大型商業(yè)綜合體建筑消防智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的探討

福建省漳州市公安消防支隊(duì) 陳 鑫 溫梓沐

大型商業(yè)綜合體建筑消防智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的探討

福建省漳州市公安消防支隊(duì) 陳 鑫 溫梓沐

隨著信息、自動(dòng)化技術(shù)在人們生活和工作中的滲透，智能建筑概念被人們所熟知，其中樓宇消防技術(shù)也朝著智能化、自動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變，能夠?qū)ㄖ?nèi)火災(zāi)隱患識(shí)別，并自動(dòng)報(bào)警、控制，以此確保建筑物內(nèi)人們生命和財(cái)產(chǎn)安全。文章結(jié)合大型商業(yè)綜合體建筑特點(diǎn)，從自動(dòng)報(bào)警、聯(lián)動(dòng)控制及監(jiān)控系統(tǒng)三個(gè)方面探討大型商業(yè)綜合體建筑中消防智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以期為建筑消防智能化改革提供一些參考與借鑒。

大型商業(yè)綜合體；消防智能；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1 前言

如今，越來越多的智能化建筑出現(xiàn)，促使消防技術(shù)也呈現(xiàn)自動(dòng)化、智能化特點(diǎn)，將網(wǎng)絡(luò)通信與自動(dòng)控制技術(shù)整合到一起，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域性、城市聯(lián)控，將火災(zāi)隱患降至到最小。尤其是針對(duì)大型商業(yè)綜合體來說，涉及人員量較大，且存在大量易燃物品，積極引入消防智能控制系統(tǒng)至關(guān)重要，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，確保人們生命安全，從而促進(jìn)我國和諧社會(huì)建設(shè)和發(fā)展。

2 大型商業(yè)綜合體建筑特點(diǎn)

大型商業(yè)綜合體，是城市中集合商業(yè)、辦公及居住等多元功能于一體的空間，各功能區(qū)域之間既獨(dú)立、又相互依存。如萬達(dá)廣場、上海新天地及成都錦里等都屬于大型商業(yè)綜合體，這些商業(yè)綜合體的存在，代表了一個(gè)城市品牌與生活方式，能夠滿足多元消費(fèi)需求，且能夠引導(dǎo)商業(yè)地產(chǎn)升級(jí)和改革，有利于城市經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展。

其一，高可達(dá)性。綜合體能夠通過空間形態(tài)布局，合理組織各類功能，滿足人們購物需求，增強(qiáng)購物樂趣、舒適，促使各項(xiàng)活動(dòng)趨于共享性、高可達(dá)性[1]。

其二，高密度。當(dāng)代社會(huì)生活節(jié)奏較快，導(dǎo)致一站式消費(fèi)需求增多，綜合體應(yīng)運(yùn)而生，無論是商業(yè)辦公、還是教育運(yùn)動(dòng)等各類活動(dòng)都能夠在綜合體內(nèi)完成，規(guī)模大、且樓層面積大。

其三，形式多樣。建筑群體組合，各個(gè)單體建筑相互影響，為了提高土地利用率，大型綜合體在地下設(shè)置了商業(yè)、地下停車。可見，大型商業(yè)綜合體位于城市重點(diǎn)商業(yè)區(qū)，即便是新城區(qū)，一旦建成和使用，其規(guī)模積聚效應(yīng)會(huì)形成復(fù)雜的環(huán)境，增加了消防難度。

3 大型商業(yè)綜合體建筑消防智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

本工程是大型綜合建筑，總建筑面積為72854.6m2，主要以商場、停車庫及電影院等功能為主，地下一層為停車場[2]。針對(duì)綜合體建筑消防的設(shè)計(jì)，要確定系統(tǒng)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)可能涉及到的問題，如設(shè)備類型、防火等級(jí)等，然后要結(jié)合建筑物自身與功能特點(diǎn)，把握好消防報(bào)警系統(tǒng)對(duì)電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)要求，最后構(gòu)建總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)GB 50045-95標(biāo)準(zhǔn)，該建筑為綜合性商場，屬于一類高層建筑。因此根據(jù)防火分區(qū)要配合集中火災(zāi)報(bào)警控制器等，滿足火災(zāi)隱患防范需求。

工程采用控制中心消防報(bào)警系統(tǒng)，主機(jī)設(shè)置在控制室內(nèi)，接管區(qū)域內(nèi)的報(bào)警信號(hào)，通過控制器反饋信息，并對(duì)信息做出響應(yīng)?？刂浦行囊邆湓O(shè)備工作狀態(tài)顯示；手動(dòng)/自動(dòng)開啟消防水泵與排煙風(fēng)機(jī)等。

4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置，要包括火災(zāi)探測器、著火點(diǎn)報(bào)警控制模塊等，負(fù)責(zé)整個(gè)綜合體內(nèi)對(duì)火災(zāi)隱患警報(bào)。

