浅谈智能应急照明和疏散指示系统在大型商场中的应用

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘要：随着人们物质文化生活需求的日益提升，大型商场和购物中心等建筑不断增多。大型商场功能性较强， 集购物、餐饮、娱乐于一体的模式，人员相对集中，客流量较大，因此，大型商场的消防安全问题至关重要。本文主要针对火灾事故发生时，大型商场应急照明和疏散指示系统的设计进行探讨，确保设计系统的正常运行，大限度地 减少人员伤亡。 

 

  大型商场的内部结构复杂，内部活动较为频繁，在火灾发生时，由于人员相对密集，一般购物人 群对商场的结构较为陌生，人员疏散的难度非常大。确保人员在火灾中安全准确地逃生，从而降低人 员的伤亡，成为消防设计的重要环节。智能应急照明疏散指示系统和疏散指示系统的出现，缓解了大型商场的安全疏散压力，降低了火灾危险性。

 

  大型商场的内部疏散通道长，疏散通道复杂，同时作为人员密集场所，疏散的难度较大。传统的应急照明存在许多功能上的不足。 

  由于火灾事故的突发性，疏散指示标志等在商场建造初期就设计完成，标志灯的位置方向固定，疏散指示标志由于烟雾、各种障碍物的影响，被疏散的人们不能准确地判断出火灾的具体发生位置， 易把人员引向火场的可能性。 

  常见的应急疏散指示灯具采用的电压为交流220V，火灾扑救中，作为大型建筑的必要设施的消 防泵、喷淋泵等消防设施会启动，容易造成人员触电。火灾自动报警系统会强制切除非消防电源，但 消防应急照明疏散指示系统在火灾中仍需要保障正常运行，电和水易引发次生危险，对消防人员和逃 生人员会造成潜在的危险。

  火灾发生过程中，产生大量的烟雾，传统的消防安全疏散标志灯使用的是传统光源，标志灯表面 的平均照度为10～34c／m2。由于透光性不高，易导致疏散指示标志模糊，无法确定方向。

 

  火灾应急照明是在火灾发生时，应用于疏散逃生具备的应急照明。火灾应急照明一般包括两部分，备用照明和疏散照明系统。备用照明在火灾发生时需要继续工作场所的照明，保证人员正常需求 的照明系统，主要应用于消防控制室、电话总机房、配电房、发电站、水泵房、风机房等的消防工作 区域。疏散照明系统是火灾应急照明重要的方式。通过实际的科学论证，建筑内部的火灾事故和人 员伤亡与有无疏散照明和疏散指示标志有着密切的关系。为人员疏散而设置在疏散路线上的各种指示 标志和照明称为疏散照明，疏散照明系统需要的时间较短，但要求按照《高规》GB50045—95的规 定：“应急照明和疏散指示标志，可采用蓄电池作备用电源，且连续供电时间应大于或等于20min； 高度超过100m的高层建筑连续供电时间应大于或等于30min。”表明国家相关专业的设计要求更为重视。

 

  智能应急照明疏散指示系统是一种新式的应急照明系统，采用由集中控制器、应急电源、分配电 箱、灯具组成的智能型消防应急照明疏散指示系统。应急电源集中放置在配电机房中，集中控制器安 装在消防监控室内或值班室内，解决了应急电源安装分散的问题，以达到智能化和远程操作。应急照 明控制器不间断地对系统内的应急照明集中电源、应急照明分配电箱、应急照明疏散灯具的工作状态 进行监控和管理，保证了系统工作的可靠性。火灾发生时，产生有毒的烟雾，为疏散人员的疏散造成 了危险，增加了逃生难度。智能应急照明疏散指示系统和消防报警系统联动，可以借助消防报警系统 感烟探测器探测到火灾的相关信息，对底层设备进行统一的控制、指令发送、语音等动作。智能消防 应急照明疏散指示系统的灯具及光源不断更新换代，目前，使用比较广泛的为LED光源。LED光源 具有节能、环保及使用寿命长的特点，节约了能源。在发生火灾时，智能疏散送人消防联动控 制信号，对与之相对应的应急疏散指示灯具、出口指示灯具让其禁止点亮，确保在复杂的疏散区间中 尽量避免人员误入着火区域或无序转向，连续穿过多个防火分区还没有找到出口的情况发生。保 证系统所有的消防应急照明灯具全部点亮，从而确保人员疏散的照明需求。

 

  假定某大型商场为多层建筑，商场面积为每层约10000平方米，共4层，局部5层，高度不超过 24m，内部设3个防火分区。现对该大型商场的照明设计进行分析。 

  大型商场照明分为一般照明、照明和装饰照明，而从实际使用控制上，可以分为：营业时间 照明，非营业时间照明，值班照明，商场安全备用照明。营业时间照明是指正常对外营业时段的照 明，按一般照度的100％设计，非营业时间照明指商场非对外营业时段，对商场内部进行自我整理的 时间，按一般照度的20％～30％设计。商场的安全备用照明主要分布在门厅、公共楼梯、主要通道 及收银区域，从安全角度考虑，按一般照度的50％设置，为防止由于断电而导致人员及财产安全而 设的照明。设置消防备用照明应注意以下几点： 

