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珠海易发照明器材有限公司研发设计智能消防应急照明疏散指示系统的必要性。

作者:珠海易发照明器材有限公司来源:原创 日期:2019年3月9日 16:15

珠海易发照明器材有限公司研发设计智能消防应急照明疏散指示系统的必要性。

1、安全疏散理念及电压体系

(1)火灾状态下系统的安全特性的提出是基于在火灾状态下时既要避免触电事故产生又尽可能地保证疏散应急照明的供电要求。火灾状态下时,着火区吊顶极易烧毁,管线断裂,灯具破碎,大量的水注下并沿下层流入。习惯上应急疏散照明管线大都布置于吊顶内,这样多管线作防火、防水处理很难保证。即使管线做了处理,那么接线盒、接线盒盖、金属软管、灯具入口、灯体亦应处理,但这是不现实的做法。

(2)从另一个方面,消防部队在进入火灾现场进行灭火及救援工作时往往要求切断现场的AC220/380V以保安全。但对于大型建筑而言,凡是采用AC220V电源供电的自带电源型消防应急灯,又未设有主动的联动脱扣时,火灾状态下疏散人员及进入火灾现场进行灭火的救援消防队员的触电风险极大。对于交流制式的AC-EPS,由于其断电后应急输出也是非隔离型AC220V/380电源,火灾状态下人员触电风险更大;同时AC-EPS中的逆变器中IGBT动作是微秒级,支路断路器的动作是毫秒级,;这种特性使得在任一灯点(EPS所用普通灯一般不设熔断器)的短路故障导致逆变器关机保护,应急照明全部失效。基本除中国之外,国际上很少在疏散应急照明采用交流制式的AC-EPS;国际通用的应急照明电源电压为DC216V。

(3)DC24V本质安全电压,触电风险极小,同时即使将线路短时间浸入水中;也不会短路。消防应急疏散照明-标志灯系统应在水系统动作后仍可保证供电点亮。

(4)大多数的国际标准中“安全特低电压”(指交流值)对人身直接接触的安全限值为25V,国际上普遍采用24V作为本质安全电压。“安全特低电压”的值定在36V到50V这个范围内要有附加的措施条件。当人体直接接触36V与50V电压时,都有一定的危险,都是处在痉挛阈(能引起肢体、肌肉痉挛的界线)以上,致颤阈(能引起致死的心室纤维性颤动的界限)。

(5)直流制式的DC-EPS的DC216V,用于直接联接高空区域的灯具时,接地方式从TN系统可远程强制转入IT接地系统,以减低水系统动作后的触电风险性。

(6)因此易发并推广疏散应急照明-标志灯安全电压供电理念及技术体系;该理念的应用将有效在水火交融的环境防止疏散及救援人员触电事故的发生。建议国家标准及规范在0-8米或0-2.5米安装高度范围内的疏散照明-标志灯系统抛去AC220V电压系统,采用DC24V本质安全电压最为合理范围。易发设计包括DC24V及DC216V二级应急电压的集中电源集中控制型消防(疏散)应急照明-标志灯系统的公司,100%适用于高大空间及通用场所不同的疏散照度要求;是基本完善的集中电源电压体系技术架构。

 

 

2、消防(疏散)应急 照明-标志灯系统的核心功能理念

这个看似是一个简单的概念,但延伸出来是不同产品功能及不同的系统。截止于2016年12月,无任何国家标准及规范提出过如何执行“动态疏散应急预案”或调向的条文;全国范围内仅有山东、辽宁等局部省份地方标准涉及该领域。尽管设备性能具备该特征,但完整的动态疏散预案未能达成统一认识。集中控制型《消防应急疏散照明-标志灯系统》过去数年里很多时候被称为“智能疏散”,为此官方、设计界及企业界技术高层为此吵了多年。 易发认为“动态疏散应急预案”解决的起火点所在的防火分区人员动态疏散应急方案意义不大,起火区域的人员感知和逃生是最快的;“动态疏散应急预案”主要解决的是起火点以外关联的防火分区人员动疏散方向问题。但建筑结构的防火疏散规划一般不允许跨防火分区疏散;因此除非建筑结构在平面图中出现人员密集区域平面借用出口、立体借用首层出口及隧道疏散等三种情况才有设置动态疏散程序预案理由。任何多余的概念仅仅是炒作,危害巨大!