在整個(gè)系統(tǒng)中的火災(zāi)報(bào)警探測器，以物質(zhì)燃燒過程產(chǎn)生的現(xiàn)象為基礎(chǔ)，當(dāng)探測區(qū)域火災(zāi)超過預(yù)設(shè)參數(shù)，便會(huì)觸發(fā)裝置。目前，市面上常見的火災(zāi)探測器有延誤、溫度及光反射等探測器，在選型時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)代工業(yè)總線制通信方式進(jìn)行選擇，如針對(duì)商場、電影院等可選擇點(diǎn)型感煙探測器；而針對(duì)餐廳等區(qū)域，由于煙霧量較大，不適合選擇感煙探測器，可以選擇感溫探測器，以此來提高探測準(zhǔn)確性。

4.2 現(xiàn)場模塊

一是輸入模塊，接收現(xiàn)場裝置的報(bào)警信號(hào)，通過模塊傳輸信號(hào)，主要對(duì)濕式報(bào)警閥、壓力開關(guān)等進(jìn)行監(jiān)控。在實(shí)踐應(yīng)用中，輸入模塊能夠?qū)⑾嚓P(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換為編碼信號(hào)，并通過總線進(jìn)行傳輸，啟動(dòng)消防設(shè)備[3]。

二是編碼中繼器，由于系統(tǒng)中不帶編碼地址，無法直接接入總線，而借助編碼中繼器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地址編碼，以免信號(hào)傳輸出現(xiàn)誤差，確保信號(hào)傳輸有效性。

三是單/雙輸入輸出模塊，前者是一次動(dòng)作信號(hào)被動(dòng)裝置，如電防火閥、電動(dòng)脫扣閥等；后者是兩次動(dòng)作設(shè)備，如防火卷簾、水泵等。

4.3 CRT報(bào)警顯示系統(tǒng)

針對(duì)消防控制系統(tǒng)，要采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)，配置微機(jī)顯示系統(tǒng)，即CRT報(bào)警顯示系統(tǒng)，通過CRT查詢建筑物平面圖形、防火分區(qū)等，特別是造型復(fù)雜的智能建筑，一目了然對(duì)火災(zāi)情況進(jìn)行直觀觀察和監(jiān)督，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)火災(zāi)位置的高效控制，同時(shí)能夠說明火災(zāi)發(fā)生時(shí)間、位置等，并打印存檔，幫助人員實(shí)時(shí)監(jiān)控。

5 火災(zāi)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

5.1 聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)

聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)作為子系統(tǒng)，采用Lon Works總線，由聯(lián)動(dòng)控制器、消防電氣控制組件等組成，通過控制室接收火災(zāi)確認(rèn)信報(bào)警信號(hào)，立即啟動(dòng)相關(guān)設(shè)備，爭取最佳滅火時(shí)機(jī)。系統(tǒng)運(yùn)行中，現(xiàn)場設(shè)備通過總線與智能模塊連接到一起，當(dāng)現(xiàn)場探測設(shè)備接收到火災(zāi)信號(hào)時(shí)，要將信號(hào)傳輸?shù)较鄳?yīng)模塊當(dāng)中，啟動(dòng)消火栓、防火卷簾等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的高效控制。如針對(duì)消火栓的控制，要根據(jù)水位控制顯示水溫高低，在滅火時(shí)要施加壓力確保噴水槍具備足夠的壓力進(jìn)行滅火[4]。此外，針對(duì)自動(dòng)噴灑濕式系統(tǒng)控制，正常狀態(tài)下，高位水箱、穩(wěn)壓設(shè)備保持關(guān)內(nèi)壓力，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，溫度超出噴水頭溫度元件額定溫度，噴頭會(huì)炸破噴水，對(duì)火災(zāi)點(diǎn)進(jìn)行灑水?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，會(huì)產(chǎn)生濃煙，如果不能夠及時(shí)排除，會(huì)導(dǎo)致人員逃生、撲救困難，故要設(shè)置排煙設(shè)備消除和疏通通道內(nèi)的煙氣，以避免其擴(kuò)散到疏散通道當(dāng)中。系統(tǒng)中，煙道溫度達(dá)到280℃時(shí)，便會(huì)啟動(dòng)該專用排煙風(fēng)機(jī)，以此來避免煙火擴(kuò)散對(duì)人員構(gòu)成危害。

5.2 應(yīng)急廣播系統(tǒng)

根據(jù)規(guī)范和要求，消防控制系統(tǒng)需要設(shè)置應(yīng)急廣播，及時(shí)通知現(xiàn)場人員有序撤離火災(zāi)現(xiàn)場。針對(duì)廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以采用矩陣控制方式。

5.3 直通電話對(duì)講系統(tǒng)

直通對(duì)講系統(tǒng)獨(dú)立于通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之外，采用集中式對(duì)講對(duì)話，設(shè)置在消防控制室內(nèi)。日常工作中，對(duì)講系統(tǒng)主要應(yīng)用于內(nèi)話，緊急情況下，直通外線電話，及時(shí)施救。在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)講電話多集中在警報(bào)器旁邊，如樓頂電梯機(jī)房、冷凍機(jī)房及鍋爐房等。大廈的對(duì)講電話系統(tǒng)，可以利用總線程控方式與火警分機(jī)相互配合，共同使用。

