Освещая путь к безопасности: инженерные светодиодные указатели аварийного выхода

Вердикт: светодиодные указатели аварийного выхода сокращают затраты на электроэнергию на 95% по сравнению с лампами накаливания

Для коммерческих зданий, требующих выходного освещения, соответствующего нормам, Светодиодные указатели аварийного выхода потреблять 1–5 Вт на вывеску по сравнению с 20–40 Вт для ламп накаливания, что снижает ежегодные затраты на электроэнергию с 50–100 долларов США до 2–10 долларов США на вывеску. . Прямой вывод: выбирайте светодиодный знак аварийного выхода, исходя из Внесение в список UL 924 (обязательно для США), тип батареи (NiCad, LiFePO4 или герметичная свинцово-кислотная), расстояние просмотра (от 6 до 30 м), метод монтажа (на стену, потолок, торцевой монтаж) и цвет лицевой панели (красный или зеленый в соответствии с местными нормами) . Для типичного офиса площадью 10 000 кв. футов с 20 указателями выхода переход с ламп накаливания на светодиодные экономит 2 000–3 000 кВтч в год (240–360 долларов США при цене 0,12 доллара США за кВтч) и исключает 50–100 замен ламп в год.

Соответствие UL 924: наиболее важная сертификация

В Соединенных Штатах все знаки аварийного выхода должны быть внесены в список UL 924 (Стандарт лабораторий страховщиков для аварийного освещения и силового оборудования). UL 924 удостоверяет, что знак соответствует требованиям видимости (высота буквы, освещенность, расстояние просмотра), продолжительности резервного питания от батареи (минимум 90 минут после полной зарядки) и передаче энергии (автоматическое переключение на батарею в течение 10 секунд после потери питания). . Знаки, не внесенные в список UL 924, не пройдут проверку здания и аннулируют страховое покрытие. Найдите маркировку UL 924 на корпусе таблички и в инструкции по эксплуатации; поддельные знаки UL часто встречаются на дешевом импорте. Проверьте онлайн-базу данных UL (продукт iQ), чтобы проверить номер листинга. Для Канады требуется сертификация CSA C22.2 № 141.

Протокол тестирования: NFPA 101 (Кодекс безопасности жизнедеятельности) требует ежемесячной 30-секундной проверки и ежегодной 90-минутной полной проверки всех знаков аварийного выхода. . Знаки, внесенные в список UL 924, имеют функции самотестирования (тестирование нажатием кнопки или автоматическая самодиагностика), которые упрощают соблюдение требований. Знаки без самотестирования требуют ручного отключения от сети переменного тока для проверки. Знаки, не соответствующие требованиям (нет UL 924), не могут использоваться в коммерческих помещениях, даже если кажется, что они функционируют правильно. В проектах модернизации убедитесь, что заменяемые светодиодные модификации внесены в список UL 924 для конкретного светильника; Многие комплекты для модернизации светодиодов на вторичном рынке не имеют сертификации аварийного освещения.

Типы аккумуляторов: NiCad, герметичные свинцово-кислотные и литиевые.

В светодиодных указателях аварийного выхода используются перезаряжаемые батареи, которые должны обеспечивать время работы 90 минут после 5 лет службы. Наиболее распространены никель-кадмиевые (NiCad) аккумуляторы: 3,6–7,2 В, 500–1500 мАч, стоимость 10–25 долларов, срок службы 5–8 лет, рабочая температура 0–50°C. . NiCad хорошо выдерживает частую разрядку/перезарядку (циклы самотестирования) и работает в холодных условиях (до -20°C с пониженной емкостью). Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (SLA) (6 В, 2,5–4 Ач) стоят 15–30 долларов, служат 3–5 лет, но весят в 3 раза больше, чем NiCad, и выходят из строя, если разряжаются ниже 50% емкости. Появляются литий-ионные аккумуляторы (LiFePO4) (3,2–6,4 В): стоят 25–50 долларов, служат 8–10 лет, работают при температуре от -20°C до 60°C и имеют вдвое большую плотность энергии, но требуют специализированных схем зарядки.

