淺析應(yīng)急照明系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

 劉丹

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

[摘  要]文章通過對數(shù)據(jù)中心消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的需求分析，結(jié)合新國標《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB51309-2018)的要求，闡述了應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的設(shè)計方法和應(yīng)用實踐。

[關(guān)鍵詞]消防；應(yīng)急照明；數(shù)據(jù)中心；工程

引言

  消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)是一種輔助人員安全疏散和消防應(yīng)急作業(yè)的建筑消防系統(tǒng)，由消防應(yīng)急照明燈具、消防應(yīng)急標志燈具和相關(guān)裝置構(gòu)成，作用是發(fā)生火災(zāi)后，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)能按照預設(shè)邏輯應(yīng)急啟動，為人們安全疏散和滅火救援行動提供必要的照明條件及正確的疏散指示信息。隨著數(shù)據(jù)中心的智能化的發(fā)展，無論是國內(nèi)的還是國外的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用實踐中，消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)中心消防安全至關(guān)重要的保障體系，對于牢牢守住數(shù)據(jù)中心的消防安全底線，著力構(gòu)建系統(tǒng)性、科學性和可操作性的應(yīng)急疏散預案，有效提升數(shù)據(jù)中心消防安全裕度等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

一、工程概況

  某數(shù)據(jù)中心建筑面積23299.35平方米，建筑占地面積6533.35平方米。其中： 地上建筑面積22199.13m，地下建筑面積1100.22m。地上四層，地下局部一層。建筑高度23.75米。建筑功能：數(shù)據(jù)機房。建筑性質(zhì)：本工程建筑物等級為一等級， 設(shè)計使用年限50年，為多層丙類廠房。房間按其功能不同劃分為主機房（服務(wù)器機房、網(wǎng)絡(luò)機房、存儲機房等功能區(qū)域）、輔助區(qū)（包括進線間、測試機房、總控中心、消防和安防控制室、拆包區(qū)、備件庫、打印室、維修室等功能區(qū)域）、支持區(qū)

  （變配電室、柴油發(fā)電機房、電池室、空調(diào)機房、動力站房、不間斷電源系統(tǒng)用房、消防設(shè)施用房等功能區(qū)域）、行政辦公區(qū)（包括辦公室、門廳、值班室、更衣室和用戶工作室等功能區(qū)域）。

二、應(yīng)急照明的設(shè)計

  標準《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》（GB50174-2017）針對備用照明和應(yīng)急照明有如下條文：“8.2.5主機房和輔助區(qū)應(yīng)設(shè)置備用照明，備用照明的照度值不應(yīng)低于一般照明照度值的10%；在有人值守的房間，備用照明的照度值不應(yīng)低于一般照明照度值的50%；備用照明可為一般照明的一部分。”“8.2.6數(shù)據(jù)中心應(yīng)設(shè)置通道疏散照明及疏散指示標志燈，主機房通道疏散照明的照度值不應(yīng)低于5Lx，其他區(qū)域通道疏散照明的照度值不應(yīng)低于1Lx。”

  從以上可以看出，數(shù)據(jù)中心里，有一般照明、備用照明和應(yīng)急照明三種照明類型，一般照明是日常照明，而備用照明往往是工藝上的需要，保證主機房和輔助區(qū)不發(fā)生一般照明熄滅而造成人員停止工作、設(shè)備運轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常的情況，要求備用照明與一般照明的電源應(yīng)由不同回路引來，火災(zāi)時切除。而消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)要求保證在火災(zāi)發(fā)生導致非消防電被切除以后，能夠自動點亮應(yīng)急照明燈具， 進行人員及時疏散并保證配電室、消防控制室、消防水泵房、柴油發(fā)電機房等發(fā)生火災(zāi)時仍需工作、值守的區(qū)域照明。

（1）系統(tǒng)設(shè)計

  根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014（2018版））規(guī)定，數(shù)據(jù)中心是“電子信息系統(tǒng)的主機房及其控制室、記錄介質(zhì)庫，特殊貴重或火災(zāi)危險性大的機器、儀表、儀器設(shè)備室、貴重物品庫房”范疇，應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。

  根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50116-2013）規(guī)定，數(shù)據(jù)中心不僅需要報警，同時需要聯(lián)動自動消防設(shè)備，應(yīng)設(shè)置消防控制室。

  按照《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準》（GB51309-2018），“3.1.2 條要求，設(shè)置消防控制室的場所應(yīng)選擇集中控制型系統(tǒng)”。所以，該數(shù)據(jù)中心應(yīng)選擇集中控制型消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。

（2）設(shè)置部位及燈具選擇

  應(yīng)急照明燈應(yīng)采用節(jié)能光源，色溫不低于2700K，數(shù)據(jù)中心內(nèi)應(yīng)急照明燈的設(shè)置應(yīng)保證為人員在疏散路徑及相關(guān)區(qū)域的疏散提供基本的照度。地面水平低照度10.0Lx的場所包括：樓梯間、前室或合用前室、避難走道等。地面水平低照度5.0Lx的場所包括：主機房通道疏散照明。地下消防泵房，配電室、消防控制室、供消防用電的自備發(fā)電機房等發(fā)生火災(zāi)時仍需工作的場所需要保持正常照度。

