深坑酒店疏散指示照明研究

沈冬冬 钱观荣 黄建平

1华东建筑设计研究总院,上海200002

2上海世茂新体验置业有限公司,上海201602

0 引言

“松江辰花路二号地块”深坑酒店位于上海西郊古城松江西北门户佘山镇辖区内。向北可眺望九峰中的最高山峰—天马山，向西则尽揽横山美景。北面和西面另有横山塘和旺家浜环绕，自然环境优美。

酒店主体建筑设计于地质深坑内，依崖壁建造，总建筑面积55 058 m2。酒店主体建筑分为地上部分、坑下至水面部分以及水下部分。其中地上建筑2层，高度约10m；坑下至水面建筑共14层，高度约53.6m；水下部分建筑2层，高度约10.4 m；建筑总高度约为74 m，为五星级酒店。

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，基于人员的安全照明显得尤为重要。安全照明分为疏散指示照明和备用照明。在酒店实际运营中，旅客来来往往，一般情况下不会长时间居住，对周围情况也不会相当清楚，且旅客一般乘电梯出入，对疏散通道可能根本不加注意。因此，疏散指示照明作为长明的照明设施，可对旅客在视觉上产生影响，使其对疏散通道有大致了解，有利于突发事件的疏散。

针对深坑酒店疏散难度大的问题，电气设计中采用了智能疏散指示照明系统。同时，将此系统与消防广播、消防报警及联动控制系统和安保系统结合，便可早期发现各种突发状况，提早预警疏散，规划最优疏散路径，与应急广播协同引导，确保建筑内的每个人均可安全快速地通过疏散通道疏散至安全区域。

2 疏散路径的规划

基于安全疏散和避难的总体要求，本建筑外部安全区域为地面层及水面平台。根据安全疏散和避难设施的布置，建筑疏散路径分为水平疏散和垂直疏散两部分。其中1层（地面层）和地下14层（水面平台层）通过水平疏散通道直接疏散至室外，其它各层水平疏散至安全出口，并进入垂直疏散通道疏散至室外。

图1 楼层水平疏散方案示意图

对于水平疏散，以地下3层为例，4条垂直疏散楼梯将平面分为3段，如图1所示。每两个楼梯之间设置双向疏散标志，可以通过智能控制调整疏散方向。

垂直疏散部分划分为3段。其中地面以上（地上2层及夹层），通过疏散楼梯向下疏散至一层，然后疏散至室外。水面以下（地下15及16层）向上疏散至地下14层，然后疏散至水面平台。地下1层至地下13层，理论上有两个疏散方向，一个是向上疏散至地面层，另一个是向下疏散至水面平台层。对于该部分双向垂直疏散段，如何划分向上疏散和向下疏散，笔者认为应该从疏散时间和疏散人员体能消耗两方面分析判断。

在疏散时间方面，总的原则是探测报警时间、人员反应时间、人员疏散运动时间之和应小于燃烧初期时间和燃烧增长期的时间之和。杨立兵等[1]对楼梯疏散人员逃生能力进行分析，认为人员年龄、体重、心率、血压等因素对其逃生能力有规律性的影响。酒店入住人员基本涵盖了各种体质的人员，其逃生能力必然有弱有强。因此，疏散时间应按逃生能力较弱的人员疏散运动时间考虑。研究数据[2]显示，人员上楼速度在0.5～1.1m/s之间，且大部分集中在0.6m/s，人员下楼速度在0.6～1.2m/s之间，其速度与人员密度负相关，人员密度越低其下楼速度越高。人员较少时，以垂直方向使用同样的疏散时间考虑，上下楼的距离比应为1∶2。人员较多时，其比值将进一步降低。

在体能消耗方面，国外研究[3]显示上下楼体能耗比为3∶1；中国研究[4]以年轻人为样本研究发现上下楼能耗比为2.7∶1，心率上楼为134～139次/min，下楼为109～114次/min。如以疏散耗费同样体能计算，上下楼的距离比宜为1∶3。