Для знаков с самотестированием и самодиагностикой предпочтительными являются NiCad или LiFePO4, поскольку при частом тестировании батареи SLA разряжаются быстрее (срок службы SLA сокращается вдвое, если их разряжать ежедневно). Для холодного хранения (от -20°C до 0°C) требуется NiCad или литий (с низкотемпературной зарядкой); SLA теряет 50-70% мощности при температуре ниже 0°C. . Для жарких сред (55°C, чердаки, котельные) требуются NiCad или литий (высокотемпературный класс); Срок службы SLA снижается до 1-2 лет при температуре выше 45°C. Замена батареи: UL 924 требует замены батарей каждые 5 лет или согласно графику производителя. Используйте только аккумуляторы, одобренные UL; обычные батареи могут не соответствовать сроку службы в аварийных ситуациях и могут привести к аннулированию вывески на знаке.

Красные и зеленые знаки выхода: региональные коды

Цвет лицевой стороны знака выхода зависит от юрисдикции. Красные знаки выхода обязательны в большинстве штатов США (в соответствии с традицией NFPA 101) и Канаде; зеленые знаки выхода требуются во многих странах мира (ISO 7010, Европа, Австралия, Азия) и в некоторых городах США (Нью-Йорк, Чикаго, Сан-Франциско). . Красный цвет более заметен в задымленных условиях (более длинные волны лучше проникают в дым), но люди с дальтонизмом (8% мужчин) могут не отличить красный цвет от темного фона. Зеленый цвет рекомендован Международным советом по нормам и правилам (ICC) и является стандартом для фотолюминесцентных знаков. Перед покупкой проверьте местные правила пожарной безопасности; установка знака неправильного цвета приведет к провалу проверки.

Некоторые знаки, внесенные в список UL 924, имеют изменяемые на месте лицевые панели (красный/зеленый/прозрачный) или двухцветные светодиоды, которые переключаются в зависимости от режима. Светящиеся буквы должны иметь минимальную яркость 5 фут-свечей (54 люкс) для режима работы от аккумулятора; самосветящиеся знаки (тритиевые или фотолюминесцентные) допускаются в некоторых кодексах, но требуют более высокой яркости (10–20 фут-свечей). Световой контраст между буквами и фоном должен быть не менее 70% (светлые буквы на темном фоне и наоборот). Знаки с обратной подсветкой (белые буквы на цветном фоне) лучше заметны на расстоянии и требуют меньше энергии (светодиоды с боковой подсветкой по сравнению с подсветкой спереди).

Световой поток и расстояние просмотра

Светодиодные знаки аварийного выхода должны быть видны из самой дальней точки пути выхода, обычно с 30 м (100 футов) для коммерческих зданий. Знак UL 924 с высотой букв 152 мм (6 дюймов) и лицевой подсветкой 6–12 футов (65–130 люкс) читается на расстоянии 30–45 м для нормального зрения; в дыму эффективная дальность обзора снижается до 15-20м . В больших помещениях (склады, театры, арены) устанавливайте дополнительные знаки через каждые 30 м пути выхода, а не только у дверей. Для задымленных выходов знаки с высоким световым потоком (15–20 фут-свечей) улучшают видимость на 30–40 %, но потребляют больше заряда батареи (сокращают время работы на 20 %).

Расчет расстояния просмотра: максимальное расстояние считывания (м) = (высота буквы в мм) / 20 (для нормального зрения) или / 10 (для плохого зрения). Для букв размером 152 мм: 152/20 = обычно 7,6 м, но UL 924 требует 30 м из-за конструкции знака выхода (высокая контрастность, знакомая форма) . Для знаков с высотой установки 2,4 м (стандартно) человек, находящийся на высоте 1,5 м от пола, видит знак со смещением по вертикали 1,2 м; Угол обзора влияет на яркость — светодиодные вывески должны поддерживать 80% яркости лица при угле обзора 45 градусов. Для настенных знаков в концах коридора проверьте люксметром в самой дальней точке; показание должно быть >5 фут-свечей.