  應(yīng)急標志燈的設(shè)置應(yīng)保證人員能夠清晰地辨識疏散路徑、疏散方向、安全出口的位置、所處的樓層位置，應(yīng)設(shè)置在醒目的位置，應(yīng)該保證人員在疏散路徑的任何位置都能看到標志燈具。為了避免火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙氣遮擋標志燈，標志燈宜安裝在疏散走道、通道兩側(cè)距地面高度小于1m的墻面或柱面上；當疏散走道、通道兩側(cè)無維護結(jié)構(gòu)時，標志燈應(yīng)安裝在疏散走道、通道的上方，標志燈底邊距地面的高度宜為2.2～2.5m。

  依據(jù)《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準》（GB51309-2018）3.2.1條要求，設(shè)置在8m以下場所時應(yīng)選用A型應(yīng)急照明燈具；設(shè)置在8m以上場所可根據(jù)計算低照度選用A型或B型應(yīng)急照明燈具。因為該數(shù)據(jù)中心層高均在8m以內(nèi)，所以，均選用A型應(yīng)急照明燈具，A型應(yīng)急燈具采用安全電壓，對于保障火災(zāi)疏散時人員安全及火災(zāi)撲救時的消防隊員的人身安全起巨大作用。

（3）供電方式及控制方式；

  數(shù)據(jù)中心應(yīng)急照明燈及標志燈數(shù)量較多，宜采用集中電源供電，燈具主電源和蓄電池電源在集中電源內(nèi)部實現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)換后由同一配電回路為燈具配電。集中電源輸出回路嚴禁接入系統(tǒng)以外的開關(guān)裝置、插座及其其他負載。

  水平疏散區(qū)域燈具配電回路應(yīng)按防火分區(qū)進行設(shè)計，同一防火分區(qū)的樓層等為基本單元配置配電回路，不同防火分區(qū)不能共用同一配電回路。防煙樓梯間前室及合用前室內(nèi)設(shè)置的燈具應(yīng)由前室所在樓層的配電回路供電。配電室、消防控制室、消防水泵房、發(fā)電機房等發(fā)生火災(zāi)時仍需工作、值守的區(qū)域和相關(guān)疏散通道，應(yīng)單獨設(shè)置配電回路。封閉樓梯間、防煙樓梯間、室外疏散樓梯間應(yīng)單獨設(shè)置配電回路。任一配電回路配接燈具的數(shù)量不宜超過60只，任一配電回路配接燈具的額定功率總和不應(yīng)大于配電回路額定功率的80%。

  集中電源應(yīng)根據(jù)線路的供電距離，防火分區(qū)的劃分統(tǒng)籌考慮，燈具總功率大于5KW的系統(tǒng)，應(yīng)分散設(shè)置集中電源。集中電源輸出回路不應(yīng)超過8路。系統(tǒng)配電線路和通信線路應(yīng)選擇耐火型。

  應(yīng)急照明控制器應(yīng)選擇具有能接收火災(zāi)報警控制器或消防聯(lián)動控制器干接點信號或DC24V信號接口的產(chǎn)品，采用通信協(xié)議與消防聯(lián)動控制器通信時，應(yīng)選擇與消防聯(lián)動控制器的通信接口和通訊協(xié)議的兼容性滿足現(xiàn)行標準《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)組件兼容性要求》GB 22134有關(guān)規(guī)定的產(chǎn)品。任一臺應(yīng)急照明控制器直接控制燈具的總數(shù)量不應(yīng)大于3200。應(yīng)急照明控制器應(yīng)設(shè)置在消防控制室內(nèi)，主電源應(yīng)由消防電源供電，其自帶蓄電池電源應(yīng)至少使控制器在主電源中斷后工作3小時。

（4）系統(tǒng)功能； 

  1）非火災(zāi)狀態(tài)下

  （1）系統(tǒng)主電源正常時：①應(yīng)保持主電源為燈具供電；②所有非持續(xù)型照明燈應(yīng)保持熄滅狀態(tài)，持續(xù)型照明燈具的光源應(yīng)保持節(jié)電點亮模式；③具有一種疏散指示方案的區(qū)域中所有標志燈的光源應(yīng)按該區(qū)域疏散指示方案保持節(jié)電點亮模式； 需要借用相鄰防火分區(qū)疏散的防火分區(qū)中，相關(guān)標志燈的光源應(yīng)按該區(qū)域可借用相鄰防火分區(qū)疏散工況條件對應(yīng)疏散指示方案保持節(jié)電點亮模式。