根据以上研究，向上疏散距离与向下疏散距离比宜设置为1∶2～1∶3，这样兼顾疏散时间和人员体能消耗的平衡。另有医学证据[5]表明，利用短暂的几分钟上楼，4层是小学生的疲劳感转折点，因此，考虑到向上疏散对心率影响较大，确定向上疏散同时不应超过4层。

综上，针对本工程双向垂直疏散段具体路径及高度，确定在酒店入住率较低时（淡季）地下3层～地下1层（共三层，11.7m高差）向上疏散，地下4层～地下13层（共10层，38.9 m高差）向下疏散。在酒店入住率较高时（旺季），为减少疏散时间，地下4层改为向上疏散，其它各层不变。如图2所示。

图2 建筑物垂直疏散方案示意图

3 智能疏散指示系统

3.1 智能疏散系统组成

智能疏散系统包括：(1)控制器（放置于消控室）监管、控制系统内所有设备和灯具；(2)消防应急电源（配套分配电装置放置于配电间），为分配电装置和灯具提供后备电源；(3)分配电装置（放置于配电间），作为控制器与灯具的通信中转，应急电源与灯具的电源中转；(4)疏散指示灯具（装于疏散走道、安全出口），接收控制器下发的指令实现动态智能指向效果。控制器对系统各设备和灯具实时巡检，如有故障实时主动上报。

3.2 消防联动控制策略

智能疏散控制器与消防报警主机通过RS232通信连接，消防报警主机实时将报警信息通过该串口传输给智能疏散控制器。智能疏散控制器内置电脑，安装有CIF智能疏散软件，软件地图界面为各楼层平面图，在平面图上绘制疏散矢量地图。矢量地图上布置疏散灯具点位和烟感、温感点位。

当智能疏散控制器接收到消防报警主机的报警信息时，智能疏散控制器立刻识别出准确的报警点位。如该报警点位在楼层水平疏散通道上，在矢量地图上的疏散指示点位遵循背离火源、就近疏散的原则指向，同时下发到末端灯具。每一个疏散通道上的报警点位智能疏散对应一个疏散指示方案，每两个报警点位也对应有一个疏散指示方案，以此类推。以地下3层为例，疏散通道上共15个烟感探测器，因此就有种方案，这个数量是巨大的。实际上，为避免火情后期报警点位过多，指示频繁变更，系统软件设有接收报警信息有效数量和时间（可自定义）。当有多点火警信息时，如某段通道两端有火警，即该段通道无安全方向，灯具指示就近指示。如报警点位在楼层水平疏散通道外的地方，则通道内双向指示执行就近指示的方案。如报警点位在安全出口处或某个楼梯处，则该出口或楼梯口的安全出口指示灯熄灭，疏散指示指向其它就近安全出口或楼梯口。

楼梯上下疏散指示按酒店淡、旺季分别采用固定方案，地下4层采用双向，地下3层到地下1层均指向1层的楼梯出口，地下5层到地下13层均指向地下14层的安全出口。

4 消防广播疏散辅助引导

由于本建筑垂直疏散方向较为复杂，虽然有疏散指示指引，但考虑到酒店入住人员不熟悉建筑构造，根据经验往往有向下疏散的习惯，一旦在垂直通道发生人流对冲，将减低疏散速度，甚至引发疏散阻塞与人员恐慌。因此，确认火灾发生时，每层的消防广播将语音重复播报指引本层向上或向下疏散；1层和地下14层的安全出口位置播报“此处为安全出口”，进一步明确方向。

5 特殊疏散

对于特殊群体，如需要轮椅辅助通行的人员，将在入住时为其及其陪同人员提供特殊疏散指示图，该疏散指示将引导他们进入消防电梯前室，等待救援。

6 结语

深坑酒店由于其建筑构造的特殊性，疏散难度较大。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统并结合相关系统，便可按照既定策略解决实际疏散中遇到的相应问题。当然，疏散安全的保障不仅仅在于智能系统的应用，它更离不开有效地酒店管理。只有在日常工作上始终对疏散安全保持警觉，确保各类系统、设备、标识完好，对入住人员做好提示提醒工作，才能确保安全疏散。