统主机的火灾警示位置信息，系统按照《火灾自动警示系统设计规范》GB50116 － 2013［6］附录 A 将相关信息上传至消防控制室图形显示装置。
4.3设计中需要注意的问题
       ( 1) 由于商业建筑面积难得，电气竖井一般都比较紧凑，方案阶段应预留出智能疏散指示系统中应急照明集中电源、应急照明分配电装置及应急照明配电箱的放置空间。
       ( 2) 手动火灾警示按钮警示不应联动改变疏散路线，因为手动火灾警示按钮警示部位往往不是确切的着火地点。
       ( 3) 袋型走道的疏散指示灯指示的疏散方向不应可变，以免误把逃生人员引向死胡同。
       ( 4) 根据《建筑设计防火规范》GB50016 － 2014［7］ * 10． 3． 6 条规定，室内步行街需要同时设置灯光疏散指示标志与作为辅助手段的保持视觉连续的灯光或蓄光疏散指示标志，但大部分商业综合体中室内步行街立面几乎全是玻璃，按规范在距地 1m 以下的墙面，间距≤20m 设置疏散指示灯基本不可能，只能采用吊装，由于甲方对规范不熟悉，常常担心吊装疏散指示灯影响美观，要求设计人员仅在地面设置疏散指示灯，殊不知室内步行街地面设置的疏散指示灯只是作为辅助手段，以保持视觉连续而增设的，并不能替代设置于距地 1m 以下墙面或吊装的疏散指示灯。
       ( 5) 设置于地面作为辅助手段的保持视觉连续的疏散指示灯间距，各 地要求大同小异，一 般为3m ～ 5m，如当地无强制要求，建议小号灯具直径约150mm 的采用 3m 间距，大号灯具直径约 250mm 的采用 5m 间距。
       ( 6) 个别设计人员仅设置于地面作为辅助手段的保持视觉连续的疏散指示灯，采用智能疏散指示系统，距地 1m 以下的墙面、吊装、安全出口却采用传统的消防疏散标志灯接入传统应急照明箱，火灾时*导致疏散指示方向互相矛盾，让逃生人员产生更大的恐慌，造成拥挤、踩踏，酿成更大的事故。
       ( 7) 集中电源集中控制型具有电池散热条件好、使用寿命长、维护及更换方便等优点，但是如果电池 与灯具之间的线路发生火灾时，被火烧坏或遇到大量 消防水出现短路故障，此回路的消防疏散标志灯就会 失去电源而熄灭，影响范围较大，而自带电源集中控 制型则刚好相反。因此应根据工程实际情况选择系 统形式，当地如无强制要求，一般较小的工程可以采 用自带电源集中控制型系统，较*程推荐采用集中 电源集中控制型( 分散式) ，不建议采用集中电源集中控制型( 主站式) ，以免发生火灾时出现故障，影响范围太大，造成严重后果。
       ( 8) 目前智能疏散指示系统的厂家鱼龙混杂，在实际工程应用中表现不一，个别厂家缺乏疏散路径优化算法的支持，仅在系统硬件上实现了改变指示方向的功能，火灾发生时，不一定可以发挥作用，甚至还可能将疏散路线指向火灾危险区域，造成严重后果，设计中参考的厂家应严格筛选。


5安科瑞智能照明及疏散系统功能及选型
5.1系统简介
       消防应急照明和疏散指示系统配合火灾警示主机的使用，在火灾时刻，能够准确给出好的疏散路径指示，智能打开消防应急标志灯的指示方向以及应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引逃生方向，**群众的人身安全，为各商家担心的安全问题解决了后顾之忧。该系统主要应用于机场、轨道交通、地道、客运枢纽、医院、学校、体育馆、展览馆、酒店等场所。
消防应急照明和疏散指示系统由主机（主机）、集中电源（供电）和灯具（疏散指示灯、应急照明灯）等几部分组成。如下图：

系统组成
5.2系统功能
       ①　联动警示功能——主机能与火灾自动警示系统联动，发生火灾时，自动接收火灾警示系统的信息，并发出声光警示信号，同时显示屏指示警示地点，记录警示时间，声音警示将一直保持，直至点击“消音”按钮实现消音。
       ②　系统监控功能——主机可对系统内部的所有组件工作状态进行24小时监控，实时检测其工作状态是否正常，包括集中电源、灯具。
       ③　故障警示功能——当系统组件之间的通讯线或电源线发生短路、断路故障时，主机会发出声光警示信号，并在显示屏上指示故障发生时间、故障设备、故障类型以及故障区域。
       ④　自检功能——自动检查主机中所有状态指示灯、显示屏、喇叭、打印机是否正常。自检功能分为常规自检、月检和一年一检查，定期检查电路故障，去掉隐患。常规自检方式为所有指示灯闪亮、显示器、音响器件发声；月检方式为上电48h后，每隔30天应急工作30~180秒；一年一检查方式为每年应急工作时间不少于30min。
       ⑤　备电功能——内置备用电源，主电源供电不足时，备电源自动切换，切换过程中系统保持平稳运行状态，可以保证系统可靠运行，且备用电源至少保证应急照明主机正常工作3h。
       ⑥　记录存储与查询功能——当系统发生应急启动、故障等事件时，主机能自动记录事件类型，事件发生时间，事件发生区域以及事件的详细信息，可在日志记录中自定义查询日期及范围，主机能存储事件记录**过10000条。
       ⑦　导光流功能——主机可通过软件界面设置灯具顺序闪亮的频率，2～32Hz可设。
       ⑧　权限控制功能——为确保系统的运行，操作权限分为“administrators级别”、“操作员级别”和“值班员级别”三个级别，不同级别的操作员具有不同的操作权限。日常用户级：实时状态监视及操作、事件记录查询、监控模块远程复位；监控操作级：实时状态监视及操作、事件记录查询、监控模块远程复位、设备自检；系统管理级：实时状态监视、事件记录查询、终端远程复位、设备自检，主机系统参数查询、主机各模块单独检测、普通用户添加与删除。
5.3产品选型表
①　主机和集中电源选型表

②　灯具选型表

6结语
      智能疏散指示系统突破了传统疏散指示的“就近疏散”原则，改为远离火源为前提的“安全疏散”，大大提高了火灾时消防疏散的安全性、可靠性。自推广应用以来，受到了消防部门和建筑行业的广泛**。可以预见，随着科技的不断发展，智能疏散指 示系统将在具体应用中不断推陈出新，在智能化程度 越来越高的建筑行业，得到更广泛的应用，为现代建筑消防应急疏散发挥至关重要的作用。

参考文献：
［1］GB 17945 － 2010 消防应急照明和疏散指示系统［S］． 北京: 中国标准出版社，2010．
［2］DB11 /1024 － 2013 消防安全疏散标志设置标准［S］． 北京: 中国建筑工业出版社，2013．
［3］王文曲，智能疏散指示系统在商业综合体中的应用.
［4］安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11月版.
［5］安科瑞消防应急照明和疏散指示系统/防火门监控系统/消防设备电源监控系统/电气火灾监控系统选型手册.2019.7月版.


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