摘 要:介紹了一種新型智能應急疏散指示系統, 該系統實(shí)現了集中控制管理, 可根據火災發(fā)生地情況動(dòng)態(tài)引導人員進(jìn)行 疏散, 具有集中化、智能化、燈具多樣化等特點(diǎn), 實(shí)現“安全、準確、迅速” 地引導人員避煙逃生, 較以往應急疏散指示系統 具有更高的可靠性和安全性。
關(guān)鍵詞: 應急疏散指示系統;智能指示;動(dòng)態(tài)引導
1研究背景
建筑消防安全系統是現代化建筑的一個(gè)*的組成部分,隨著(zhù)現代建筑的自動(dòng)化及智能化要求的提高,人們安全意識的進(jìn)一步加強,對建筑消防安全系統的要求也越來(lái)越高。
保證人員疏散安全是建筑防火安全設要目標之一,而應急疏散指示系統是疏散設施*的組成部分。
目前建筑樓宇內的應急疏散標志燈具大部分以單體形式存在,獨立型應急標志燈由于其本身電器上的特性,在維護上存在著(zhù)滯后現象,有時(shí)會(huì )造成緊急疏散時(shí)出現逃生盲區。經(jīng)相關(guān)部門(mén)調查表明,目前超過(guò)50 %的應急標志燈在安裝使用了一年后,其充電回路和應急回路會(huì )出現故障,但平時(shí)光源仍然處在點(diǎn)亮狀態(tài),應急標志燈正常點(diǎn)亮的表面現象背后隱藏的可能是致命的功能性故障。由于應急標志燈旨在火災或發(fā)生緊急情況時(shí)起到人員疏散逃生的作用,因此,在平時(shí)其功能性并不突出,這也間接造成了維護上的疏漏。
建筑的大型化、多功能化以及地下空間的開(kāi)發(fā)利用對疏散應急指示提出了更高的要求。近年來(lái)出現了許多大型購物場(chǎng)所,大型博物館、科技館、展覽館等場(chǎng)所,這些場(chǎng)所具有面積大,內部空間大、功能多樣、可燃物多、用電負荷大等特點(diǎn),且往往通過(guò)中庭空間將幾層貫通,這些特點(diǎn)直接導致了疏散路徑過(guò)長(cháng)、復雜,進(jìn)而造成疏散行動(dòng)延遲,疏散時(shí)間過(guò)長(cháng)；而火災煙氣在大空間區域蔓延較快,尤其通過(guò)中庭等豎向開(kāi)口蔓延速度更快,導致火災危險性增大,給人員安全疏散帶來(lái)了一定困難。
火災中安全、準確、迅速地引導人員進(jìn)行疏散已成為對現代建筑應急疏散指示燈具的基本的要求。為此,本研究從這一點(diǎn)出發(fā),通過(guò)不同類(lèi)型的疏散燈具、充分利用火災探測信息并借助通訊手段,實(shí)現“安全、準確、迅速”地引導人員避煙逃生。
2 設計理念與功能特性
智能應急疏散指示系統采用集中控制型系統, 將以往獨立型標志燈“就近引導逃生”的理念轉化為“安全引導逃生”。該系統24h不間斷的對設備進(jìn)行巡檢,保證了整個(gè)系統的運行,避免火災發(fā)生時(shí)的逃生盲區,此外,通過(guò)和消防報警設備的聯(lián)動(dòng),獲悉現場(chǎng)火警信息,動(dòng)態(tài)調整逃生方向,使逃生人員“安全、準確、迅速”地選擇安全通道逃生。這種方式下引導人員逃生,使得整個(gè)疏散系統逃生通道的選擇有章可循,避免人員進(jìn)入煙霧彌漫的區域 。
2.1 設計理念
智能應急疏散指示系統實(shí)現“安全、準確、迅速”地引導人員避煙逃生的設計理念。
安全——所謂安全指的是:智能應急疏散指示系統將以往“就近引導”的方式改變?yōu)?ldquo;安全引導”的方式,此系統下的標志燈具不再是封閉的、相互獨立的單體,疏散路徑的確定來(lái)自消防報警設備的火警信息、或其他相關(guān)信息。疏散引導的行為也不再是孤島行為。根據火災信息確定疏散的路徑，保證疏散的安全性。系統疏散方案的原則是:在有安全通道的情況下, 情愿讓逃生者繞一些“遠路”,以避免逃生時(shí)直面火災或是煙霧彌漫的危險區域；一旦決策結果無(wú)安全的疏散通道,則主機執行復位方案,避免逃生路徑發(fā)生沖突。
準確——系統引入了高位出口語(yǔ)音、低位疏散照明和雙向可調、地面墻面連續型導向光流標志燈,逐步引導人們撤離火災現場(chǎng),根據正確的火災現場(chǎng)信息,對各種燈具做統一調控, 達到疏散指示方向一致性,此外,系統的日常維護功能避免了因產(chǎn)品故障、設置燈具不合適等引起的指引沖突。
