建筑消防自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

江耀承

摘要：隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，復(fù)合型高層建筑的數(shù)量越來(lái)越多，導(dǎo)致火災(zāi)隱患也相應(yīng)的增加，但是隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在生活中的廣泛應(yīng)用，智能建筑應(yīng)運(yùn)而生。本文所討論的建筑消防自動(dòng)控制系統(tǒng)就是自動(dòng)化信息技術(shù)在智能建筑中應(yīng)用的實(shí)際體現(xiàn)，通過(guò)建筑消防自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，能夠完成對(duì)著火現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)、自動(dòng)報(bào)警、消防設(shè)備自動(dòng)控制、電氣漏電監(jiān)控的過(guò)程，我們通過(guò)某一大型綜合商業(yè)建筑的消防自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，探索普遍的消防自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的規(guī)律。

關(guān)鍵詞：智能建筑；消防自動(dòng)報(bào)警技術(shù)；消防自動(dòng)控制系統(tǒng)；聯(lián)動(dòng)控制

近兩年我國(guó)多地發(fā)生了多起重大的火災(zāi)事故，央視新大樓、上海高新區(qū)大火等造成了重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重?fù)p害了人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，以及各類職能建筑、復(fù)合型建筑的數(shù)量和規(guī)模的增多，對(duì)于消防控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越趨向于自動(dòng)化和智能化，通過(guò)電氣自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷的應(yīng)用到消防控制系統(tǒng)中，大大的增強(qiáng)了建筑的消防預(yù)警和控制能力，為此我們結(jié)合電氣自動(dòng)化的思想以及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，分析消防自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。

一、建筑消防自動(dòng)控制系統(tǒng)概念

消防自動(dòng)控制系統(tǒng)（Fire Automation System）簡(jiǎn)稱FAS，在一定的檢測(cè)和保護(hù)的區(qū)域內(nèi)通過(guò)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)火災(zāi)發(fā)生過(guò)程中產(chǎn)生的光、煙、溫度等環(huán)境因素進(jìn)行檢測(cè)，利用光敏元件、熱敏元件等敏感元件快速的檢測(cè)周圍環(huán)境模擬量的變化，并將這些變化轉(zhuǎn)換成電子、機(jī)械信號(hào)，按照設(shè)計(jì)好的程序使得系統(tǒng)能夠自動(dòng)的完成一些列的指定的動(dòng)作，并警示人們離開火災(zāi)區(qū)域，而且具有一定的滅火措施的系統(tǒng)。建筑消防自動(dòng)控制系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化控制、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、以及網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)的集合，利用現(xiàn)場(chǎng)總線將消防系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)、設(shè)備、儀表進(jìn)行連接起來(lái)的。是現(xiàn)代消防系統(tǒng)的中高新技術(shù)的重要體現(xiàn)。

二、建筑消防自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程

1、系統(tǒng)功能分析

系統(tǒng)的功能分析是建筑消防自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步，首先我們要明確消防系統(tǒng)的具體功能。我們結(jié)合現(xiàn)代消防理念和建筑設(shè)計(jì)安全性的思想，分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能以此為：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、消防設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制功能、應(yīng)急照明強(qiáng)制啟動(dòng)、火災(zāi)區(qū)域內(nèi)非消防電源的自動(dòng)切斷、應(yīng)急廣播系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)、漏電監(jiān)督功能。為了協(xié)調(diào)這些功能的實(shí)現(xiàn)，我們需要在建筑消防自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)一個(gè)控制中心，通過(guò)消防主機(jī)的設(shè)置和管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)督區(qū)域內(nèi)部的消防設(shè)備的控制，并能夠顯示消防設(shè)備的工作狀態(tài)，并能夠以平面圖的形式顯示樓層消防設(shè)備的運(yùn)行以及火災(zāi)位置。