Способы монтажа: Настенный, потолочный, торцевой.

Светодиодные указатели аварийного выхода монтируются в нескольких конфигурациях. Наиболее распространен настенный монтаж (крепление сзади): вывеска крепится непосредственно к поверхности стены и видна с обеих сторон, если двусторонняя. Потолочные вывески свисают с подвесных потолков или жестких крышек, видны со всех сторон, используются на больших открытых площадках (склады, атриумы). . Торцевое (боковое крепление) крепится к концу ряда знаков или к колоннам; используется в коридорах, где пространство стен ограничено (лестничные клетки, узкие коридоры). Для знаков, предназначенных для использования вне помещений (IP65–IP67), требуются герметичные корпуса и линзы из поликарбоната, стабилизированные УФ-излучением, для защиты от воздействия солнечных лучей.

Высота установки: NFPA 101 требует, чтобы знаки выхода были установлены на высоте от 2,0 м (6,5 футов) до 2,5 м (8 футов) над полом, за исключением особых помещений. . Для более высокого монтажа (выше 3 м) требуются буквы большего размера (минимум 200 мм) или дополнительные знаки на меньшей высоте. Для указателей, крепящихся к потолку, в помещениях с высокими потолками (>4,5 м) используйте указатели с регулируемыми указателями поворота (шевроны со стрелками), указывающие выходы; знаки становятся трудно читаемыми на высоте более 6 м (буквы кажутся слишком маленькими). На лестничных клетках размещайте указатели на каждой площадке (через каждые 3–4 м по вертикали) и на каждом уровне этажа; стрелки направления должны указывать направление выхода (вверх или вниз).

Функции самотестирования и самодиагностики

Современные светодиодные указатели аварийного выхода включают автоматическое самотестирование для упрощения соблюдения норм. Знаки самодиагностики выполняют автоматические 30-секундные тесты каждые 30 дней и 90-минутные ежегодные тесты, записывая результаты и указывая на неисправности мигающим светодиодом или звуковым сигналом. . Эти знаки исключают ручное тестирование (экономия 1-2 часов в месяц для здания с 50 знаками) и обеспечивают завершение тестирования (знаки, проверенные вручную, часто не проверяются). NFPA 101 допускает использование знаков самотестирования в качестве альтернативы ручному тестированию при условии, что они имеют визуальный индикатор (зеленый/красный светодиод), показывающий статус «пройдено/не пройдено».

Что искать: распространены знаки с одним зеленым светодиодом (ОК) и красным светодиодом (неисправность); более продвинутые знаки имеют ЖК-дисплеи, показывающие емкость аккумулятора, оставшееся время работы и историю испытаний. . Для объектов со 100 знаками рассмотрите возможность использования централизованной системы мониторинга (беспроводная или линия электропередачи), которая сообщает о неисправностях на главную панель. Эти системы стоят дополнительно 50–150 долларов за знак, но окупаются за счет экономии труда в течение 2–3 лет. Для знаков без самотестирования заведите журнал испытаний и назначьте персонал для проведения ежемесячных и ежегодных испытаний; документально оформлять результаты проверок пожарной охраны. Знаки, не прошедшие проверку (время работы от батареи < 90 минут, неисправность светодиодов), необходимо заменить в течение 30 дней.

Выносные светодиодные модули и аварийное освещение

Некоторые светодиодные указатели аварийного выхода включают в себя удаленные светодиодные головки (внешнее освещение), которые освещают путь выхода во время сбоя питания. Удаленные головки (обычно 2–5 на знак) обеспечивают световой поток 50–200 люмен каждая, охватывая путь длиной 5–10 метров; они необходимы в коридорах длиной более 15 м без другого аварийного освещения. . Батарея вывески питает как вывеску, так и удаленные головки, поэтому емкость батареи должна быть соответственно снижена: NiCad напряжением 3,6 В, 1500 мАч (5,4 Втч) питает светодиодный знак мощностью 2 Вт (90 минут), две удаленные головки мощностью 1 Вт (90 минут) потребляют в общей сложности 4 Вт, что превышает емкость. Для вывесок с пультами дистанционного управления укажите батареи большего размера (минимум 7,2 В, 2500 мАч).

