摘 要:介紹了一種新型智能應急疏散指示系統(tǒng), 該系統(tǒng)實現(xiàn)了集中控制管理, 可根據(jù)火災發(fā)生地情況動態(tài)引導人員進行 疏散, 具有集中化、智能化、燈具多樣化等特點, 實現(xiàn)“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(tǒng) 具有更高的可靠性和安全性。
關鍵詞: 應急疏散指示系統(tǒng);智能指示;動態(tài)引導
1研究背景
建筑消防安全系統(tǒng)是現(xiàn)代化建筑的一個必不可少的組成部分, 隨著現(xiàn)代建筑的自動化及智能化要求的提高, 人們安全意識的進一步加強, 對建筑消防安全系統(tǒng)的要求也越來越高 。
保證人員疏散安全是建筑防火安全設計的重要目標之一, 而應急疏散指示系統(tǒng)是疏散設施不可或缺的組成部分 。
目前建筑樓宇內(nèi)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, 在維護上存在著滯后現(xiàn)象, 有時會造成緊急疏散時出現(xiàn)逃生盲區(qū)。經(jīng)相關部門調(diào)查表明, 目前超過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出現(xiàn)故障, 但平時光源仍然處在點亮狀態(tài), 應急標志燈正常點亮的表面現(xiàn)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)生緊急情況時起到人員疏散逃生的作用,因此,在平時其功能性并不突出,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發(fā)利用對疏散應急指示提出了更高的要求。近年來出現(xiàn)了許多大型購物場所,大型博物館、科技館 、展覽館等場所,這些場所具有面積大, 內(nèi)部空間大、功能多樣、可燃物多 、用電負荷大等特點, 且往往通過中庭空間將幾層貫通, 這些特點直接導致了疏散路徑過長、復雜, 進而 造成人員疏散行動延遲, 疏散時間過長；而火災煙氣在大空間區(qū)域蔓延較快, 尤其通過中庭等豎向開口蔓延速度更快, 給人員安全疏散帶來了一定困難。
火災中安全、準確、迅速地引導人員進行疏散已成為對現(xiàn)代建筑應急疏散指示燈具的基本的要求。為此,本研究從這一點出發(fā),通過不同類型的疏散燈具、充分利用火災探測信息并借助通訊手段,實現(xiàn)“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(tǒng)采用集中控制型系統(tǒng), 將以往獨立型標志燈“就近引導逃生”的理念轉(zhuǎn)化為“安全引導逃生”。該系統(tǒng) 24 h不間斷的對設備進行巡檢, 避免火災發(fā)生時的逃生盲區(qū),此外,通過和消防報警設備的聯(lián)動,獲悉現(xiàn)場火警信息,動態(tài)調(diào)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,使得整個疏散系統(tǒng)逃生通道的選擇有章可循,避免人員進入煙霧彌漫的區(qū)域 。
2 .1 設計理念
智能應急疏散指示系統(tǒng)實現(xiàn)“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(tǒng)將以往“就近引導”的方式改變?yōu)?ldquo;安全引導”的方式,此系統(tǒng)下的標志燈具不再是封閉的、相互獨立的單體,疏散路徑的確定來自消防報警設備的火警信息、或其他相關信息。疏散引導的行為也不再是孤島行為。根據(jù)火災信息確定疏散的路徑，保證疏散的安全性。系統(tǒng)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”,以避免逃生時直面火災或是煙霧彌漫的危險區(qū)域；一旦決策結(jié)果無安全的疏散通道,則主機執(zhí)行復位方案,避免逃生路徑發(fā)生沖突。
準確——系統(tǒng)引入了高位出口語音、低位疏散照明和雙向可調(diào)、地面墻面連續(xù)型導向光流標志燈,逐步引導人們撤離火災現(xiàn)場,根據(jù)正確的火災現(xiàn)場信息,對各種燈具做統(tǒng)一調(diào)控, 達到疏散指示方向一致性,此外,系統(tǒng)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,由人的生理反應和涉及自然存在狀態(tài)心理因素所決定的活動。發(fā)生火災時,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,走投無路時,只要有一絲光亮,人們就會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,人們往往由于過分緊張,恐慌而失去正確的理解和判斷能力,只要有人一聲招喚,跑幾步就會導致不少人跟隨,這對正常疏散是不利的。系統(tǒng)燈引入了頻閃、語音、連續(xù)光帶的概念,通過感觀上的刺激, 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(tǒng)具備兩大功能,第一個功能——日常設備故障維護模塊,確保系統(tǒng)內(nèi)的標志指示燈具時刻要運行在狀態(tài)；第二個功能——火災應急模塊,確保系統(tǒng)在火災發(fā)生時動態(tài)“安全引導”人員疏散。
(1)系統(tǒng)日常設備故障維護功能模塊。該功能模塊將人的工作自動化,不僅經(jīng)濟,而且增強了系統(tǒng)的可靠性、安全性,消除了火災發(fā)生時由產(chǎn)品故障引發(fā)的疏散指示盲區(qū)。
智能應急疏散指示系統(tǒng)對底層燈具、上層主機以及系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的通訊設備狀態(tài)進行嚴格監(jiān)控,實時主報工作狀態(tài),對較容易出現(xiàn)產(chǎn)品致命問題的環(huán)節(jié)采取了監(jiān)測措施。
疏散指示標志燈具——監(jiān)測燈具電池開路、短路；監(jiān)測燈具內(nèi)部每一路光源的開路、短路；監(jiān)測燈具應急回路欠壓狀態(tài)。
主機——監(jiān)測主機備用電源開路、短路;監(jiān)測主機 光源( 顯示設備) 的開路、短路 ;監(jiān)測主機電壓回路欠壓狀態(tài) 。