作为一个后备的应急动作系统,过去的经验告诉我们,无论是单体应急灯或EPS投入使用后,运行1年之后,往往就不清楚是否系统是不是完整良好的。而运行中的系统要确认其完好性,需要通过定期测试完成,但过去数量众多消防应急灯用人工测试费时费力,例4万平方建筑1200盏灯具,一个灯点要检查光源及转换性能需1分钟的话,全楼查一次需要1200分钟即20小时约三天;如果再测应急放电时间,那就太麻烦了。在大型建筑中采用人工巡查测试的方式来确认灯具的好坏是不现实的。    

技术核心思想认为“确保性”是系统必要条件,即基本核心功能,“动态疏散程序预案”仅是系统充分条件(锦上添花功能) 也就是说理论上首先要保证建筑上安装 的系统在火灾发生前是100%完好的!有了这个前提条件,才能说如何更好实现“动态疏 散应急预案”;否则将是舍本求末!

 

 

动态功能性测验计划及放电性测试计划确保在火灾或断电状态发生前

确保灯具100%无任何故障!

确保控制器分机100%是无任何故障!

确保直流电池主/分站应急转换100%是无任何故障!系统的应急时间满足设定标准要求!

3、低碳设计理念

在全球范围内第一次提出并推广应急照明低碳设计理念:倡导具有实际操作意义的备用照明与疏散照明分立理念,放弃EPS造就的粗放式设计思路。倡导采用数字化布灯设计方案;

(1)EPS的消防(疏散)应急照明灯取正常照明的灯具的全部或一部分,服从于装修要求,碰上什么灯就是什么灯。就设计而言,其过程相对任意简单,但后果是消防(疏散)应急照明负荷无限放大。以一个60万平方的综合体建筑为例作个说明,案例中初始方案采用了传统的EPS模式,在约400-500多个防火分区中设有约400-500台EPS,每台应急功率为1-10KW,总的应急功率容量为1200KW。 

(2)按倡导采用的数字式设计思路深化设计,最后系统总的应急功率容量降为30KW;两者产生40倍的蓄电池容量之差。那么40倍的蓄电池容量之差的背后是什么?可能很多人没有认真想过,其后果及代价一直被很多人忽视...

(3)铅酸蓄电池正常标准寿命 一般为3-5年,作为一种消耗品约每4年更换一次,那么按第一方案在本建筑建成20年内铅酸蓄电池的循环投入为5x2400KW.H =12000KW.H,较为形象地说要更换大约1600-2000台落地柜的铅酸蓄电池;第二方案即e-bus所倡导的低碳技术使用蓄电池容量仅为第一方案2.5%。数据的背后意味制造这些铅酸蓄电池所需材料资源的投入及制造能耗的增加,一个个项目累加起来将是一个庞大的碳单位数字。

(4)从业主所要承受的维护成本来说,例上述60万平方建筑中的 2400KW.H铅酸蓄电池,每4年更换蓄电池的直接成本约300-400万人民币,20年累计将高达为1500-2000万人民币。相对e-bus方案而言,每4年更换 蓄电池的直接成本约7-10万人民币,20年为35-50万人民币。真正的业主若了解这一点,不惊就怪了。

(5)疏散照明功率密度从理论上来所,采用传统的EPS造就的粗放式设计思路的疏散照明功率密度为(1-2)W/m²;按e-bus倡导采用的数字式设计思路,100m²平均概算需要2-3盏消防应急疏散照明-标志灯,疏散照明功率密度为 (0.05-0.1)W/m²。两者为是10-40倍的蓄电池容量之差。 

4、节能运行理念

 (1)易发倡导(疏散)应急照明-标志灯系统在完成高性能的可编程序消防应急疏散照明指示目标之外,扩展赋予夜间值班(巡更)照明作为建筑物的照明节能减排的重点方案之一来应用,使其成为可收回投资的消防应急疏散照明/标志灯系统。

(2)从经济价值来说,如果商业电费按1元/度计,则本项目一年可节省约41万元;在一个维护周期(4年)即可节省约164万元。

5、环保与可持续发展理念

任何产品均有生命周期,一般来说产品电子部分寿命可达15-20年,蓄电池标准寿命为3-5年。镍镉电池的一次次重复投入,将重复一次次承受广西龙江镉污染、湖南镉大米之疼。大量铅酸蓄电池3-4年更换所造成类似山东废旧电池拆解形成的废酸及铅对水系及土地的污染也在一次次地重复。从需求层面出发,从标准规范开始,从用 户整个产品链条转为低碳、环保及节能之路;增加了经济总量,但增加的不是重污染,高碳的经济,而是推动全球用最少的资源,最低能耗的产品来满足社会需求,附合总理强调的可持续发展之路!提议和推进消防应急疏 散照明-标志灯系统采用环保蓄电池,废除镉铅等重金属蓄电池的行动!

易发消防应急疏散照明灯是经过CCCF认证的产品,服从于消防认证产品一致性要求, 其外观参量如外型尺寸、材质、颜色很难服从于装修中通用灯具的协调要求,如何使消防疏散照明灯与完全溶入顶棚装修设计是有难度的考量。

 

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