Дистанционное размещение головы: устанавливать на высоте 2-3 м, в сторону выхода; Расстояние между пультами должно обеспечивать минимум 1 фут-свечу (11 люкс) на уровне пола, измеренное люксметром. . На лестничных клетках установите на каждой площадке пульты освещения ступеней и подступенков. Для выхода, доступного для инвалидных колясок, пульты должны освещать поверхность пола (гладкую, нескользящую) и любые вертикальные изменения (пандусы, ступеньки). В театрах или помещениях для собраний пульты дистанционного управления должны быть направлены таким образом, чтобы избежать бликов в глазах находящихся в них людей. Проверьте удаленные головки во время ежегодного 90-минутного разрядного испытания; инфракрасные термометры должны показывать температуру < 50°C на светодиодных радиаторах через 90 минут.

Edge-Lit, Front-Lit и Back-Lit

Светодиодные указатели аварийного выхода используют три технологии освещения. Вывески с боковой подсветкой имеют светодиоды по периметру и световодную панель; они тонкие (толщиной 10-15 мм) и эстетичны, но имеют меньшую яркость (6-8 фут-свечей) и более высокую стоимость (40-80 долларов США). . Вывески с фронтальной подсветкой имеют светодиоды непосредственно за лицевой панелью (рассеянные); они толще (25-40 мм), ярче (10-15 фут-свечей) и стоят дешевле (20-50 долларов). Вывески с подсветкой имеют светодиоды, освещающие полупрозрачную панель с непрозрачными буквами (обратный контраст); они используются в помещениях с высоким уровнем освещенности (торговые магазины, вестибюли), поскольку светящиеся буквы контрастируют с темным фоном. Знаки с задней подсветкой наиболее заметны в дыму, но стоят в 2-3 раза дороже, чем с передней подсветкой.

Для большинства коммерческих применений вывески с передней подсветкой предлагают наилучшее соотношение цены и качества. Edge-lit предпочтителен для архитектурных объектов (гостиницы, элитные офисы), где эстетика имеет значение; с подсветкой для складов и промышленных помещений, где дым и пыль ухудшают видимость . Для знаков со стрелками направления (шевронами) освещение по краям может быть трудно увидеть под углом> 45 градусов; передняя подсветка остается видимой при 75-80 градусах. Для вывесок, подвергающихся воздействию прямых солнечных лучей (окна), необходима высококонтрастная фронтальная подсветка (белые буквы на красном/зеленом фоне); при краевом освещении вымывается солнечным светом.

Требования к установке и подключению

Светодиодные указатели аварийного выхода должны быть установлены в соответствии со стандартом NEC 700 (аварийные системы). Питание от той же ответвленной цепи, что и обычное освещение в этом районе (поэтому потеря мощности приводит к срабатыванию резервной батареи); знаки должны находиться в неотключаемой цепи (нет настенного выключателя, который мог бы их выключить) . Подключение: вход переменного тока 120 В или 277 В (для США; 220–240 В для других стран). Используйте минимум 18 AWG для ответвленных цепей на 120 В. Для вывесок с выносными головками проложите низковольтный кабель сечением 14–18 AWG (расстояние максимум 15 м от вывески до выносного устройства, чтобы избежать падения напряжения). Для наружных вывесок используйте герметичный кабелепровод (ПВХ или гибкий металл) и водонепроницаемые фитинги.

