深坑酒店疏散指示照明研究

沈冬冬 錢觀榮 黃建平

1華東建筑設計研究總院,上海200002

2上海世茂新體驗置業有限公司,上海201602

0 引言

“松江辰花路二號地塊”深坑酒店位于上海西郊古城松江西北門戶佘山鎮轄區內。向北可眺望九峰中的最高山峰—天馬山，向西則盡攬橫山美景。北面和西面另有橫山塘和旺家浜環繞，自然環境優美。

酒店主體建筑設計于地質深坑內，依崖壁建造，總建筑面積55 058 m2。酒店主體建筑分為地上部分、坑下至水面部分以及水下部分。其中地上建筑2層，高度約10m；坑下至水面建筑共14層，高度約53.6m；水下部分建筑2層，高度約10.4 m；建筑總高度約為74 m，為五星級酒店。

1 智能疏散指示照明的必要性

由于本工程大部分建筑位于地面以下，基于人員的安全照明顯得尤為重要。安全照明分為疏散指示照明和備用照明。在酒店實際運營中，旅客來來往往，一般情況下不會長時間居住，對周圍情況也不會相當清楚，且旅客一般乘電梯出入，對疏散通道可能根本不加注意。因此，疏散指示照明作為長明的照明設施，可對旅客在視覺上產生影響，使其對疏散通道有大致了解，有利于突發事件的疏散。

針對深坑酒店疏散難度大的問題，電氣設計中采用了智能疏散指示照明系統。同時，將此系統與消防廣播、消防報警及聯動控制系統和安保系統結合，便可早期發現各種突發狀況，提早預警疏散，規劃最優疏散路徑，與應急廣播協同引導，確保建筑內的每個人均可安全快速地通過疏散通道疏散至安全區域。

2 疏散路徑的規劃

基于安全疏散和避難的總體要求，本建筑外部安全區域為地面層及水面平臺。根據安全疏散和避難設施的布置，建筑疏散路徑分為水平疏散和垂直疏散兩部分。其中1層（地面層）和地下14層（水面平臺層）通過水平疏散通道直接疏散至室外，其它各層水平疏散至安全出口，并進入垂直疏散通道疏散至室外。

圖1 樓層水平疏散方案示意圖

對于水平疏散，以地下3層為例，4條垂直疏散樓梯將平面分為3段，如圖1所示。每兩個樓梯之間設置雙向疏散標志，可以通過智能控制調整疏散方向。

垂直疏散部分劃分為3段。其中地面以上（地上2層及夾層），通過疏散樓梯向下疏散至一層，然后疏散至室外。水面以下（地下15及16層）向上疏散至地下14層，然后疏散至水面平臺。地下1層至地下13層，理論上有兩個疏散方向，一個是向上疏散至地面層，另一個是向下疏散至水面平臺層。對于該部分雙向垂直疏散段，如何劃分向上疏散和向下疏散，筆者認為應該從疏散時間和疏散人員體能消耗兩方面分析判斷。

在疏散時間方面，總的原則是探測報警時間、人員反應時間、人員疏散運動時間之和應小于燃燒初期時間和燃燒增長期的時間之和。楊立兵等[1]對樓梯疏散人員逃生能力進行分析，認為人員年齡、體重、心率、血壓等因素對其逃生能力有規律性的影響。酒店入住人員基本涵蓋了各種體質的人員，其逃生能力必然有弱有強。因此，疏散時間應按逃生能力較弱的人員疏散運動時間考慮。研究數據[2]顯示，人員上樓速度在0.5～1.1m/s之間，且大部分集中在0.6m/s，人員下樓速度在0.6～1.2m/s之間，其速度與人員密度負相關，人員密度越低其下樓速度越高。人員較少時，以垂直方向使用同樣的疏散時間考慮，上下樓的距離比應為1∶2。人員較多時，其比值將進一步降低。

在體能消耗方面，國外研究[3]顯示上下樓體能耗比為3∶1；中國研究[4]以年輕人為樣本研究發現上下樓能耗比為2.7∶1，心率上樓為134～139次/min，下樓為109～114次/min。如以疏散耗費同樣體能計算，上下樓的距離比宜為1∶3。

