淺談消防應急疏散指示系統在綜合管廊中的應用

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，并就業主分區段接收施工單位建設的消防應急照明疏散指示系統難以判斷系統是否能正常運行的問題，對監控中心已建設和未建設兩種情況下給出防火分區疏散指示系統布線方案，以保障火災時管廊內疏散指示系統起到很好的警示和疏散作用。

關鍵詞：綜合管廊；防火區間；智能型消防應急疏散指示系統；監控中心

   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，實施統一設計、統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"的安全運行起到至關重要的作用［1］。發生火災時，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，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，疏散指示系統應結合不同的疏散方案，由火災報警系統聯動點亮。

   國外對智能消防應急疏散指示系統的研究主要集中在對建筑物的消防疏散系統進行分析、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和先行音疏散指示系統［23］。國內采用智能消防應急疏散系統代替傳統消防應急疏散系統，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火災發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，實現疏散方向指示的疏散指示系統智能化控制。采用集中電源集中控制的消防應急照明和疏散指示系統實現對消防應急照明燈具的遠程控制［1］。相關公司也開發了各自的智能消防應急疏散指示系統，但其都是在主控制器控制模式優化和疏散方向指示燈的可變方向出發，實現疏散方向指示系統的智能化，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特點，闡述如何實現綜合管廊的疏散指示系統設計。

     欽州某工程綜合管廊分區段建設，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，每個防火分區間距不大于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臺區域應急照明控制器和2臺區域火災報警控制器，位于2個分變電所內，1#區域控制器負責1#～8#防火分區，2#區域控制器負責9#～14#防火分區，當管廊內某一防火分區發生火災時，消防聯動控制器聯動所在防火分區的排風機、防火閥和防火門關閉，啟動自動滅火系統，并要求其所在防火分區及鄰近2個防火分區的疏散指示系統應動作點亮，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時，應引導其向較近的安全出口或兩側防火分區逃生，當運維人員在火災點鄰近任意2個防火分區中的一個時，應禁止運維人員進入火災點所在防火分區，并引導人員向安全出口逃生。

運維人員所在防火分區發生火災時疏散方案如圖2所示。運維人員鄰近防火分區發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發生火災時疏散方案

圖3運維人員鄰近防火分區發生火災時疏散方案

  根據GB50835—2015《城市綜合管廊工程技術規范》［6］第7.4.1條，出入口和各防火分區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設計中需保證任一防火分區發生火災時系統運行的有效性，以往項目中，綜合管廊智能型消防應急疏散指示系統一般在防火分區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影響，火災點所在防火分區均要求禁止進入，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，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，疏散出口指示燈布置方案選擇在每個防火分區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。當某防火分區發生火災時，該防火分區及鄰近2個防火分區內疏散方向指示燈按方便逃生路線方向點亮，且該防火分區常閉門內側“安全出口"指示燈應亮起，鄰近2個防火分區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

      消防應急疏散指示系統采用集中電源集中控制系統，監控中心設置應急照明控制器主機，在分變電所設區域應急照明控制器，每個防火分區中間設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框圖如圖4所示

圖４應急照明集中控制系統框圖

   位于監控中心的應急照明控制器主機作為整個系統總后臺，當接收到監控中心火災報警控制器的火災報警輸出信號時，判斷并發送控制指令給相關的區域應急照明控制器，按預設邏輯完成整個系統內相應標志燈狀態調整。區域應急照明控制器之間僅能傳輸信號，不能互相發送控制指令。實際工程中，綜合管廊常常分區段進行建設，各區段可能由不同的施工單位承擔，建設周期多為2～3年，總監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，業主在接收施工單位建設的消防應急照明疏散指示系統難以判斷該系統是否能正常運行，后期整個系統調試運行時，故障排查困難。下面針對這種監控中心已建設和監控中心未建設２種方案，分別給出各防火分區疏散指示系統布線方案，以解決業主后顧之憂。

2、監控中心已建設時

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

 

圖5防火分區集中電源疏散指示系統布線示意圖一

3、監控中心未建設時

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

 

圖６防火分區集中電源疏散指示系統布線示意圖二

1、系統概述

     消防應急照明和疏散指示系統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。該套系統為安科瑞公司自主研發，符合國家現行的行業規范，可以滿足與AcrelEMS企業微電網管理云平臺或火災自動報警系統等進行數據交換和共享。

該系統配合火災報警控制器使用時，在平時對系統內的設備進行實時的監視和控制，便于日常的管理和維護，保障系統的穩定運行。基于此保證在火災發生時，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、醫院、隧道管廊、軌道交通、地庫、倉庫、工廠等各行業的消防應急照明和疏散指示系統。

3、系統結構

 

4系統功能

4.1系統運行主界面

   包含工具欄、平面展示、圖層列表、狀態欄，可以直觀的查看監控設備的運行狀態，并根據狀態欄的現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與數量。

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的啟動情況。

5系統硬件配置

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）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存在誤入火災點防火分區的情況，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，并給出在監控中心已建設和未建設２種情況下的防火分區疏散指示系統布線方案，以保證火災時管廊內疏散指示系統起到很好的警示和疏散作用。監控中心未建設時，無應急照明控制器主機的方案增加區域應急照明控制器識別和處理信號的難度，僅作為業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控中心已建設投入運營。