迅速——人在火災中的行為是在復雜的迅速變化的環(huán)境條件下,由人的反應和涉及自然存在狀態(tài)心理因素所決定的活動(dòng)。發(fā)生火災時(shí),受災人員的行為具有明顯的共同性,即向光性,盲從性。向光性指在黑暗中,尤其是辨不清方向,走投無(wú)路時(shí),只要有一絲光亮,人們就會(huì )迫不及待的向光亮處走去。盲從性是火災發(fā)生、事件突變、生命受到威脅時(shí),人們往往由于過(guò)分緊張,恐慌而失去正確的理解和判斷能力,只要有人一聲招喚,跑幾步就會(huì )導致不少人跟隨,這對正常疏散是不利的。系統燈引入了頻閃、語(yǔ)音、連續光帶的概念,通過(guò)感觀(guān)上的刺激, 減少受災人員的恐慌心理,有利于人群有序、一致地以一定速度向前逃生。
2.2 功能特性
智能應急疏散指示系統具備兩大功能,*個(gè)功能——日常設備故障維護模塊,確保系統內的標志指示燈具時(shí)刻要運行狀態(tài)；第二個(gè)功能——火災應急模塊,確保系統在火災發(fā)生時(shí)動(dòng)態(tài)“安全引導”人員疏散。
(1)系統日常設備故障維護功能模塊。該功能模塊將人的工作自動(dòng)化,不僅經(jīng)濟,而且增強了系統的可靠性、安全性,消除了火災發(fā)生時(shí)由產(chǎn)品故障引發(fā)的疏散指示盲區。
智能應急疏散指示系統對底層燈具、上層主機以及系統各個(gè)環(huán)節的通訊設備狀態(tài)進(jìn)行嚴格監控,實(shí)時(shí)主報工作狀態(tài),對較容易出現產(chǎn)品致命問(wèn)題的環(huán)節采取了監測措施。
疏散指示標志燈具——監測燈具電池開(kāi)路、短路；監測燈具內部每一路光源的開(kāi)路、短路；監測燈具應急回路欠壓狀態(tài)。
主機——監測主機備用電源開(kāi)路、短路;監測主機光源(顯示設備)的開(kāi)路、短路;監測主機電壓回路欠壓狀態(tài) 。
系統整體功能監測——系統具有通訊自檢功能,監測系統內部每一回路的通訊線(xiàn)路。此外,一個(gè)回路中的通訊故障不會(huì )影響其他回路正常通訊,做到故障隔離。
燈具定期自檢——除了排除設備故障,系統還具備燈具定期自檢的功能。用戶(hù)可以自主設定燈具自檢的周期(如一月一次,一季度一次等),在晚上或者休息日,人員較少的情況下主機自動(dòng)將燈具和其他設備切換到應急狀態(tài),檢測設備的應急轉換功能、應急時(shí)間等,將不符合規范標準的燈具篩選出來(lái),聲光報警提醒維護人員及時(shí)更換設備。
(2)火災應急模塊。智能應急疏散指示系統采用不同功能的消防疏散指示標志燈,結合頻閃、語(yǔ)音、雙向可調型、視覺(jué)連續型標志燈等,從逃生人員的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感觀(guān)上進(jìn)行強調,使得逃生人員能在火場(chǎng)中“安全、準確、迅速”的逃生。
3 系統組成及技術(shù)特點(diǎn)
智能應急疏散指示系統是三層網(wǎng)絡(luò )結構,*層:主機;第二層:路由器;第三層:疏散指示標志燈具,系統結構與組成見(jiàn)圖1。系統采用3S總線(xiàn)制通訊系統,每一臺主機大拓展256臺路由器,每一臺路由器大接駁64個(gè)獨立地址。
圖1 系統結構與組成
*主機——主機由交互式操作軟件支持, 實(shí)事解析底層設備的工作狀態(tài)信息,接收來(lái)自消防報警設備的 火警聯(lián)動(dòng)信息。在日常維護過(guò)程中聲光報警顯示設備各種故障信息;具備日志的查詢(xún)、記錄、打印功能;在火災發(fā)生時(shí),根據火災聯(lián)動(dòng)信號選擇相應的應急預案,啟動(dòng)各類(lèi)應急疏散標志燈,參見(jiàn)圖2 。
圖2 多種應急疏散指示燈具
路由器——信息的收集和雙向傳遞, 路由器接駁底層燈具。
出口語(yǔ)音標志燈——由主機控制,可帶語(yǔ)音、頻閃、滅燈,主要設置于防火分區的安全出口處 。
雙向可調標志燈——由主機控制,頻閃、方向調整控制。
地面、墻面光流燈——多個(gè)光流燈組成一組光流,在應急時(shí)形成一條以一定頻率穩定向前流動(dòng)、帶箭頭指示的光帶,設置于地面或墻面1m線(xiàn)以下,子燈間距不超過(guò)1.5m,適用于大空間公共場(chǎng)所,在火災發(fā)生時(shí)有可能會(huì )聚集大量人流的主干道內。
