浅谈消防应急疏散指示系统在综合管廊中的应用

摘要：以单舱管廊为例，提出双侧布置安全出口／禁止入内指示灯，并就业主分区段接收施工单位建设的消防应急照明疏散指示系统难以判断系统是否能正常运行的问题，对监控中心已建设和未建设两种情况下给出防火分区疏散指示系统布线方案，以保障火灾时管廊内疏散指示系统起到很好的警示和疏散作用。
关键词：综合管廊；防火区间；智能型消防应急疏散指示系统；监控中心
引言
 综合管廊是近年来我国地下市政建设兴起的一种能将多种管线集于一体，实施统一设计、统一建设的管理的地下管道综合走廊，综合管廊是城市工程管线的载体，其运营管理对于保障“城市生命线系统”的安全运行起到至关重要的作用［1］。发生火灾时，为保证综合管廊内运维人员的安全撤离，管廊内应设消防应急照明与疏散指示系统，包含备用照明、安全照明、疏散方向指示和出口指示，备用照明和安全照明与民用建筑设计原则一致，疏散指示系统应结合不同的疏散方案，由火灾报警系统联动点亮。
一 智能消防应急疏散指示系统现状
 国外对智能消防应急疏散指示系统的研究主要集中在对建筑物的消防疏散系统进行分析、布局上，比较有代表性的是日本的光闪烁移动疏散指示系统和先行音疏散指示系统［23］。国内采用智能消防应急疏散系统代替传统消防应急疏散系统，在管廊舱室内沿线设置双向型逃生方向指示牌，应急指示标志的指示方向可以根据火灾发生的具体位置进行变化，当控制中心接收到火灾报警信号后，自动下发指令将所有应急指示标志的指示方向按照正确的逃生方向进行指示［4］。文献［5］分析出常规的14种疏散指示模式，通过64点阵面板作为疏散方向指示灯，采用蚁群算法找出疏散路径，实现疏散方向指示的疏散指示系统智能化控制。采用集中电源集中控制的消防应急照明和疏散指示系统实现对消防应急照明灯具的远程控制［1］。相关公司也开发了各自的智能消防应急疏散指示系统，但其都是在主控制器控制模式优化和疏散方向指示灯的可变方向出发，实现疏散方向指示系统的智能化，忽略了多种疏散预案下疏散出口指示灯布置方案。
 本文以某工程单舱管廊为例，从工程设计角度分析危险情况下的２种疏散预案，结合综合管廊防火分区特点，阐述如何实现综合管廊的疏散指示系统设计。
二 钦州某综合管廊疏散指示系统设计
   钦州某工程综合管廊分区段建设，其中某道路单舱管廊断面尺寸为2800mm（宽）*3100mm（高），容纳10KV高压电力电缆、通信线缆、给水、中水四种管线，管廊总长约2310m，共计14个防火分区，每个防火分区间距不大于200m，采用常闭防火门隔开。管廊内设有2个分变电所，位于4、10两个防火分区上层排风口处。综合管廊横断面图如图1所示。

图１综合管廊横断面图
管廊内设2台区域应急照明控制器和2台区域火灾报警控制器，位于2个分变电所内，1#区域控制器负责1#～8#防火分区，2#区域控制器负责9#～14#防火分区，当管廊内某一防火分区发生火灾时，消防联动控制器联动所在防火分区的排风机、防火阀和防火门关闭，启动自动灭火系统，并要求其所在防火分区及邻近2个防火分区的疏散指示系统应动作点亮，假设火灾时有人员在管廊内巡检，坏情况有2种：当运维人员在火灾点所在防火分区时，应引导其向较近的安全出口或两侧防火分区逃生，当运维人员在火灾点邻近任意2个防火分区中的一个时，应禁止运维人员进入火灾点所在防火分区，并引导人员向安全出口逃生。
运维人员所在防火分区发生火灾时疏散方案如图2所示。运维人员邻近防火分区发生火灾时疏散方案如图3所示。