根據以上研究，向上疏散距離與向下疏散距離比宜設置為1∶2～1∶3，這樣兼顧疏散時間和人員體能消耗的平衡。另有醫學證據[5]表明，利用短暫的幾分鐘上樓，4層是小學生的疲勞感轉折點，因此，考慮到向上疏散對心率影響較大，確定向上疏散同時不應超過4層。

綜上，針對本工程雙向垂直疏散段具體路徑及高度，確定在酒店入住率較低時（淡季）地下3層～地下1層（共三層，11.7m高差）向上疏散，地下4層～地下13層（共10層，38.9 m高差）向下疏散。在酒店入住率較高時（旺季），為減少疏散時間，地下4層改為向上疏散，其它各層不變。如圖2所示。

圖2 建筑物垂直疏散方案示意圖

3 智能疏散指示系統

3.1 智能疏散系統組成

智能疏散系統包括：(1)控制器（放置于消控室）監管、控制系統內所有設備和燈具；(2)消防應急電源（配套分配電裝置放置于配電間），為分配電裝置和燈具提供后備電源；(3)分配電裝置（放置于配電間），作為控制器與燈具的通信中轉，應急電源與燈具的電源中轉；(4)疏散指示燈具（裝于疏散走道、安全出口），接收控制器下發的指令實現動態智能指向效果。控制器對系統各設備和燈具實時巡檢，如有故障實時主動上報。

3.2 消防聯動控制策略

智能疏散控制器與消防報警主機通過RS232通信連接，消防報警主機實時將報警信息通過該串口傳輸給智能疏散控制器。智能疏散控制器內置電腦，安裝有CIF智能疏散軟件，軟件地圖界面為各樓層平面圖，在平面圖上繪制疏散矢量地圖。矢量地圖上布置疏散燈具點位和煙感、溫感點位。

當智能疏散控制器接收到消防報警主機的報警信息時，智能疏散控制器立刻識別出準確的報警點位。如該報警點位在樓層水平疏散通道上，在矢量地圖上的疏散指示點位遵循背離火源、就近疏散的原則指向，同時下發到末端燈具。每一個疏散通道上的報警點位智能疏散對應一個疏散指示方案，每兩個報警點位也對應有一個疏散指示方案，以此類推。以地下3層為例，疏散通道上共15個煙感探測器，因此就有種方案，這個數量是巨大的。實際上，為避免火情后期報警點位過多，指示頻繁變更，系統軟件設有接收報警信息有效數量和時間（可自定義）。當有多點火警信息時，如某段通道兩端有火警，即該段通道無安全方向，燈具指示就近指示。如報警點位在樓層水平疏散通道外的地方，則通道內雙向指示執行就近指示的方案。如報警點位在安全出口處或某個樓梯處，則該出口或樓梯口的安全出口指示燈熄滅，疏散指示指向其它就近安全出口或樓梯口。

樓梯上下疏散指示按酒店淡、旺季分別采用固定方案，地下4層采用雙向，地下3層到地下1層均指向1層的樓梯出口，地下5層到地下13層均指向地下14層的安全出口。

4 消防廣播疏散輔助引導

由于本建筑垂直疏散方向較為復雜，雖然有疏散指示指引，但考慮到酒店入住人員不熟悉建筑構造，根據經驗往往有向下疏散的習慣，一旦在垂直通道發生人流對沖，將減低疏散速度，甚至引發疏散阻塞與人員恐慌。因此，確認火災發生時，每層的消防廣播將語音重復播報指引本層向上或向下疏散；1層和地下14層的安全出口位置播報“此處為安全出口”，進一步明確方向。

5 特殊疏散

對于特殊群體，如需要輪椅輔助通行的人員，將在入住時為其及其陪同人員提供特殊疏散指示圖，該疏散指示將引導他們進入消防電梯前室，等待救援。

6 結語

深坑酒店由于其建筑構造的特殊性，疏散難度較大。在深入研究其疏散需求和能力的前提下，采用智能疏散指示系統并結合相關系統，便可按照既定策略解決實際疏散中遇到的相應問題。當然，疏散安全的保障不僅僅在于智能系統的應用，它更離不開有效地酒店管理。只有在日常工作上始終對疏散安全保持警覺，確保各類系統、設備、標識完好，對入住人員做好提示提醒工作，才能確保安全疏散。