淺談智能建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

楊文杰　郝曉宇

摘 要：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)作為智能建筑的一個(gè)重要組成部分，其設(shè)計(jì)要從火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和智能建筑的特點(diǎn)兩方面來(lái)著手。主要敘述智能建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的組成及其發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：智能建筑 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng) 發(fā)展

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）006-021-02

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)和信息社會(huì)的發(fā)展，人口的城鎮(zhèn)化，對(duì)建筑環(huán)境的要求也越來(lái)越高，由于智能建筑比傳統(tǒng)建筑更能為人民提供理想的工作和生活環(huán)境，必將成為建筑的趨勢(shì)。智能建筑一般以1984年1月由美國(guó)聯(lián)合科技集團(tuán)建設(shè)的都市大廈為標(biāo)志，具有建筑物自動(dòng)化（BA）、通信自動(dòng)化（CA）、辦公自動(dòng)化（OA）、布線綜合化的四大主要特征，核心是建筑物自動(dòng)化、通信自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化的系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)的智能建筑得到了蓬勃發(fā)展。要在智能建筑中創(chuàng)造一個(gè)安全舒適的環(huán)境，消防安全是其中的一個(gè)重要的方面。

2 智能建筑火災(zāi)特點(diǎn)及危險(xiǎn)性

（1）建筑結(jié)構(gòu)跨度大、特征復(fù)雜，火災(zāi)撲救難度大；

（2）建筑環(huán)境要求高、內(nèi)部裝飾材料多，火災(zāi)隱患多、損失重；

（3）建筑功能復(fù)雜多樣，火災(zāi)撲救難度大；

（4）電氣設(shè)備多、監(jiān)控要求高，火災(zāi)隱患多、損失重；

（5）人員多且集中，人員疏散困難；

（6）管道豎井多，火災(zāi)蔓延速度快。

3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警的原理

火災(zāi)探測(cè)報(bào)警和消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，它是由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置以及具有其它輔助功能的裝置組成的。觸發(fā)器件能夠在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的火災(zāi)信號(hào)（燃燒氣體、煙霧粒子、火焰和溫度升高等），通過(guò)感溫、感煙、感光、可燃?xì)怏w和復(fù)合式探測(cè)器等轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)過(guò)與正常狀態(tài)閥值或參數(shù)模量的分析比較，給出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，傳輸?shù)絽^(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器并在集中報(bào)警系統(tǒng)中將區(qū)域報(bào)警控制器送來(lái)的火災(zāi)信號(hào)以聲光顯示出來(lái)，記錄火災(zāi)發(fā)生的時(shí)間，同時(shí)自動(dòng)接通專用電話，啟動(dòng)警報(bào)裝置，并向消防部門報(bào)告?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)一般和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、防火門、防火卷簾、擋煙垂壁等相關(guān)設(shè)備聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出指令、啟動(dòng)相應(yīng)的裝置。

4 火災(zāi)探測(cè)——觸發(fā)器件

觸發(fā)器件是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的傳感部分其基本功能就是火災(zāi)探測(cè)。包括火災(zāi)探測(cè)器和手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕兩種。火災(zāi)探測(cè)就是用一種敏感元件對(duì)火災(zāi)氣體、煙霧、溫度和火焰等火災(zāi)信息作出有效反應(yīng)，并通過(guò)對(duì)火災(zāi)信息參量的測(cè)量、分析，判斷被測(cè)區(qū)域是否有火災(zāi)存在。手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕是手動(dòng)方式產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)、啟動(dòng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的器件。

