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摘要: 分析了大型公共建筑消防应急照明的现状，对消防应急照明系统的设计，以及在实际工程中系统的应用作了详细的介绍，为大型公共建筑的消防照明设计提供了借鉴经验。
关键词: 消防应急照明系统; 应急灯具; 应急电源; 疏散控制策略
中图分类号：TU998.1 文献标识码：A
引言
近年来，随着我国经济的不断发展，大型公共建筑越来越多，尤其是人员较为密集、疏散出口较多的大规模商业场所、交通枢纽等，由于其内部建筑结构复杂，人员集中，紧急状况下的人员疏散是一个很重要的问题，因此，消防应急照明系统是非常重要的安全设施，是保证建筑物内人员及时疏散的前提，有利于救援工作的顺利进行。应急照明是正常照明系统因电源发生故障，不能再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。本文主要介绍了消防应急照明系统，以及在实际工程中系统的设计与应用。
1 消防应急照明系统的设计
1． 1消防应急照明的现状
大空间建筑物的多出口决定了在紧急疏散时消防应急灯具的重要性。消防应急灯具在断电情况下可持续工作，指明疏散方向，以提供疏散人员所需的合理逃生时间。传统的火灾探测报警装置和应急照明疏散指示设备分别独立工作，彼此之间没有密切联系及火灾发生时的联动关系。固定方向疏散指示和安全出口标志存在着安全隐患，当疏散线路上或安全出口附近发生火灾时，仍会将人员引向危险区域。同时，固定方向的疏散指示系统在烟雾条件下的引导效果也不理想。另外，由于大型公共建筑物规模庞大、结构复杂，灯具数量大，依靠人员管理难度很大，经常在发生火灾时，灯具却已损坏，起不到应有的疏散作用，因此设计一个安全、有效、合理的消防应急照明系统非常重要。
国际照明委员会CIE 的《建筑物内的应急照明指南》及我国的GB 50034—2004《建筑照明设计标准》将应急照明按用途分为: 疏散照明灯、疏散标志灯( 出口标志灯和指向标志灯) 。设计应急照明系统时，必须将上述两种用途的灯具结合考虑，纳入同一控制系统，使之能够在发生火灾时，准确、快速地疏散人群。
1． 2 消防应急照明系统的设计
一个完善的消防应急照明系统，应在电源设置、系统组织、照明控制方式、导线选型及敷设方式、灯具选择及安装位置、诱导指向、安全保护措施等环节都严格执行相关规范，保证其在火灾紧急状态下发挥应有的作用。本文着重介绍了系统中灯具选择、电源配置及照明控制方式的设计。
集中控制型消防应急灯具系统出口标志灯引入语音功能。该功能平时不开启，火灾时，根据出口安全与否，选择性开启。实践表明，在出口标准灯中引入语音功能能显著提高疏散时间( 提高70%) 和疏散路径的明确性( 提高30%) 。在大空间场所集中控制型消防应急灯具系统引入光流灯具，平时光流不开启; 火灾时，根据通道、出口安全与否开启，同时选择光流指示方向。集中控制型消防应急灯具系统中的方向指示灯引入方向可调功能，平常就近指向安全出口; 火灾时，根据火灾报警信息对方向指示灯具进行指示方向的优化调整。应急照明灯具全部采用寿命更长、更加节能的LED 光源。消防应急灯具维护困难，关键模块、电池、光源应急转换等故障不易察觉，应对多种功能模块设计故障报警、灯具自检等功能。
应急照明电源是指当正常电源不再提供正常照明情况下所需要的最低亮度的状态，即当正常照明电源电压降到额定电压60%以下时，转换到应急照明电源供电。应急照明电源的选择，要综合考虑其种类、转化时间、持续工作时间、电源自身的特点、实际应用场合的具体要求等诸多因素。