5.4 電梯控制系統(tǒng)

當(dāng)遇到火災(zāi)時(shí)，及時(shí)疏散人員至關(guān)重要。對(duì)于現(xiàn)代建筑來說，要疏散安全通道，同時(shí)確保消防電梯暢通。尤其是針對(duì)綜合體等一類建筑中，內(nèi)部都設(shè)置了消防與非消防電梯，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，警報(bào)發(fā)出指令，電梯控制系統(tǒng)同樣如此，強(qiáng)制電梯全部降至到首層，等待使用，其控制方式如圖1所示。

圖1 電梯控制系統(tǒng)圖

就系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)角度來看，引入了JB-GST5000琴臺(tái)式火災(zāi)報(bào)警聯(lián)動(dòng)型控制器，并引入大屏裝置，支持液晶顯示，可與打印機(jī)直接連接到一起，將綜合體內(nèi)火災(zāi)防范以文本形式體現(xiàn)出來，避免系統(tǒng)運(yùn)行故障。

6 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

6.1 系統(tǒng)構(gòu)成

現(xiàn)實(shí)生活中，針對(duì)火災(zāi)事故的發(fā)生，我們發(fā)現(xiàn)建筑內(nèi)電路之間相互聯(lián)系，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，火勢(shì)會(huì)迅速蔓延和擴(kuò)散。據(jù)調(diào)查，30%火災(zāi)因電氣線路所致?；诨馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可靠性，還要增加監(jiān)控系統(tǒng)。將其作為獨(dú)立系統(tǒng)并入到智能控制系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)于該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要避免經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)、人員損失為主要目標(biāo)，在監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置配電箱，一旦發(fā)現(xiàn)線路發(fā)生異?，F(xiàn)象，探測頭能夠及時(shí)傳輸會(huì)數(shù)據(jù)信息，如若發(fā)生異常立即啟動(dòng)報(bào)警裝置。監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入總系統(tǒng)時(shí)，可以通過總線協(xié)議通信，現(xiàn)場探測器接入屏蔽雙絞線RS485接口，連接服務(wù)器，然后在TCP/TP協(xié)議進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)的高效控制。

6.2 電氣火災(zāi)監(jiān)控

由于線路接地故障引發(fā)的火災(zāi)隱患較多，為了避免電氣火災(zāi)發(fā)生，可以在配電箱內(nèi)設(shè)置電流動(dòng)作保護(hù)器，通過總線接入現(xiàn)場探測器，讓總線前端探測器能夠發(fā)出相關(guān)指令，實(shí)時(shí)接收到漏電報(bào)警、線路故障等數(shù)據(jù)信息，以此來對(duì)電路異常進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和控制。針對(duì)該綜合體建筑來看，共五層，消防控制室在一層，故要設(shè)置獨(dú)立的消防控制室用電，并加強(qiáng)對(duì)用電過程的監(jiān)督和控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，采取有效措施予以防范。

為了高效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制，要合理分配系統(tǒng)通信總線回路資源，根據(jù)結(jié)構(gòu)分區(qū)細(xì)化為多個(gè)防火區(qū)域，以此來提高地址資源管理有效性。按照防火分區(qū)，將分區(qū)內(nèi)的設(shè)備整合到一個(gè)總線中，形成回路。為了避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)造成危害，要建立監(jiān)控系統(tǒng)，將其與消防自動(dòng)警報(bào)聯(lián)合到一起，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)容，以此來提高對(duì)整個(gè)建筑的自動(dòng)化、智能化控制效果。

7 結(jié)論

根據(jù)上文所述，隨著智能建筑普及，建筑自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用范圍越來越廣，消防智能化控制系統(tǒng)不再是獨(dú)立的控制系統(tǒng)，要將其融入到智能建筑當(dāng)中，為人們創(chuàng)建安全、可靠的生活和工作環(huán)境。針對(duì)大型綜合商業(yè)建筑消防智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要切實(shí)考慮到綜合體使用需求，建立以防治為主的智能控制系統(tǒng)，整合監(jiān)控系統(tǒng)、聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)及自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)綜合體全面覆蓋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行防火。隨著時(shí)代發(fā)展與技術(shù)革新，對(duì)建筑消防智能控制系統(tǒng)的引入成為智能化建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)，能夠形成火災(zāi)防范網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化防火和滅火，從而促進(jìn)綜合體建筑綜合效益充分發(fā)揮。

[1]卜先明,劉瓊．大型綜合商業(yè)建筑消防智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]．電子世界,2017,(16)：156．

[2]楊海峰．大型綜合商業(yè)建筑消防智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]．建材與裝飾,2016(22)：131-132．

[3]顏彩飛．大型綜合商業(yè)建筑消防智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]．電子制作,2016(06)：35．

[4]區(qū)海泉．淺談智能消防系統(tǒng)在現(xiàn)代樓宇中的應(yīng)用與維護(hù)[J]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2014,11(08)：85．

陳鑫（1987—），男，福建泉州人，大學(xué)本科，助理工程師，現(xiàn)供職于福建省漳州市公安消防支隊(duì)。