4.1 火災(zāi)分類（GB4968-85）

A 類火災(zāi)：含碳固體可燃物質(zhì)，如木材、棉、毛、麻、紙張等燃燒的火災(zāi)；

B 類火災(zāi)：甲、乙、丙類液體，如氣油、煤油、柴油、甲醇、乙醚、丙酮等燃燒的火災(zāi)；

C類火災(zāi)：可燃?xì)怏w，如煤氣、天燃?xì)?、甲烷、丙烷、乙炔、氫氣等燃燒的火?zāi)；

D類火災(zāi)：可燃金屬，如鉀、鈉、鎂、鈦、鋯、鋰、鋁鎂合金等燃燒的火災(zāi)；

E類火災(zāi)：帶電物體燃燒的火災(zāi)。

4.2 探測(cè)器分類

火災(zāi)探測(cè)器作為火災(zāi)探測(cè)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)中的長(zhǎng)期處于監(jiān)測(cè)工作狀態(tài)下的探測(cè)裝置。按參數(shù)的不同，可分成感溫探測(cè)器、感煙探測(cè)器、感光探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器和復(fù)合探測(cè)器五種基本類型；按工作原理，可分為離子型、光電型、線型探測(cè)器；按結(jié)構(gòu)形式，可分為點(diǎn)型和線型火災(zāi)探測(cè)器；依照編碼形式，分為編碼型（電子和撥碼開關(guān)編碼）和非編碼型。智能建筑中探測(cè)器的選擇一般以感煙探測(cè)器為主，并輔以感溫探測(cè)器，還有一些無(wú)遮擋大空間或有特殊要求的場(chǎng)所可以選擇一些紅外光束感煙探測(cè)器。

4.3 選用原則和安裝參數(shù)

智能建筑中的火災(zāi)探測(cè)器在符合GB 50116-98火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下：一方面，要參照火災(zāi)類型；另一方面，依據(jù)智能建筑火災(zāi)探測(cè)區(qū)內(nèi)可能發(fā)生的初期火災(zāi)的形成和發(fā)展特點(diǎn)、智能建筑的房屋高度、環(huán)境條件和可能引起誤報(bào)的各種因素等，綜合選用合適的火災(zāi)探測(cè)器。并進(jìn)一步確定探測(cè)器的接線形式；安裝高度、保環(huán)半徑、面積、間距和數(shù)量等參數(shù)。

5 火災(zāi)報(bào)警裝置

火災(zāi)報(bào)警控制器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的“大腦”，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。當(dāng)火災(zāi)探測(cè)器探測(cè)到火情后，接受探測(cè)器傳來(lái)的報(bào)警，在進(jìn)行轉(zhuǎn)化和數(shù)據(jù)處理，指示報(bào)警的具體位置和時(shí)間，同時(shí)立即啟動(dòng)相應(yīng)的消防設(shè)備。模擬量總線制火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和頒智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)都是在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，都可以作為智能建筑的選用產(chǎn)品。從原理上講無(wú)論是區(qū)域報(bào)警控制器還時(shí)集中報(bào)警控制器都遵循同一工作模式，即收集探測(cè)信號(hào)-輸入單元-自動(dòng)監(jiān)控單元-輸出單元。

智能建筑中廣泛使用的是模擬量總線制火災(zāi)報(bào)警控制器和分布式智能型火災(zāi)報(bào)警控制器。報(bào)警控制中心系統(tǒng)的形式主要為以下兩種：

（1）集中火災(zāi)報(bào)警控制器十區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器+專用消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備。

（2）集中火災(zāi)報(bào)警控制器+樓層顯示器+專用消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備。

6 火災(zāi)警報(bào)裝置

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中，用以發(fā)出區(qū)別于環(huán)境聲、光的火災(zāi)警報(bào)信號(hào)，警示人們采取安全疏散、滅火救災(zāi)措施的裝置稱為火災(zāi)警報(bào)裝置，最基本的一種火災(zāi)警報(bào)器。智能建筑中常用的火災(zāi)警報(bào)裝置有以下兩種：

（1）火災(zāi)聲光警報(bào)器用于產(chǎn)生事故的現(xiàn)場(chǎng)的聲音報(bào)警和閃光報(bào)警，適用于報(bào)警時(shí)能見度低或事故現(xiàn)場(chǎng)有煙霧產(chǎn)生的場(chǎng)所。