5．2．1设置位置 

  在大型商场的照明设计中，为了满足消防作业及救援人员继续工作的需要，将照明设计在有消防 电源配出的配电间、消防水泵房、排烟机房等场所。 

5．2．2设置要求 

  大型商场的营业厅、门厅、公共楼梯和供人员疏散的主要通道，亦为消防人员撤离火灾现场的场 所，疏散照明包括疏散走道照明和疏散指示标志。 

  根据商场内部的照度情况，在照明系统的设计中应将商场类别、功能等因素考虑其中，按照照明设计的规定，在中心区域的商店一般照度值为500～750lx，其他地区的可选择300～500lx，在单元 内按配电功率密度预留容量。商场照明系统设计可以将商场的功能要求和消防要求在照明配电系统结 构中统筹考虑。以楼层营业厅、公共走道的非消防照明为例，每个防火分区设各承担50％的照明用 电的两个非消防照明配电箱，由满足一级负荷供电要求的两台变压器分别供电，区域照明灯具根据吊 顶布置交错均布，满足各区域的供电要求，避免了因供电不足造成的照明不足问题。 

  前文中已明确了火灾应急照明分备用照明和疏散照明两种。根据《建筑设计防火规范》GB50016 —2006的要求：“疏散照明设计应根据疏散走道及转角处距地面1．om以下的墙面上设置，且间距不 应大于20m；对袋型走道，不应大于10m，在走道转角区域不应大于1．0m”。但当总建筑面积超过 5000m2的商场(地上)，应增设能保持视觉连续的灯光疏散指示灯或蓄光疏散指示标志，设置位置应 在疏散走道和主要疏散路线的地面上。所设置的指示标志灯具应符合规范要求，确保火灾发生和日常 维护的正常运转。《建筑设计防火规范》第11．1．3条对消防应急照明灯具和灯光疏散指示标志的备用 电源连续供电时间进行了明确规定，该商场在应急照明供电设计中应不少于30min。通过实际的计算 可以得出，火灾发生时，人员疏散时间应为10min内，超出该时间人员易被高温产生的有毒气体和分解物影响，造成窒息或死亡，因此，将范围规定在30min之内是较为合理的，既满足了疏散时间的需要，同时考虑到一定的安全系数及实际人员疏散状况和个别人员疏散困难等因素。但这个范围也应随着实际情况而定，在疏散人员较多或疏散距离较长的情况下，疏散时间会延长，人员逃生缓慢，在这种情况下应考虑整个建筑的性质和使用功能，例如一般民用高层住宅和公共建筑、大型医院等应区分对待，适当加大供电时间，具体的供电时间按照建筑的具体情况计算延长。 

  按照国家相关要求，火灾备用照明的消防工作范围应大于180min(即工作区域)，要求建筑内部 避难及航空疏散区域应大于60min。这种时间的界定，主要是根据根据建筑物防火墙的耐火确定 的(防火墙耐火限度为3．00h)，结合《建筑设计防火规范》8．6．3条的规定，应确定的火灾延续时间 为2．00h。但《高层民用建筑设计防火规范》GB50054—95的火灾延续时间要高于《建规》的要求， 火灾延续时间为3．00h，主要是从建筑的功能和性质进行界定，如商业楼、展览楼、综合楼及一类建 筑的财贸金融楼、图书馆、书库，重要的档案、科研楼和旅馆等，除此之外的其他高层建筑可按 2．Ooh计算。通过以火灾延续时间来确定建筑的火灾应急照明部分的备用照明时问，从规范和实际的 角度较为科学。 

  备用照明和疏散照明，由不同的分支回路配出，消防备用照明及疏散照明其应急电源供电转换时 间按照要求应考虑操作、处理的必要时间和可能造成事故、经济损失等因素，大型商场的收款台要求 的转换时间不宜大于1．5s，除大型商场之外，涉及危险性严重的生产场所，应按照其生产实际的需 要进行确定，照明的设计的转换时间为o．5s，转换时间较短，所以不能采用柴油发电机组为应急电 源，也不能用荧光灯作为光源，用瞬时点燃的白炽灯且须自动转换。根据一般制造厂家产品技术 参数确定，大型商场的火灾疏散和备用照明的ATSE切换时间TOT(电源转换时间)一o．1～3S， 通过计算将大型商场的转换时间确定为2S。根据《消防应急灯具》GBl7945—2010规定，应急照明 配电箱的每路电源应设绿色电源状态指示灯，指示正常供电电源和备用供电电源的供电状态。

 

  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，保障群众的人身安全，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

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超过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。

①　主机和集中电源选型表

 

②　灯具选型表

  大型商场作为功能性日趋复杂的人员密集场所，在今后的发展过程中呈现大规模、功能综合化的 典型特点，人员高度集中，商场内部结构复杂。在火灾发生时，给疏散和救援加大了难度，保障消防应急和疏散照明的正常使用，确保火灾中人员在恐慌状态下的正确疏散，保证应急照明疏散指示系统 的可靠性，有助于灭火救援和安全疏散的有序进行。随着科技的不断发展，在应急照明器材的使用和 设计中，将逐步解决以往人员在逃生过程中可能会按照疏散指示标志进入火灾现场和人员逃生过程中可能会发生触电导致人员受到伤害等问题，进一步保证消防安全疏散的需求，确保商场的消防安全。 

 

[1]中华人民共和国国家标准．《消防应急照明和疏散指示系统》(GBl7945—2010)．中国标准2011一05—01.

[2]曹立强，朱江．浅谈智能应急照明疏散系统在建筑设计中的应用． 《电工文摘》，2010.1:P63-65.

[3]杨伟杰,解析大型商场智能应急照明和疏散指示系统设计要点.

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.6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.

 

作者简介：郭慧敏，女，本科，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能应急照明及疏散系统。Email：2885118973@qq.com；手机：18702109267；QQ：2885118973.