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(duì)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(biāo)《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(jì)方法和應(yīng)用實(shí)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(biāo)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(yù)設(shè)邏輯應(yīng)急啟動(dòng)，為人們安全疏散和滅火救援行動(dòng)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(shí)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(duì)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(xué)性和可操作性的應(yīng)急疏散預(yù)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(jī)房。建筑性質(zhì)：本工程建筑物等級(jí)為一等級(jí)， 設(shè)計(jì)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(jī)房（服務(wù)器機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、存儲(chǔ)機(jī)房等功能區(qū)域）、輔助區(qū)（包括進(jìn)線間、測(cè)試機(jī)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(jī)房、電池室、空調(diào)機(jī)房、動(dòng)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(jì)

  標(biāo)準(zhǔn)《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50174-2017）針對(duì)備用照明和應(yīng)急照明有如下條文：“8.2.5主機(jī)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(biāo)志燈，主機(jī)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(jī)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(yùn)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(shí)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(dǎo)致非消防電被切除以后，能夠自動(dòng)點(diǎn)亮應(yīng)急照明燈具， 進(jìn)行人員及時(shí)疏散并保證配電室、消防控制室、消防水泵房、柴油發(fā)電機(jī)房等發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需工作、值守的區(qū)域照明。

（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)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(jī)房及其控制室、記錄介質(zhì)庫，特殊貴重或火災(zāi)危險(xiǎn)性大的機(jī)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(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

  根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50116-2013）規(guī)定，數(shù)據(jù)中心不僅需要報(bào)警，同時(shí)需要聯(lián)動(dòng)自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)》（GB51309-2018），“3.1.2 條要求，設(shè)置消防控制室的場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)所包括：主機(jī)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(jī)房等發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需工作的場(chǎng)所需要保持正常照度。

  應(yīng)急標(biāo)志燈的設(shè)置應(yīng)保證人員能夠清晰地辨識(shí)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(biāo)志燈具。為了避免火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙氣遮擋標(biāo)志燈，標(biāo)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(dāng)疏散走道、通道兩側(cè)無維護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，標(biāo)志燈應(yīng)安裝在疏散走道、通道的上方，標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)》（GB51309-2018）3.2.1條要求，設(shè)置在8m以下場(chǎng)所時(shí)應(yīng)選用A型應(yīng)急照明燈具；設(shè)置在8m以上場(chǎng)所可根據(jù)計(jì)算低照度選用A型或B型應(yīng)急照明燈具。因?yàn)樵摂?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(duì)于保障火災(zāi)疏散時(shí)人員安全及火災(zāi)撲救時(shí)的消防隊(duì)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(biāo)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(shí)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(yán)禁接入系統(tǒng)以外的開關(guān)裝置、插座及其其他負(fù)載。

  水平疏散區(qū)域燈具配電回路應(yīng)按防火分區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(jī)房等發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需工作、值守的區(qū)域和相關(guān)疏散通道，應(yīng)單獨(dú)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(dú)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(bào)警控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制器干接點(diǎn)信號(hào)或DC24V信號(hào)接口的產(chǎn)品，采用通信協(xié)議與消防聯(lián)動(dòng)控制器通信時(shí)，應(yīng)選擇與消防聯(lián)動(dòng)控制器的通信接口和通訊協(xié)議的兼容性滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)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(tái)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(shí)。

（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(shí)：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(diǎn)亮模式；③具有一種疏散指示方案的區(qū)域中所有標(biāo)志燈的光源應(yīng)按該區(qū)域疏散指示方案保持節(jié)電點(diǎn)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(biāo)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(duì)應(yīng)疏散指示方案保持節(jié)電點(diǎn)亮模式。

  （2）系統(tǒng)主電源斷電時(shí)：①所有非持續(xù)型照明燈應(yīng)應(yīng)急點(diǎn)亮，持續(xù)型照明燈具的光源由節(jié)電點(diǎn)亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點(diǎn)亮模式；燈具持續(xù)應(yīng)急點(diǎn)亮模式不應(yīng)超過0.5h；②系統(tǒng)主電源恢復(fù)后，所有燈具自動(dòng)恢復(fù)到上述系統(tǒng)主電源正常時(shí)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(shí)、集中電源或應(yīng)急照明配電箱與燈具的通信中斷時(shí)，非持續(xù)燈具應(yīng)急點(diǎn)亮、持續(xù)型燈具由節(jié)電點(diǎn)亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點(diǎn)亮模式。

  2）火災(zāi)狀態(tài)下

  （1）應(yīng)由火災(zāi)報(bào)警控制器的火災(zāi)報(bào)警輸出信號(hào)作為系統(tǒng)自動(dòng)應(yīng)急啟動(dòng)的觸發(fā)信號(hào)；

  （2）應(yīng)急照明控制器接收到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，應(yīng)自動(dòng)執(zhí)行以下控制操作：① 所有非持續(xù)型照明燈應(yīng)急點(diǎn)亮，持續(xù)型燈具由節(jié)電點(diǎn)亮模式轉(zhuǎn)入應(yīng)急點(diǎn)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(hào)后，自動(dòng)轉(zhuǎn)入蓄電池電源輸出。

  （3）應(yīng)能手動(dòng)操作應(yīng)急照明控制器控制系統(tǒng)的應(yīng)急啟動(dòng)，實(shí)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(jī)房、消防用電的蓄電池室、自備發(fā)電機(jī)房等發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需工作的區(qū)域，應(yīng)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)保持正常照度，火災(zāi)時(shí)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(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的架構(gòu)一致，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循系統(tǒng)架構(gòu)簡潔、控制簡單的基本設(shè)計(jì)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(jì)、系統(tǒng)在火災(zāi)狀態(tài)下的控制設(shè)計(jì)；另外，集中控制型系統(tǒng)的通訊線路設(shè)計(jì)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(jī)）、集中電源（供電），分配電裝置（分機(jī)）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(bào)警控制器的使用，在危急時(shí)刻，能夠快速針對(duì)風(fēng)向、就近出口、火災(zāi)的走勢(shì)、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(biāo)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(shí)時(shí)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(dān)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(yùn)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(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)狀態(tài)欄的現(xiàn)實(shí)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(jìn)行查詢。

3.4權(quán)限管理界面

  主要由應(yīng)急啟動(dòng)、應(yīng)急停止與手動(dòng)火警組成，應(yīng)急啟動(dòng)與停止用來測(cè)試設(shè)備應(yīng)急功能是否正常，手動(dòng)火警測(cè)試再具體著火點(diǎn)下系統(tǒng)的啟動(dòng)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(jì)方法和技術(shù)措施，為應(yīng)急照明的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)維等提供了完備的標(biāo)準(zhǔn)體系。

  消防應(yīng)急照明及疏散指示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)》（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(dòng)報(bào)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(duì)于數(shù)據(jù)中心而言，對(duì)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(jì)、施工、驗(yàn)收以及日常的維護(hù)工作，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，為數(shù)據(jù)中心的長治久安保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[ 1 ]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)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.