（2）煙感報(bào)警器就是通過(guò)監(jiān)測(cè)煙霧的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)防范的，煙霧報(bào)警器內(nèi)部采用離子式煙霧傳感，離子式煙霧傳感器是一種技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定可靠的傳感器，被廣泛運(yùn)用到各種消防報(bào)警系統(tǒng)中，性能遠(yuǎn)優(yōu)于氣敏電阻類的火災(zāi)報(bào)警器。

7 消防控制設(shè)備和電源

消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的執(zhí)行部件，消防控制室接到火警信息后應(yīng)能夠自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備，并對(duì)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控.根據(jù)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范和智能建筑防火滅火要求，智能建筑應(yīng)具備以下消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備及其控制裝置。

（1）智能建筑應(yīng)具備以下消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備：

1）消防水泵和噴淋水泵；2）防火閥、送風(fēng)閥、排煙閥、空調(diào)機(jī)、防排煙風(fēng)機(jī)，防火門、防火卷簾等；3）消防電梯運(yùn)行控制，非消防電源控制，火災(zāi)應(yīng)急照明控制；4）管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)，泡沫滅火系統(tǒng)和干粉滅火系統(tǒng)；5）火災(zāi)警報(bào)裝置、應(yīng)急廣播、消防專用電話。

（2）智能建筑中的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備應(yīng)由以下部分或全部控制裝置組成：

1）火災(zāi)報(bào)警裝置、應(yīng)急廣播、火災(zāi)警報(bào)裝置的控制裝置；2）防煙、排煙系統(tǒng)，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的控制裝置；3）電梯回降控制裝置，常開防火門、防火卷簾的控制裝置；4）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的控制裝置；5）火災(zāi)應(yīng)急廣播、火災(zāi)應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志的控制裝置。

8 發(fā)展趨勢(shì)

8.1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的智能化

智能建筑使用的探測(cè)器和控制器均為智能型。（1）在可尋址開關(guān)量火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和分級(jí)報(bào)警式火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以火災(zāi)?；夹g(shù)為基礎(chǔ)的，具有高可靠性的火災(zāi)探測(cè)功能的高級(jí)智能化火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)成為未來(lái)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向；（2）專業(yè)集成電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)是火災(zāi)參數(shù)傳感器智能化的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)外現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)了在一塊硅片上集成相當(dāng)于人眼的光電轉(zhuǎn)化部分、相當(dāng)于人視覺神經(jīng)神經(jīng)的信號(hào)傳輸部分和相當(dāng)于人腦的記憶和演算部分，探測(cè)系統(tǒng)模仿人的思維。系統(tǒng)主動(dòng)地采集與火災(zāi)有關(guān)的外界環(huán)境的數(shù)據(jù)模擬量并進(jìn)行計(jì)算處理，和對(duì)比判斷，從而準(zhǔn)確地探測(cè)、預(yù)報(bào)火災(zāi)。

8.2 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的語(yǔ)音化和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的長(zhǎng)期化

隨著計(jì)算機(jī)多媒體和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展，使火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的語(yǔ)音化和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的長(zhǎng)期化成為可能。此外，無(wú)線火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)具有安裝、調(diào)試容易、組網(wǎng)方便，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)破壞小，便于與原有系統(tǒng)集成且容易擴(kuò)展，系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且可完全尋址，便于網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)等特點(diǎn)。火災(zāi)預(yù)警和火警均采用語(yǔ)音，同時(shí)記錄下火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的各種參數(shù)，并長(zhǎng)期保存。

8.3 火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警及時(shí)性、可靠性、靈敏度的提高

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的核心在于火災(zāi)探測(cè)器。無(wú)線遙感技術(shù)的發(fā)展；對(duì)三參數(shù)復(fù)合式及多參數(shù)復(fù)合式火災(zāi)探測(cè)器的研究；以微粒分析、激光技術(shù)為基礎(chǔ)的火災(zāi)參數(shù)分析和超早期火災(zāi)報(bào)警技術(shù)；“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”算法的應(yīng)用，將使火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的及時(shí)性、可靠性、靈敏度有進(jìn)一步的提高。

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