2、系統(tǒng)組成

建筑消防自動(dòng)控制系統(tǒng)也叫火災(zāi)自動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)和火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，常規(guī)的消防自動(dòng)控制系統(tǒng)一般包含了三個(gè)重要的子系統(tǒng)，分別為：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、消防報(bào)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。三個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，基本完成了消防自動(dòng)控制系統(tǒng)各項(xiàng)功能。其中火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要有三種具體的表現(xiàn)形式：區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)，有火災(zāi)探測(cè)器和手動(dòng)報(bào)警器以及區(qū)域內(nèi)的消防報(bào)警裝置和電源組成；集中消防報(bào)警系統(tǒng)，集中式的控制器、報(bào)警器和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)器共同組成；控制中心報(bào)警系統(tǒng)，針對(duì)大型的綜合建筑體，有火災(zāi)事故廣播、報(bào)警電話、通風(fēng)排煙等完全的功能。火災(zāi)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，是在消防自動(dòng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，通過(guò)自動(dòng)控制觸發(fā)消防栓、排煙等自動(dòng)滅火系統(tǒng)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)消防設(shè)備實(shí)現(xiàn)滅火的功能。最后是消防報(bào)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這個(gè)子系統(tǒng)是在自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)控制之外進(jìn)行的信息傳輸，即通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與設(shè)備之間以及與外部信息構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)前實(shí)現(xiàn)消防報(bào)警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信自動(dòng)化主要有兩種方式。第一種是針對(duì)于火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部的信息傳輸過(guò)程。另一種是整個(gè)消防系統(tǒng)與外部（如消防安全部門）的信息傳輸。

3、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程

（1）火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，要充分的結(jié)合國(guó)家《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)煙、溫度、光等著火信號(hào)的感應(yīng)，并通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將火宅信號(hào)傳遞到中心控制室、聲光報(bào)警器、火災(zāi)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)等裝置和系統(tǒng)中，自動(dòng)啟動(dòng)火災(zāi)區(qū)域內(nèi)的報(bào)警器，并觸發(fā)消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備，完成火災(zāi)早期的警報(bào)和預(yù)防工作。其流程圖如下：

火災(zāi)自動(dòng)警報(bào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程有以下幾個(gè)重要的環(huán)節(jié)：首先是火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器的選擇、安裝和布置。自動(dòng)警報(bào)器的選型要采用復(fù)合現(xiàn)代工業(yè)總線控制方式的類型，滿足可尋地址開關(guān)報(bào)警，也就是說(shuō)每一個(gè)探測(cè)都能夠設(shè)置單獨(dú)的地址編碼，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定控制區(qū)域的監(jiān)控。對(duì)于可能產(chǎn)熱少和火焰輻射較少的場(chǎng)地采用感煙探測(cè)器，對(duì)于著火后火勢(shì)迅猛的要采取火焰感應(yīng)器，感應(yīng)器的選擇一定要充分的結(jié)合建筑特點(diǎn)，也可以采取混合式的選擇；其次是自動(dòng)警報(bào)器的分布，為此我們要結(jié)合建筑中需要保護(hù)區(qū)域的特點(diǎn)，依照國(guó)家工程設(shè)計(jì)規(guī)范和要求，合理的布置探測(cè)器的位置和數(shù)量；最后是報(bào)警警鈴以及火災(zāi)顯示器的設(shè)置過(guò)程，在火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)檢測(cè)到火災(zāi)信號(hào)以后，必須能夠確認(rèn)火情，并將尾箱傳遞到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程的要求是在按下報(bào)警按鈕3-5秒內(nèi)，能夠開啟相關(guān)的報(bào)警指示燈以及報(bào)警廣播。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是火災(zāi)區(qū)域30m范圍內(nèi)，必須有一個(gè)手動(dòng)的報(bào)警按鈕，距離地面高度設(shè)定最好是1.3m-1.5m之間。報(bào)警系統(tǒng)采用CRT報(bào)警系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物平面圖形的直觀顯示，并對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)感應(yīng)器、設(shè)備、控制區(qū)域進(jìn)行可視化的顯示。

（2）火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的功能要求是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)消防設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制和應(yīng)急廣播的自動(dòng)啟動(dòng)，火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)核心任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)消防栓的控制。由于我國(guó)目前的火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制主要是用水滅火，消防栓的控制也是最為常見的方式。其電氣控制的主要組成部分為：蓄水池、水泵、滅火栓。消防來(lái)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)接收到火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的信號(hào)，通過(guò)水位控制的方式，自動(dòng)觸發(fā)消防按鈕和水泵配合消防人員完成滅火過(guò)程。其滅火泵聯(lián)動(dòng)邏輯圖如下所示：