为做到安全、准确、迅速的逃生，必须单独建立消防应急照明系统，该系统以消防火灾报警系统信息为依据，根据预设的应急疏散方案，通过应急照明控制器进行局部疏散路径优化调整，达到动态疏散。应急照明控制器应能接入火灾自动报警系统的火灾报警信号或联动控制信号，并控制相应的消防应急灯具转入应急工作状态。
由于部分应急照明在平时不开启，通过系统编程可将该部分灯具纳入夜晚巡检照明，方便了日常管理和检测。消防应急照明系统主机应能监测光源故障、通信故障、电池故障、欠压故障，并定期检测电池容量。
2 消防应急照明系统的应用
某大型商务区地上为办公区，地下共3 层，地下1 F ～ 2 F 为商业与餐饮区域，地下3 F 为车库，每层约40 000 m2，地下每层约20 个防火分区。由于地下1 F ～ 2 F 人员密集，出入口较多，当发生火灾危险时，良好的应急照明疏散系统尤为重要。其消防应急照明系统设计如下:
( 1) 地下消防应急照明系统共设4 台主机:1 台中央主机( 中央消防控制中心) 和3 台分站
主机( 区域消防控制中心，地下室每层1 台) 。中央主机负责监控3 台分站主机，分站主机负责监控其下每层各个防火分区的区域智能应急照明箱。中央主机和分站主机之间采用独立局域网通信。中央主机控制系统界面上能显示与其相连的分站主机的通信状态( 通信故障、通信正常) ，一旦开启系统控制平台后，主机之间开始通信，消防报警联动信号集中接入中央主机，通过中央主机向分站主机传递火灾联动信号。中央主机将集中监控各分站主机工作状态，而分站主机消防联动控制优先级高于中央主机。
( 2) 在每个防火分区配电间内设置1 台区
域智能应急照明箱，其中包含通信模块、联动模块、市电检测模块、控制模块、智能场景模块。电源引自本防火分区的应急照明配电总箱，当联动模块检测到消防联动信号或当市电信号监测模块检测到市电失电时，强制点亮所有应急灯具，并根据预设场景调节双向指示灯。在疏散走道、合用前室及公共场所有人员流动的区域，疏散通道的照度不应小于2 lx; 疏散楼梯间的地面照度不应低于5 lx。应急疏散照明及标志指示灯均采用以LED 为光源的灯具。LED 作为新型理想光源，具有寿命长、发光效率高、功耗低、启动时间短、显色指数高、结构牢固、不怕震动、方向性好、工作电压低、无紫外辐射、环保、重量轻、适应性强等优点。
( 3) 考虑到人们对现有的疏散指示的认知和依赖性不强，逃生人员容易忽视疏散指示标志，使产品的疏散作用得不到充分发挥。因此，在各个防火分区末端出入口设置语音出口标志灯。平时标志灯具常亮，消防联动时，通过指令控制启动灯具的频闪功能和语音提示功能。由于地下商业面积较大，疏散出口较多，需根据现场消防实际情况，制定相应的疏散路线，以免将人群疏散到危险区域，故而在通道内设置双向可调墙面或地面标志灯。平时指示灯向正常的疏散方向常亮，火灾联动时，通过指令或消防控制室专业人员控制启动灯具的频闪功能和调向功能。当系统根据火灾报警信号联动熄灭安全出口指示标志灯具时，应在接收到安全出口处设置的感温火灾探测器的火灾报警信号时，系统才能联动熄灭指向该出口的消防应急标志灯具。消防探测器均具有地址编码，当探测到火情时能准确地反映出具体方位，因此，在预设消防疏散场景模式时，应将双向疏散指示的点位与探测器的点位相对应，以便准确地设计出各种疏散场景模式。
( 4) 考虑到低压供电半径有限，应尽量减少线路电压降。该工程消防应急照明的应急电源
采用柴油发电机组与蓄电池组组合方式供电。按不同防火分区分散设置的蓄电池组系统，其控制装置能手动控制各蓄电池组及转换装置的工作状态。
