淺談消防應急疏散指示系統(tǒng)在城市綜合管廊中的應用

摘要：以單艙管廊為例，提出雙側布置安全出口／禁止入內指示燈，并就業(yè)主分區(qū)段接收施工單位建設的消防應急照明疏散指示系統(tǒng)難以判斷系統(tǒng)是否能正常運行的問題，對監(jiān)控中心已建設和未建設兩種情況下給出防火分區(qū)疏散指示系統(tǒng)布線方案，以保障火災時管廊內疏散指示系統(tǒng)起到很好的警示和疏散作用。

關鍵詞：綜合管廊；防火區(qū)間；智能型消防應急疏散指示系統(tǒng)；監(jiān)控中心

   綜合管廊是近年來我國地下市政建設興起的一種能將多種管線集于一體，實施統(tǒng)一設計、統(tǒng)一建設的管理的地下管道綜合走廊，綜合管廊是城市工程管線的載體，其運營管理對于保障“城市生命線系統(tǒng)"的安全運行起到至關重要的作用［1］。發(fā)生火災時，為保證綜合管廊內運維人員的安全撤離，管廊內應設消防應急照明與疏散指示系統(tǒng)，包含備用照明、安全照明、疏散方向指示和出口指示，備用照明和安全照明與民用建筑設計原則一致，疏散指示系統(tǒng)應結合不同的疏散方案，由火災報警系統(tǒng)聯(lián)動點亮。

   國外對智能消防應急疏散指示系統(tǒng)的研究主要集中在對建筑物的消防疏散系統(tǒng)進行分析、布局上，比較有代表性的是日本的光閃爍移動疏散指示系統(tǒng)和先行音疏散指示系統(tǒng)［23］。國內采用智能消防應急疏散系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)消防應急疏散系統(tǒng)，在管廊艙室內沿線設置雙向型逃生方向指示牌，應急指示標志的指示方向可以根據(jù)火災發(fā)生的具體位置進行變化，當控制中心接收到火災報警信號后，自動下發(fā)指令將所有應急指示標志的指示方向按照正確的逃生方向進行指示［4］。文獻［5］分析出常規(guī)的14種疏散指示模式，通過64點陣面板作為疏散方向指示燈，采用蟻群算法找出疏散路徑，實現(xiàn)疏散方向指示的疏散指示系統(tǒng)智能化控制。采用集中電源集中控制的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)實現(xiàn)對消防應急照明燈具的遠程控制［1］。相關公司也開發(fā)了各自的智能消防應急疏散指示系統(tǒng)，但其都是在主控制器控制模式優(yōu)化和疏散方向指示燈的可變方向出發(fā)，實現(xiàn)疏散方向指示系統(tǒng)的智能化，忽略了多種疏散預案下疏散出口指示燈布置方案。

   本文以某工程單艙管廊為例，從工程設計角度分析危險情況下的２種疏散預案，結合綜合管廊防火分區(qū)特點，闡述如何實現(xiàn)綜合管廊的疏散指示系統(tǒng)設計。

     欽州某工程綜合管廊分區(qū)段建設，其中某道路單艙管廊斷面尺寸為2800mm（寬）*3100mm（高），容納10KV高壓電力電纜、通信線纜、給水、中水四種管線，管廊總長約2310m，共計14個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)間距不大于200m，采用常閉防火門隔開。管廊內設有2個分變電所，位于4、10兩個防火分區(qū)上層排風口處。綜合管廊橫斷面圖如圖1所示。

圖１綜合管廊橫斷面圖

管廊內設2臺區(qū)域應急照明控制器和2臺區(qū)域火災報警控制器，位于2個分變電所內，1#區(qū)域控制器負責1#～8#防火分區(qū)，2#區(qū)域控制器負責9#～14#防火分區(qū)，當管廊內某一防火分區(qū)發(fā)生火災時，消防聯(lián)動控制器聯(lián)動所在防火分區(qū)的排風機、防火閥和防火門關閉，啟動自動滅火系統(tǒng)，并要求其所在防火分區(qū)及鄰近2個防火分區(qū)的疏散指示系統(tǒng)應動作點亮，假設火災時有人員在管廊內巡檢，壞情況有2種：當運維人員在火災點所在防火分區(qū)時，應引導其向較近的安全出口或兩側防火分區(qū)逃生，當運維人員在火災點鄰近任意2個防火分區(qū)中的一個時，應禁止運維人員進入火災點所在防火分區(qū)，并引導人員向安全出口逃生。