Распространенные ошибки при установке: подключение вывески к коммутируемой цепи (свет выключается, вывеска теряет питание переменного тока, но батарея сразу разряжается, не оставляя резервной копии через 90 минут). Решение: подключите аварийную панель или коснитесь линии выключателя света. . Ошибка №2: установка знаков над противопожарными дверями (противопожарные двери не должны быть загорожены; устанавливайте знаки на высоте 2 м над полом, а не на двери). Ошибка №3: ​​недостаточное время зарядки аккумулятора перед проверкой (новые аккумуляторы требуют первоначальной зарядки в течение 24–48 часов для достижения полной емкости). Ошибка № 4: использование распределительных коробок, не входящих в список UL (должны быть внесены в список UL 514). Ошибка № 5: невозможность подключения к пожарной сигнализации здания (в некоторых юрисдикциях требуется, чтобы знак мигал или менял цвет при активации пожарной сигнализации).

Протоколы испытаний и проверок

Надлежащее тестирование гарантирует, что светодиодные указатели аварийного выхода будут работать в чрезвычайных ситуациях. Ежемесячно: выполните 30-секундную проверку, нажав кнопку проверки (или отключив питание переменного тока). Убедитесь, что знак продолжает светиться (все светодиоды горят, не мерцают). Запишите результаты испытаний (дата, результат, инициалы). Ежегодно: выполните 90-минутную проверку (отключите питание переменного тока, засеките время, в течение которого знак будет гореть). Пройдите, если знак горит в течение 90 минут; если время работы < 90 минут, замените батарею и повторите тестирование. . Для признаков самодиагностики ежемесячно проверяйте светодиод состояния (зеленый = ОК, красный = неисправность). Ежегодно просматривайте журналы самотестирования; любые коды неисправностей требуют расследования.

Документация: вести журнал для каждого знака с указанием: местоположения, серийного номера, даты замены батареи, результатов ежемесячных испытаний, результатов годовых испытаний, ремонта. Для проверок пожарной охраны требуются записи за 12 месяцев. . Для зданий с более чем 50 знаками используйте компьютеризированную систему управления техническим обслуживанием (CMMS), чтобы планировать испытания и отслеживать результаты. Если тесты не прошли проверку, замените батарею в течение 30 дней; Если знак выходит из строя после замены батареи, замените весь знак (неисправен драйвер светодиода или цепь зарядного устройства). Вывески старше 10 лет следует заменять независимо от состояния батареи (пластмассовые корпуса становятся хрупкими, мощность светодиодов снижается до <70%).

Анализ затрат: светодиоды, лампы накаливания и фотолюминесцентные лампы

В течение 10 лет светодиодные указатели аварийного выхода являются наиболее экономичными. Знак лампы накаливания: первоначальная стоимость 30 долларов США, потребление 35 Вт, 4 замены ламп в год (2 доллара каждая) = 30 долларов США (35 долларов США × 8760 часов × 0,12 долларов США/кВтч × 10/1000 = 368 долларов США) 80 долларов США за лампы = 478 долларов США в течение 10 лет. Светодиодный знак: первоначальная стоимость 50 долларов США, потребление 2,5 Вт, 0 замен ламп = 50 долларов США (2,5 Вт × 8760 долларов США × 0,12 долларов США × 10 / 1000 = 26 долларов США) 0 долларов США = 76 долларов США в течение 10 лет. Светодиодная вывеска экономит 402 доллара по сравнению с лампой накаливания. . Использование светодиодов для 50 знаков сэкономит 20 100 долларов за 10 лет.

Фотолюминесцентные (светящиеся в темноте) знаки: первоначальная цена 30–60 долларов США, потребление 0 Вт, без батареи и без ламп. Но фотолюминесцентные знаки требуют зарядки от окружающего света (минимум 5 фут-свечей в течение 60 минут до отключения питания) и разлагаются через 10-15 лет (период полураспада алюмината стронция). Они также не пропускают дым (поглощают свечение) и разрешены не во всех юрисдикциях (проверьте местные нормы). . С точки зрения стоимости жизненного цикла светодиоды являются наиболее надежным и приемлемым вариантом. Для знаков в незанятых помещениях (электрические помещения, технические помещения) по-прежнему требуются светодиодные вывески в соответствии с NFPA 101; фотолюминесцентные вывески разрешены только в определенных помещениях (некоторые магазины, офисы). Всегда проверяйте соответствие норм перед указанием неэлектрических знаков.