图2运维人员所在防火分区发生火灾时疏散方案

图3运维人员邻近防火分区发生火灾时疏散方案
根据GB50835—2015《城市综合管廊工程技术规范》［6］第7.4.1条，出入口和各防火分区上方应设置安全出口标志灯，灯光疏散指示标志应设置在距地坪高度1.0m以下，间距不大于20m。在管廊疏散指示系统设计中需保证任一防火分区发生火灾时系统运行的有效性，以往项目中，综合管廊智能型消防应急疏散指示系统一般在防火分区防火门单侧设安全出口／禁止入内灯或仅在两侧设安全出口指示灯，从上述两种疏散方案不难看出，实际运行时受自动灭火系统影响，火灾点所在防火分区均要求禁止进入，在防火门单侧设置安全出口／禁止入内灯的方案仅能保证管廊内防火分区单侧防火门安全出口／禁止入内灯亮，疏散方案仅50％有效，而在防火门两侧设安全出口指示灯，实际运营中可能会遇到人员误入火灾点所在防火分区，耽误逃生时间的情况。针对上述情形，本工程选用智能型消防应急疏散指示系统，疏散出口指示灯布置方案选择在每个防火分区常闭门两侧上方均设置“安全出口、禁止入内”指示灯，在距地坪0.5m、间隔10m设双向方向指示灯，所有灯具均带有相对应地址。当某防火分区发生火灾时，该防火分区及邻近2个防火分区内疏散方向指示灯按方便逃生路线方向点亮，且该防火分区常闭门内侧“安全出口”指示灯应亮起，邻近2个防火分区靠近火灾点的常闭门内侧“禁止入内”指示灯应亮起［7 8］。
1、消防应急照明疏散指示系统
    消防应急疏散指示系统采用集中电源集中控制系统，监控中心设置应急照明控制器主机，在分变电所设区域应急照明控制器，每个防火分区中间设１台集中电源分配箱（以满足配电线路压降要求［1］），分别向防火分区两侧的应急照明和疏散照明灯具供电。应急照明集中控制系统框图如图4所示

图４应急照明集中控制系统框图
 位于监控中心的应急照明控制器主机作为整个系统总后台，当接收到监控中心火灾报警控制器的火灾报警输出信号时，判断并发送控制指令给相关的区域应急照明控制器，按预设逻辑完成整个系统内相应标志灯状态调整。区域应急照明控制器之间仅能传输信号，不能互相发送控制指令。实际工程中，综合管廊常常分区段进行建设，各区段可能由不同的施工单位承担，建设周期多为2～3年，总监控中心往往在整个项目中后期才投入运营，这种情况下前期建设的综合管廊可能存在短期无应急照明控制器主机的情况，业主在接收施工单位建设的消防应急照明疏散指示系统难以判断该系统是否能正常运行，后期整个系统调试运行时，故障排查困难。下面针对这种监控中心已建设和监控中心未建设２种方案，分别给出各防火分区疏散指示系统布线方案，以解决业主后顾之忧。
2、监控中心已建设时
 当监控中心已建设完成时，消防应急照明控制器主机布置在监控中心消防控制室内，集中控制疏散指示系统可正常运行，防火分区集中电源疏散指示系统布线示意图一如图5所示

图5防火分区集中电源疏散指示系统布线示意图一
3、监控中心未建设时
 当监控中心未建设完成时，此时前期建设的管廊区段会出现短期内无消防应急照明控制器主机的情况，这时区域疏散指示系统可正常运行，以钦州管廊为例，当防火分区8发生火灾时，防火分区７疏散指示系统按疏散方案点亮，若防火分区９按照图５布线方案，疏散灯具只接收区域应急照明控制器2的控制指令，防火分区9无法保证按照疏散路径完成疏散指示系统转换，此时应考虑区域应急照明控制器直接接收区域火灾报警控制器的报警信号，通过区域应急照明控制器之间总线传输，将报警信号相互传递，且两台区域应急照明控制器的后台程序分别增加防火分区8或8发生火灾时各自的疏散调整方案，依次将相关疏散灯具点亮。防火分区集中电源疏散指示系统布线示意图二如图6所示。