運維人員所在防火分區(qū)發(fā)生火災時疏散方案如圖2所示。運維人員鄰近防火分區(qū)發(fā)生火災時疏散方案如圖3所示。

圖2運維人員所在防火分區(qū)發(fā)生火災時疏散方案

圖3運維人員鄰近防火分區(qū)發(fā)生火災時疏散方案

  根據(jù)GB50835—2015《城市綜合管廊工程技術規(guī)范》［6］第7.4.1條，出入口和各防火分區(qū)上方應設置安全出口標志燈，燈光疏散指示標志應設置在距地坪高度1.0m以下，間距不大于20m。在管廊疏散指示系統(tǒng)設計中需保證任一防火分區(qū)發(fā)生火災時系統(tǒng)運行的有效性，以往項目中，綜合管廊智能型消防應急疏散指示系統(tǒng)一般在防火分區(qū)防火門單側設安全出口／禁止入內燈或僅在兩側設安全出口指示燈，從上述兩種疏散方案不難看出，實際運行時受自動滅火系統(tǒng)影響，火災點所在防火分區(qū)均要求禁止進入，在防火門單側設置安全出口／禁止入內燈的方案僅能保證管廊內防火分區(qū)單側防火門安全出口／禁止入內燈亮，疏散方案僅50％有效，而在防火門兩側設安全出口指示燈，實際運營中可能會遇到人員誤入火災點所在防火分區(qū)，耽誤逃生時間的情況。針對上述情形，本工程選用智能型消防應急疏散指示系統(tǒng)，疏散出口指示燈布置方案選擇在每個防火分區(qū)常閉門兩側上方均設置“安全出口、禁止入內"指示燈，在距地坪0.5m、間隔10m設雙向方向指示燈，所有燈具均帶有相對應地址。當某防火分區(qū)發(fā)生火災時，該防火分區(qū)及鄰近2個防火分區(qū)內疏散方向指示燈按方便逃生路線方向點亮，且該防火分區(qū)常閉門內側“安全出口"指示燈應亮起，鄰近2個防火分區(qū)靠近火災點的常閉門內側“禁止入內"指示燈應亮起［7 8］。

1、消防應急照明疏散指示系統(tǒng)

      消防應急疏散指示系統(tǒng)采用集中電源集中控制系統(tǒng)，監(jiān)控中心設置應急照明控制器主機，在分變電所設區(qū)域應急照明控制器，每個防火分區(qū)中間設１臺集中電源分配箱（以滿足配電線路壓降要求［1］），分別向防火分區(qū)兩側的應急照明和疏散照明燈具供電。應急照明集中控制系統(tǒng)框圖如圖4所示

圖４應急照明集中控制系統(tǒng)框圖

   位于監(jiān)控中心的應急照明控制器主機作為整個系統(tǒng)總后臺，當接收到監(jiān)控中心火災報警控制器的火災報警輸出信號時，判斷并發(fā)送控制指令給相關的區(qū)域應急照明控制器，按預設邏輯完成整個系統(tǒng)內相應標志燈狀態(tài)調整。區(qū)域應急照明控制器之間僅能傳輸信號，不能互相發(fā)送控制指令。實際工程中，綜合管廊常常分區(qū)段進行建設，各區(qū)段可能由不同的施工單位承擔，建設周期多為2～3年，總監(jiān)控中心往往在整個項目中后期才投入運營，這種情況下前期建設的綜合管廊可能存在短期無應急照明控制器主機的情況，業(yè)主在接收施工單位建設的消防應急照明疏散指示系統(tǒng)難以判斷該系統(tǒng)是否能正常運行，后期整個系統(tǒng)調試運行時，故障排查困難。下面針對這種監(jiān)控中心已建設和監(jiān)控中心未建設２種方案，分別給出各防火分區(qū)疏散指示系統(tǒng)布線方案，以解決業(yè)主后顧之憂。

2、監(jiān)控中心已建設時

   當監(jiān)控中心已建設完成時，消防應急照明控制器主機布置在監(jiān)控中心消防控制室內，集中控制疏散指示系統(tǒng)可正常運行，防火分區(qū)集中電源疏散指示系統(tǒng)布線示意圖一如圖5所示

 