系統(tǒng)整體功能監(jiān)測——系統(tǒng)具有通訊自檢功能,監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部每一回路的通訊線路。此外, 一個回路中的通訊故障不會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(tǒng)還具備燈具定期自檢的功能。用戶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將燈具和其他設備切換到應急狀態(tài),檢測設備的應急轉(zhuǎn)換功能、應急時間等,將不符合規(guī)范標準的燈具篩選出來,聲光報警提醒維護人員及時更換設備。
(2) 火災應急模塊。智能應急疏散指示系統(tǒng)采用不同功能的消防疏散指示標志燈,結(jié)合頻閃、語音、雙向可調(diào)型、視覺連續(xù)型標志燈等,從逃生人員的視覺、聽覺等感觀上進行強調(diào), 使得逃生人員能在火場中“安全 、準確 、迅速”的逃生。
3 系統(tǒng)組成及技術特點
智能應急疏散指示系統(tǒng)是三層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu), 第一層: 主機;第二層:路由器;第三層:疏散指示標志燈具, 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成見圖 1。系統(tǒng)采用3S總線制通訊系統(tǒng), 每一臺主機拓展 256臺路由器,每一臺路由器接駁64個獨立地址。
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成
中央主機——主機由交互式操作軟件支持, 實事解析底層設備的工作狀態(tài)信息, 接收來自消防報警設備的火警聯(lián)動信息。在日常維護過程中聲光報警顯示設備各種故障信息;具備日志的查詢、記錄、打印功能;在火災發(fā)生時,根據(jù)火災聯(lián)動信號選擇相應的應急預 案, 啟動各類應急疏散標志燈,參見圖 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。
出口語音標志燈——由主機控制,可帶語音、頻閃、滅燈,主要設置于防火分區(qū)的安 全出口處 。
雙向可調(diào)標志燈——由主機控制,頻閃、方向調(diào)整控制。
地面、墻面光流燈——多個光流燈組成一組光流,在應急時形成一條以一定頻率穩(wěn)定向前流動、帶箭頭指示的光帶,設置于地面或墻面1 m 線以下,子燈間距不超過 1.5 m,適用于大空間公共場所,在火災發(fā)生時有可能會聚集大量人流的主干道內(nèi)。
各種照明標志燈——在火災發(fā)生時提供照明和疏散指引, 一般安裝于需要應急照明的場所, 在 日常狀態(tài)下，根據(jù)具體情況照明燈可開啟也可關閉, 在火災發(fā)生時，通過主機控制，強制點亮照明燈，同時疏散標志頻閃等進行不同工作狀態(tài)切換。
集中控制型系統(tǒng)的逃生理念體現(xiàn)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(tǒng)中, 統(tǒng)一管理, 整體調(diào)配。
該類新型的集中控制型消防應急疏散指示系統(tǒng)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(shù), 系統(tǒng)具備了底層設備的故障巡檢功能。通過系統(tǒng)架構(gòu)的網(wǎng)絡, 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, 同時聲光報警提醒監(jiān)控人員, 24h不間斷巡檢,節(jié)省大量人力物力,消除逃生盲區(qū) 。
該系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)聯(lián)動,借助消防報警系統(tǒng)感煙探測器探測到的火災信息,對底層設備進行控制、發(fā)送指令,實施頻閃、語音、光流閃動等動作。這些動作都通過加載在主機中的決策方案由主機控制。
該類系統(tǒng)采用集中監(jiān)控方式, 通過信息技術、計算機技術和自動控制技術對樓宇內(nèi)的消防安全通道進行實時監(jiān)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)動信息后,對逃生路徑進行自動分析,調(diào)整疏散方案 。此集中控制型消防應急疏散指示系統(tǒng)采用總線制技術能節(jié)省重復投資,并使所有產(chǎn)品集成在一個相對開放的協(xié)議下。其次, 該系統(tǒng)在設計中,充分考慮了用戶系統(tǒng)的容量和擴展性,以滿足用戶對大容量設備的 需要,可以靈活拓展,采用系統(tǒng)重組解決火災現(xiàn)場的各種問題,為大空間建筑物提供疏散解決方案。
4 系統(tǒng)的應用
智能應急疏散指示系統(tǒng)優(yōu)良的設計理念、先進的功能和技術特性已得到越來越多的人們的認可,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途徑。
現(xiàn)以高層建筑為例對應急疏散引導系統(tǒng)設置方案加以說明。高層建筑層數(shù)多,功能復雜,人員相對密集,疏散相對困難。一般來說,高層建筑物上下層的結(jié)構(gòu)雷同，疏散逃生引導具有很強的規(guī)律性,其應急疏散引導系統(tǒng)設置方案,見圖3 。
圖 3 應急疏散指示系統(tǒng)設置方案
防火分區(qū)的安全出口處設置出口語音標志燈；走道內(nèi)設置低位雙向可調(diào)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和消防報警設備聯(lián)動。
火災發(fā)生時,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)動信息傳送到主機,主機收到火災信息,通過決策啟動系統(tǒng)轉(zhuǎn)入應急狀態(tài)。疏散路徑調(diào)整按以下原則進行調(diào)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——按默認方式啟動應急,即啟動應急各出口標志燈及其語音,疏散光流燈、雙向可調(diào)照明標志燈。
5 安科瑞智能應急照明及疏散指示系統(tǒng)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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