( 5) 由于消防应急照明系统平时兼用，因此需要制定一个合适的系统控制策略，使应急照明
系统能发挥最大的功效，既满足平时正常照明，又能满足应急疏散的要求。本文设计的消防应急照明系统控制流程图如图1 所示。
消防应急照明系统开启，接收消防报警系统发来的信号。如未检测到火灾信号，则系统进入应急照明系统自动控制模式，根据系统内部设置的各个时段对应的不同场景模式，采用方便、易操作的定时控制来调节灯具，进入相应的照明场景。当读取现场灯具检测数据与相应场景不符时，应急照明系统报警; 当工作正常时，该次控制完成，系统继续检测火灾信号。如系统检测到火灾信号，则进入应急照明系统火灾疏散模式，开启全部消防应急照明，通过与消防控制系统的联结，可读取火灾发生的具体方位，从应急疏散场景预案中选择最为合适的方案; 当读取现场相应火灾区域信息出现不能正常读取数据或无法找到与之相符的预设疏散场景时，则应急照明系统报警; 当工作正常时，系统动态调节疏散方向，开启正确方位的语音疏散功能，进入相应的预设疏散场景，为疏散人员指示出准确、快速的安全通道。
3 结语
在现代公共建筑中，消防应急照明系统已成为不可缺少的一部分。消防应急照明系统不仅考虑应急照明的灯具选择和电源選择，还要在设计时仔细分析建筑物的使用特点、火灾发生情况等多方面因素，通过整合建筑疏散功能，构建出一个安全、准确、迅速的智能疏散系统，并结合实际情况和专家经验，对消防应急照明系统进行建模，使系统真正做到智能分析、动态调节、安全疏导。
［1］ 于景霖． 应急照明供电及其控制的再分析［J］． 安防科技，2010( 10) : 35-38．
［2］ 唐亮． 公共建筑应急照明设计概述［J］． 交通运输，2011( 11) : 225-226．
［3］ 张茜，陈涛，吕显智． 建筑智能疏散系统架构［J］．消防科学与技术，2011( 30) : 205-207．
关键词: 消防应急照明系统; 应急灯具; 应急电源; 疏散控制策略
中图分类号：TU998.1 文献标识码：A
引言
近年来，随着我国经济的不断发展，大型公共建筑越来越多，尤其是人员较为密集、疏散出口较多的大规模商业场所、交通枢纽等，由于其内部建筑结构复杂，人员集中，紧急状况下的人员疏散是一个很重要的问题，因此，消防应急照明系统是非常重要的安全设施，是保证建筑物内人员及时疏散的前提，有利于救援工作的顺利进行。应急照明是正常照明系统因电源发生故障，不能再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明。本文主要介绍了消防应急照明系统，以及在实际工程中系统的设计与应用。
1 消防应急照明系统的设计
1． 1消防应急照明的现状
大空间建筑物的多出口决定了在紧急疏散时消防应急灯具的重要性。消防应急灯具在断电情况下可持续工作，指明疏散方向，以提供疏散人员所需的合理逃生时间。传统的火灾探测报警装置和应急照明疏散指示设备分别独立工作，彼此之间没有密切联系及火灾发生时的联动关系。固定方向疏散指示和安全出口标志存在着安全隐患，当疏散线路上或安全出口附近发生火灾时，仍会将人员引向危险区域。同时，固定方向的疏散指示系统在烟雾条件下的引导效果也不理想。另外，由于大型公共建筑物规模庞大、结构复杂，灯具数量大，依靠人员管理难度很大，经常在发生火灾时，灯具却已损坏，起不到应有的疏散作用，因此设计一个安全、有效、合理的消防应急照明系统非常重要。