圖5防火分區(qū)集中電源疏散指示系統(tǒng)布線示意圖一

3、監(jiān)控中心未建設時

   當監(jiān)控中心未建設完成時，此時前期建設的管廊區(qū)段會出現(xiàn)短期內無消防應急照明控制器主機的情況，這時區(qū)域疏散指示系統(tǒng)可正常運行，以欽州管廊為例，當防火分區(qū)8發(fā)生火災時，防火分區(qū)７疏散指示系統(tǒng)按疏散方案點亮，若防火分區(qū)９按照圖５布線方案，疏散燈具只接收區(qū)域應急照明控制器2的控制指令，防火分區(qū)9無法保證按照疏散路徑完成疏散指示系統(tǒng)轉換，此時應考慮區(qū)域應急照明控制器直接接收區(qū)域火災報警控制器的報警信號，通過區(qū)域應急照明控制器之間總線傳輸，將報警信號相互傳遞，且兩臺區(qū)域應急照明控制器的后臺程序分別增加防火分區(qū)8或8發(fā)生火災時各自的疏散調整方案，依次將相關疏散燈具點亮。防火分區(qū)集中電源疏散指示系統(tǒng)布線示意圖二如圖6所示。

 

圖６防火分區(qū)集中電源疏散指示系統(tǒng)布線示意圖二

1、系統(tǒng)概述

     消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)主要由應急照明控制器、消防應急照明集中電源或應急照明配電箱、消防應急燈具等幾部分組成。該套系統(tǒng)符合國家現(xiàn)行的行業(yè)規(guī)范，可以滿足與AcrelEMS企業(yè)微電網(wǎng)管理云平臺或火災自動報警系統(tǒng)等進行數(shù)據(jù)交換和共享。

該系統(tǒng)配合火災報警控制器使用時，在平時對系統(tǒng)內的設備進行實時的監(jiān)視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。基于此保證在火災發(fā)生時，能夠準確改變消防應急標志燈具的指示方向，點亮消防應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引安全的逃生方向，保障群眾的人身安全，為各類用戶擔心的安全問題解決了后顧之憂。

2、應用場所

     適用于住宅、酒店、辦公樓、商城綜合體、醫(yī)院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業(yè)的消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)。

3、系統(tǒng)結構

 

4系統(tǒng)功能

4.1系統(tǒng)運行主界面

   包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態(tài)欄，可以直觀的查看監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)欄的現(xiàn)實內容直接切換至故障具體位置。

 

4.2燈具配置界面

     可以查看所有燈具狀態(tài)與數(shù)量。

4.3信息界面

     可查看歷史操作、故障、事件信息、可按日期進行查詢。

 

4.4權限管理界面

     主要由應急啟動、應急停止與手動火警組成，應急啟動與停止用來測試設備應急功能是否正常，手動火警測試再具體著火點下系統(tǒng)的啟動情況。

5系統(tǒng)硬件配置

5.1應急照明控制器選型

5.2應急照明集中電源

 

 

5.3防爆應急照明集中電源

 

5.4（綜合管廊行業(yè)）A型集中電源集中控制燈具選型

 

 

 

5.5 A型自帶電池非集中電源集中控制型消防應急照明及疏散指示設備選型

本文以欽州某綜合管廊為例，指出管廊內常見的智能型疏散指示系統(tǒng)存在誤入火災點防火分區(qū)的情況，針對管廊內存在的危險情況下的兩種疏散方案，提出在防火門兩側均布置“安全出口／禁止入內"指示燈，并給出在監(jiān)控中心已建設和未建設２種情況下的防火分區(qū)疏散指示系統(tǒng)布線方案，以保證火災時管廊內疏散指示系統(tǒng)起到很好的警示和疏散作用。監(jiān)控中心未建設時，無應急照明控制器主機的方案增加區(qū)域應急照明控制器識別和處理信號的難度，僅作為業(yè)主接收施工單位成果時的一種短期臨時處理措施，在管廊消防驗收前應保證監(jiān)控中心已建設投入運營。

[1]徐超，蔡道萌，孫科，等．綜合管廊艙室消防應急照明系統(tǒng)設計研究［J］．現(xiàn)代建筑電氣，2021，10（4）：18 21．

[2]高繼宗．紐約地鐵的緊急疏散指示［J］．城市與減災，2008（6）：40  41．

[3]郭瑞璜．日本疏散指示設備發(fā)展概況［J］．消防技術與產(chǎn)品信息，2005（3）：5355．

[4]柴寅博，蔡楊．智能消防應急疏散系統(tǒng)在綜合管廊工程中的應用分析［Ｊ］．智能城市，2018，4（24）：7576．

[5]黃正斌．智能疏散指示模式研究［D］．沈陽：沈陽航空航天大學，2010．

[6]城市綜合管廊工程技術規(guī)范：GB50838—2015［S］．

[7]消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)技術標準：GB51309—2018［S］．

[8]火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范：GB50116—2013［S].

[9]賀雙雙.智能型消防應急疏散指示系統(tǒng)在綜合管廊中的優(yōu)化設計.

[10]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.