  （2）系統(tǒng)主電源斷電時：①所有非持續(xù)型照明燈應(yīng)應(yīng)急點亮，持續(xù)型照明燈具的光源由節(jié)電點亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮模式；燈具持續(xù)應(yīng)急點亮模式不應(yīng)超過0.5h；②系統(tǒng)主電源恢復后，所有燈具自動恢復到上述系統(tǒng)主電源正常時的工作狀態(tài)。

  （3）應(yīng)急照明控制器與集中電源或應(yīng)急照明配電箱的通信中斷時、集中電源或應(yīng)急照明配電箱與燈具的通信中斷時，非持續(xù)燈具應(yīng)急點亮、持續(xù)型燈具由節(jié)電點亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮模式。

  2）火災(zāi)狀態(tài)下

  （1）應(yīng)由火災(zāi)報警控制器的火災(zāi)報警輸出信號作為系統(tǒng)自動應(yīng)急啟動的觸發(fā)信號；

  （2）應(yīng)急照明控制器接收到火災(zāi)報警信號后，應(yīng)自動執(zhí)行以下控制操作：① 所有非持續(xù)型照明燈應(yīng)急點亮，持續(xù)型燈具由節(jié)電點亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點亮模式；② 集中電源應(yīng)保持主電源輸出，待接收到其主電源斷電信號后，自動轉(zhuǎn)入蓄電池電源輸出。

  （3）應(yīng)能手動操作應(yīng)急照明控制器控制系統(tǒng)的應(yīng)急啟動，實現(xiàn)上述控制功

能。

三、應(yīng)用中需要注意的問題

  1、數(shù)據(jù)中心中配電室、消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、消防用電的蓄電池室、自備發(fā)電機房等發(fā)生火災(zāi)時仍需工作的區(qū)域，應(yīng)依據(jù)標準設(shè)置備用照明。備用照明燈具可采用正常照明燈具，在火災(zāi)時保持正常照度，火災(zāi)時仍需工作的區(qū)域的備用照明燈具由正常照明電源和消防電源專用應(yīng)急回路互投后供電。

  2、數(shù)據(jù)中心的集中控制型消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)的架構(gòu)宜與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的架構(gòu)一致，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)遵循系統(tǒng)架構(gòu)簡潔、控制簡單的基本設(shè)計原則， 包括燈具布置，系統(tǒng)配電，系統(tǒng)在非火災(zāi)狀態(tài)下的控制設(shè)計、系統(tǒng)在火災(zāi)狀態(tài)下的控制設(shè)計；另外，集中控制型系統(tǒng)的通訊線路設(shè)計要可靠。

四、安科瑞消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)產(chǎn)品選型

1、系統(tǒng)簡介

  消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)由控制器（主機）、集中電源（供電），分配電裝置（分機）和燈具（疏散指示燈、應(yīng)急照明燈）等幾部分組成。該系統(tǒng)配合火災(zāi)報警控制器的使用，在危急時刻，能夠快速針對風向、就近出口、火災(zāi)的走勢、人群密度做出分析，給出安全的疏散路徑指示，智能打開消防應(yīng)急標志燈的指示方向以及應(yīng)急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群實時地選擇逃生路線，指引安全逃生方向，保障群眾的人身安全，為各商家擔心的安全問題解決了后顧之憂。

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3、系統(tǒng)功能

3.1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(shè)備的運行狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)欄的現(xiàn)實內(nèi)容直接切換至故障具體位置。

3.2 燈具配置界面

  可以查看所有燈具狀態(tài)與數(shù)量。

3.3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。

3.4權(quán)限管理界面

  主要由應(yīng)急啟動、應(yīng)急停止與手動火警組成，應(yīng)急啟動與停止用來測試設(shè)備應(yīng)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。

4、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)產(chǎn)品選型

4.1應(yīng)急照明控制器選型

4.2應(yīng)急照明集中電源

4.3 防爆應(yīng)急照明集中電源

4.4 A型集中電源集中控制燈具選型

五、結(jié)束語

  《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB51309-2018）發(fā)布以來，提出了很多新穎的理念與思路，制定了完整的應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計方法和技術(shù)措施，為應(yīng)急照明的設(shè)計、施工、驗收、運維等提供了完備的標準體系。

  消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計不是孤立的，不但要遵循《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)技術(shù)標準》（GB51309-2018），而且要與建筑消防疏散系統(tǒng)的其他設(shè)施，比如火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防應(yīng)急廣播、防火門與防排煙系統(tǒng)協(xié)同工作，才能為人員疏散和應(yīng)急措施提供更有利的保障。

對于數(shù)據(jù)中心而言，對于保障數(shù)據(jù)安全及數(shù)據(jù)中心工作人員人身安全也起著舉足輕重的作用，要按照相關(guān)法律法規(guī)要求，做好應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)計、施工、驗收以及日常的維護工作，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行，為數(shù)據(jù)中心的長治久安保駕護航。

參考文獻

[ 1 ]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.05版.

[ 2 ]張彥青,消防應(yīng)急照明系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心工程中的應(yīng)用.