图６防火分区集中电源疏散指示系统布线示意图二
三 消防应急照明和疏散指示系统产品选型
1、系统概述
   消防应急照明和疏散指示系统主要由应急照明控制器、消防应急照明集中电源或应急照明配电箱、消防应急灯具等几部分组成。该套系统为安科瑞公司完全自主研发，符合国家现行的行业规范，可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台或火灾自动报警系统等进行数据交换和共享。
该系统配合火灾报警控制器使用时，在平时对系统内的设备进行实时的监视和控制，便于日常的管理和维护，保障系统的稳定运行。基于此保证在火灾发生时，能够准确改变消防应急标志灯具的指示方向，点亮消防应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全的逃生方向，保障群众的人身安全，为各类用户担心的安全问题解决了后顾之忧。
2、应用场所
   适用于住宅、酒店、办公楼、商城综合体、医院、隧道管廊、轨道交通、地库、仓库、工厂等各行业的消防应急照明和疏散指示系统。
3、系统结构

4系统功能
4.1系统运行主界面
 包含工具栏、平面展示、图层列表、状态栏，可以直观的查看监控设备的运行状态，并根据状态栏的现实内容直接切换至故障具体位置。

4.2灯具配置界面
   可以查看所有灯具状态与数量。

4.3信息界面
   可查看历史操作、故障、事件信息、可按日期进行查询。

4.4权限管理界面
   主要由应急启动、应急停止与手动火警组成，应急启动与停止用来测试设备应急功能是否正常，手动火警测试再具体着火点下系统的启动情况。

5系统硬件配置
5.1应急照明控制器选型

5.2应急照明集中电源


5.3防爆应急照明集中电源

5.4（综合管廊行业）A型集中电源集中控制灯具选型




5.5 A型自带电池非集中电源集中控制型消防应急照明及疏散指示设备选型


四 结语
本文以钦州某综合管廊为例，指出管廊内常见的智能型疏散指示系统存在误入火灾点防火分区的情况，针对管廊内存在的危险情况下的两种疏散方案，提出在防火门两侧均布置“安全出口／禁止入内”指示灯，并给出在监控中心已建设和未建设２种情况下的防火分区疏散指示系统布线方案，以保证火灾时管廊内疏散指示系统起到很好的警示和疏散作用。监控中心未建设时，无应急照明控制器主机的方案增加区域应急照明控制器识别和处理信号的难度，仅作为业主接收施工单位成果时的一种短期临时处理措施，在管廊消防验收前应保证监控中心已建设投入运营。
参考文献
[1]徐超，蔡道萌，孙科，等．综合管廊舱室消防应急照明系统设计研究［J］．现代建筑电气，2021，10（4）：18 21．
[2]高继宗．纽约地铁的紧急疏散指示［J］．城市与减灾，2008（6）：40  41．
[3]郭瑞璜．日本疏散指示设备发展概况［J］．消防技术与产品信息，2005（3）：5355．
[4]柴寅博，蔡杨．智能消防应急疏散系统在综合管廊工程中的应用分析［Ｊ］．智能城市，2018，4（24）：7576．
[5]黄正斌．智能疏散指示模式研究［D］．沈阳：沈阳航空航天大学，2010．
[6]城市综合管廊工程技术规范：GB50838—2015［S］．
[7]消防应急照明和疏散指示系统技术标准：GB51309—2018［S］．
[8]火灾自动报警系统设计规范：GB50116—2013［S].
[9]贺双双.智能型消防应急疏散指示系统在综合管廊中的优化设计.
[10]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.
作者简介
王蒙蒙，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司