国际照明委员会CIE 的《建筑物内的应急照明指南》及我国的GB 50034—2004《建筑照明设计标准》将应急照明按用途分为: 疏散照明灯、疏散标志灯( 出口标志灯和指向标志灯) 。设计应急照明系统时，必须将上述两种用途的灯具结合考虑，纳入同一控制系统，使之能够在发生火灾时，准确、快速地疏散人群。
1． 2 消防应急照明系统的设计
一个完善的消防应急照明系统，应在电源设置、系统组织、照明控制方式、导线选型及敷设方式、灯具选择及安装位置、诱导指向、安全保护措施等环节都严格执行相关规范，保证其在火灾紧急状态下发挥应有的作用。本文着重介绍了系统中灯具选择、电源配置及照明控制方式的设计。
集中控制型消防应急灯具系统出口标志灯引入语音功能。该功能平时不开启，火灾时，根据出口安全与否，选择性开启。实践表明，在出口标准灯中引入语音功能能显著提高疏散时间( 提高70%) 和疏散路径的明确性( 提高30%) 。在大空间场所集中控制型消防应急灯具系统引入光流灯具，平时光流不开启; 火灾时，根据通道、出口安全与否开启，同时选择光流指示方向。集中控制型消防应急灯具系统中的方向指示灯引入方向可调功能，平常就近指向安全出口; 火灾时，根据火灾报警信息对方向指示灯具进行指示方向的优化调整。应急照明灯具全部采用寿命更长、更加节能的LED 光源。消防应急灯具维护困难，关键模块、电池、光源应急转换等故障不易察觉，应对多种功能模块设计故障报警、灯具自检等功能。
应急照明电源是指当正常电源不再提供正常照明情况下所需要的最低亮度的状态，即当正常照明电源电压降到额定电压60%以下时，转换到应急照明电源供电。应急照明电源的选择，要综合考虑其种类、转化时间、持续工作时间、电源自身的特点、实际应用场合的具体要求等诸多因素。
为做到安全、准确、迅速的逃生，必须单独建立消防应急照明系统，该系统以消防火灾报警系统信息为依据，根据预设的应急疏散方案，通过应急照明控制器进行局部疏散路径优化调整，达到动态疏散。应急照明控制器应能接入火灾自动报警系统的火灾报警信号或联动控制信号，并控制相应的消防应急灯具转入应急工作状态。
由于部分应急照明在平时不开启，通过系统编程可将该部分灯具纳入夜晚巡检照明，方便了日常管理和检测。消防应急照明系统主机应能监测光源故障、通信故障、电池故障、欠压故障，并定期检测电池容量。
2 消防应急照明系统的应用
某大型商务区地上为办公区，地下共3 层，地下1 F ～ 2 F 为商业与餐饮区域，地下3 F 为车库，每层约40 000 m2，地下每层约20 个防火分区。由于地下1 F ～ 2 F 人员密集，出入口较多，当发生火灾危险时，良好的应急照明疏散系统尤为重要。其消防应急照明系统设计如下:
( 1) 地下消防应急照明系统共设4 台主机:1 台中央主机( 中央消防控制中心) 和3 台分站
主机( 区域消防控制中心，地下室每层1 台) 。中央主机负责监控3 台分站主机，分站主机负责监控其下每层各个防火分区的区域智能应急照明箱。中央主机和分站主机之间采用独立局域网通信。中央主机控制系统界面上能显示与其相连的分站主机的通信状态( 通信故障、通信正常) ，一旦开启系统控制平台后，主机之间开始通信，消防报警联动信号集中接入中央主机，通过中央主机向分站主机传递火灾联动信号。中央主机将集中监控各分站主机工作状态，而分站主机消防联动控制优先级高于中央主机。
( 2) 在每个防火分区配电间内设置1 台区