各種照明標志燈——在火災發(fā)生時(shí)提供照明和疏散指引,一般安裝于需要應急照明的場(chǎng)所,在日常狀態(tài)下，根據具體情況照明燈可開(kāi)啟也可關(guān)閉,在火災發(fā)生時(shí)，通過(guò)主機控制，強制點(diǎn)亮照明燈，同時(shí)疏散標志頻閃等進(jìn)行不同工作狀態(tài)切換。
集中控制型系統的體現疏散逃生的人性化,不在是盲目的就近指引,將以往獨立型單體集合到系統中,統一管理,整體調配。
該類(lèi)新型的集中控制型消防應急疏散指示系統解決了以往獨立型應急標志燈日常維護檢修的難題,提高了樓宇的安全系數,系統具備了底層設備的故障巡檢功能。通過(guò)系統架構的網(wǎng)絡(luò ),如發(fā)生故障,底層設備以主報式上報到主機,顯示在軟件操作界面上,同時(shí)聲光報警提醒監控員,24h不間斷巡檢,節省大量人力物力,消除逃生盲區 。
該系統和消防報警系統聯(lián)動(dòng),借助消防報警系統感煙探測器探測到的火災信息,對底層設備進(jìn)行控制、發(fā)送指令,實(shí)施頻閃、語(yǔ)音、光流閃動(dòng)等動(dòng)作。這些動(dòng)作都通過(guò)加載在主機中的決策方案由主機控制。
該類(lèi)系統采用集中監控方式,通過(guò)信息技術(shù)、計算機技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)對樓宇內的消防安全通道進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,以達到產(chǎn)品維護、安全疏散智能化的目的,不僅解決了產(chǎn)品日常維護的難題,并在獲得消防報警火災聯(lián)動(dòng)信息后,對逃生路徑進(jìn)行自動(dòng)分析,調整疏散方案。此集中控制型消防應急疏散指示系統采用總線(xiàn)制技術(shù)能節省重復投資,并使所有產(chǎn)品集成在一個(gè)相對開(kāi)放的協(xié)議下。其次,該系統在設計中,充分考慮了用戶(hù)系統的容量和擴展性,以滿(mǎn)足用戶(hù)對大容量設備的 需要,可以靈活拓展,采用系統重組解決火災現場(chǎng)的各種問(wèn)題,為大空間建筑物提供疏散解決方案。
4 系統的應用
智能應急疏散指示系統優(yōu)良的設計理念、先進(jìn)的功能和技術(shù)特性已得到越來(lái)越多的人們的認可,并得以在大型公共建筑、大型地下工程(地下隧道、地鐵、商業(yè)設施等)進(jìn)行應用,為這些建筑消防安全的提高提供了又一條有效的技術(shù)途徑。
現以高層建筑為例對應急疏散引導系統設置方案加以說(shuō)明。高層建筑層數多,功能復雜,人員相對密集,疏散相對困難。一般來(lái)說(shuō),高層建筑物上下層的結構雷同，疏散逃生引導具有很強的規律性,其應急疏散引導系統設置方案,見(jiàn)圖3 。
圖 3 應急疏散指示系統設置方案
防火分區的安全出口處設置出口語(yǔ)音標志燈；走道內設置低位雙向可調疏散標志燈；走道的主干道設置地面( 或墻面) 光流指示燈；樓梯間宜設置帶照明的樓層疏散標志燈具。
選擇各樓層樓梯休息平臺處的感煙探測器信息點(diǎn)和消防報警設備聯(lián)動(dòng)。
火災發(fā)生時(shí),疏散路徑優(yōu)化范圍為火災發(fā)生層的以上層,以及所有地下層。假設三層發(fā)生火災,消防報警聯(lián)動(dòng)信息傳送到主機,主機收到火災信息,通過(guò)決策啟動(dòng)系統轉入應急狀態(tài)。疏散路徑調整按以下原則進(jìn)行調整:火災發(fā)生層的以上層——視火災層火勢、煙霧的具體走勢而定；地下層——按默認方式啟動(dòng)應急,即啟動(dòng)應急各出口標志燈及其語(yǔ)音,疏散光流燈、雙向可調照明標志燈。
5 安科瑞智能應急照明及疏散指示系統選型
5.1控制器和集中電源選型表
5.2燈具選型表
參考文獻
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[3] 安科瑞消防應急照明和疏散指示系統/防火門(mén)監控系統/消防設備電源監控系統/電氣火災監控系統選型手冊.2019.7月版.