域智能应急照明箱，其中包含通信模块、联动模块、市电检测模块、控制模块、智能场景模块。电源引自本防火分区的应急照明配电总箱，当联动模块检测到消防联动信号或当市电信号监测模块检测到市电失电时，强制点亮所有应急灯具，并根据预设场景调节双向指示灯。在疏散走道、合用前室及公共场所有人员流动的区域，疏散通道的照度不应小于2 lx; 疏散楼梯间的地面照度不应低于5 lx。应急疏散照明及标志指示灯均采用以LED 为光源的灯具。LED 作为新型理想光源，具有寿命长、发光效率高、功耗低、启动时间短、显色指数高、结构牢固、不怕震动、方向性好、工作电压低、无紫外辐射、环保、重量轻、适应性强等优点。
( 3) 考虑到人们对现有的疏散指示的认知和依赖性不强，逃生人员容易忽视疏散指示标志，使产品的疏散作用得不到充分发挥。因此，在各个防火分区末端出入口设置语音出口标志灯。平时标志灯具常亮，消防联动时，通过指令控制启动灯具的频闪功能和语音提示功能。由于地下商业面积较大，疏散出口较多，需根据现场消防实际情况，制定相应的疏散路线，以免将人群疏散到危险区域，故而在通道内设置双向可调墙面或地面标志灯。平时指示灯向正常的疏散方向常亮，火灾联动时，通过指令或消防控制室专业人员控制启动灯具的频闪功能和调向功能。当系统根据火灾报警信号联动熄灭安全出口指示标志灯具时，应在接收到安全出口处设置的感温火灾探测器的火灾报警信号时，系统才能联动熄灭指向该出口的消防应急标志灯具。消防探测器均具有地址编码，当探测到火情时能准确地反映出具体方位，因此，在预设消防疏散场景模式时，应将双向疏散指示的点位与探测器的点位相对应，以便准确地设计出各种疏散场景模式。
( 4) 考虑到低压供电半径有限，应尽量减少线路电压降。该工程消防应急照明的应急电源
采用柴油发电机组与蓄电池组组合方式供电。按不同防火分区分散设置的蓄电池组系统，其控制装置能手动控制各蓄电池组及转换装置的工作状态。
( 5) 由于消防应急照明系统平时兼用，因此需要制定一个合适的系统控制策略，使应急照明
系统能发挥最大的功效，既满足平时正常照明，又能满足应急疏散的要求。本文设计的消防应急照明系统控制流程图如图1 所示。
消防应急照明系统开启，接收消防报警系统发来的信号。如未检测到火灾信号，则系统进入应急照明系统自动控制模式，根据系统内部设置的各个时段对应的不同场景模式，采用方便、易操作的定时控制来调节灯具，进入相应的照明场景。当读取现场灯具检测数据与相应场景不符时，应急照明系统报警; 当工作正常时，该次控制完成，系统继续检测火灾信号。如系统检测到火灾信号，则进入应急照明系统火灾疏散模式，开启全部消防应急照明，通过与消防控制系统的联结，可读取火灾发生的具体方位，从应急疏散场景预案中选择最为合适的方案; 当读取现场相应火灾区域信息出现不能正常读取数据或无法找到与之相符的预设疏散场景时，则应急照明系统报警; 当工作正常时，系统动态调节疏散方向，开启正确方位的语音疏散功能，进入相应的预设疏散场景，为疏散人员指示出准确、快速的安全通道。
3 结语
在现代公共建筑中，消防应急照明系统已成为不可缺少的一部分。消防应急照明系统不仅考虑应急照明的灯具选择和电源選择，还要在设计时仔细分析建筑物的使用特点、火灾发生情况等多方面因素，通过整合建筑疏散功能，构建出一个安全、准确、迅速的智能疏散系统，并结合实际情况和专家经验，对消防应急照明系统进行建模，使系统真正做到智能分析、动态调节、安全疏导。
［1］ 于景霖． 应急照明供电及其控制的再分析［J］． 安防科技，2010( 10) : 35-38．
［2］ 唐亮． 公共建筑应急照明设计概述［J］． 交通运输，2011( 11) : 225-226．
［3］ 张茜，陈涛，吕显智． 建筑智能疏散系统架构［J］．消防科学与技术，2011( 30) : 205-207．