消防弱電系統(tǒng)在建筑工程中的應(yīng)用

何小勇，趙俊杰，白顯軍，杜美，鄧力，冉熙銳

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

當(dāng)前，大數(shù)據(jù)分析、5G通信、虛擬現(xiàn)實、人工智能等技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個方面?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展促進了建筑行業(yè)的智能化水平提高。通過智能硬件設(shè)備與智能算法相結(jié)合構(gòu)建起智能建筑的應(yīng)用系統(tǒng)，提高了建筑內(nèi)部設(shè)備管理和運行的效率。消防系統(tǒng)作為建筑物的必備系統(tǒng)對建筑的安全運行意義重大，在消防系統(tǒng)控制方面引入智能控制技術(shù)提高了消防系統(tǒng)的可靠性和靈敏性，為人們的生命和財產(chǎn)提供安全屏障[1-9]。

2 弱電系統(tǒng)概述

弱電系統(tǒng)設(shè)計與施工應(yīng)該具備實用性、可靠性、經(jīng)濟性和拓展性，弱電系統(tǒng)的可靠性即確保弱電系統(tǒng)的布線設(shè)計、施工時應(yīng)該符合相關(guān)規(guī)范，系統(tǒng)的各子系統(tǒng)既相互關(guān)聯(lián)又相互獨立，避免相互之間的運行受到干擾，弱電系統(tǒng)的可靠性是保證智能建筑系統(tǒng)高效運行和穩(wěn)定發(fā)展的基本保障。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑工程弱電系統(tǒng)的功能和智能化水平不斷提高，例如，安保系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、智能樓宇系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)等，提高了建筑整體運行的安全性和實用性，為用戶提供了更加實用與和諧的工作生活環(huán)境。建筑工程中的弱電系統(tǒng)運行需要動力支持，尤其是電梯系統(tǒng)和冷暖空調(diào)系統(tǒng)等高能耗設(shè)備，因此在弱電系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)總覽全局，統(tǒng)籌考慮整個智能系統(tǒng)的運行經(jīng)濟性。要根據(jù)建筑需求合理精確布置智能設(shè)備，既要滿足實際需求又要避免造成資源浪費，同時應(yīng)不斷監(jiān)測和優(yōu)化弱電系統(tǒng)的運行方式，確保系統(tǒng)經(jīng)濟運行。

圖1 弱電集成系統(tǒng)拓撲圖

3 建筑消防與弱電系統(tǒng)之間的關(guān)系

消防系統(tǒng)是建筑不可或缺的系統(tǒng)之一，作為一個能夠及時發(fā)現(xiàn)報警并撲滅火災(zāi)的系統(tǒng)，其重要程度不言而喻。弱電系統(tǒng)設(shè)計時，技術(shù)人員將消防系統(tǒng)配置在多個系統(tǒng)中。安防系統(tǒng)中嵌入消防系統(tǒng)后能夠有效識別建筑內(nèi)部火災(zāi)（見圖2）。建筑中設(shè)計有應(yīng)急通道和疏散通道，在發(fā)生應(yīng)急事件時弱電系統(tǒng)的不間斷電源可以提供應(yīng)急照明和疏散指示，提高應(yīng)急逃生效率。在智能樓宇系統(tǒng)中嵌入消防系統(tǒng)，主要功能是根據(jù)消防信息實現(xiàn)對照明、通風(fēng)、供水的聯(lián)動控制，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，能夠自動啟用應(yīng)急照明，關(guān)閉送風(fēng)，開啟強排風(fēng)系統(tǒng)，同時恒壓供水系統(tǒng)能夠為消防給水系統(tǒng)提供后續(xù)不斷的用水，提高消防給水系統(tǒng)管理和控制的科學(xué)性，促進了智能設(shè)計與消防系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性。

圖2 智慧消防系統(tǒng)示意圖

4 消防弱電技術(shù)在建筑工程中的實際應(yīng)用

消防系統(tǒng)主要用來在火災(zāi)發(fā)生時進行報警和撲救，防止火災(zāi)蔓延造成事故擴大，降低火災(zāi)風(fēng)險和損失。消防系統(tǒng)的設(shè)計涉及因素較多，不僅要結(jié)合建筑物的結(jié)構(gòu)、空間分布，而且還要合理選擇消防設(shè)備、電氣系統(tǒng)、控制技術(shù)等。此外，消防系統(tǒng)設(shè)計還包括建筑物內(nèi)的應(yīng)急通道、疏散樓梯、消防報警裝置、消防監(jiān)測傳感設(shè)備等，因此要科學(xué)合理進行消防弱電系統(tǒng)設(shè)計，提高消防系統(tǒng)的自動化和智能化控制水平。

4.1 引入消防自動控制技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的越來越成熟，在消防弱電系統(tǒng)設(shè)計時引入智能控制技術(shù)（見圖3），提高消防系統(tǒng)的自動化監(jiān)測和智能化聯(lián)動控制水平，打造一套與建筑物相匹配的消防自動化系統(tǒng)，降低建筑火災(zāi)風(fēng)險，為建筑物的安全使用提供技術(shù)保障。各類機電設(shè)備，尤其是高能耗設(shè)備是發(fā)生火災(zāi)的重要危險源，消防系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)充分考慮到建筑布局和性質(zhì)，建立完整的火災(zāi)探測系統(tǒng)。尤其是根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類型、使用功能等配置合適的煙感、溫感等探測器，實現(xiàn)快速監(jiān)測火情并自動定位和報警功能。同時，系統(tǒng)還可以自動聯(lián)動控制建筑的電力供應(yīng)，通過關(guān)閉建筑內(nèi)動力電源，開啟應(yīng)急電源，隔離火情，避免火勢蔓延。例如，某建筑物內(nèi)結(jié)合建筑性質(zhì)設(shè)計了自動消防系統(tǒng)，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)布置火災(zāi)探測器以及設(shè)置火勢隔離裝置，同時在機電設(shè)備附近配置自動滅火降溫系統(tǒng)，將弱電控制技術(shù)和消防技術(shù)結(jié)合，提高了建筑的消防安全性能。

圖3 消防自動控制系統(tǒng)

4.2 加強消防系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)的聯(lián)系

消防系統(tǒng)在建筑工程中有至關(guān)重要的作用，智能建筑控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)充分考慮消防系統(tǒng)，通過提高智能建筑的設(shè)計規(guī)劃技術(shù)，從而提高智能建筑的消防能力。同時，在弱電系統(tǒng)設(shè)計時可以考慮采用互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)或無線通信技術(shù)，降低對布線系統(tǒng)的依賴，促進建筑智能化的推進。在智能建筑中采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G通信技術(shù)以及視頻監(jiān)控技術(shù)等實現(xiàn)對建筑整體狀況的管控，實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備終端的數(shù)據(jù)傳輸與智能建筑、互聯(lián)網(wǎng)等的連接，全面提高建筑的消防安全性能。此外，智能建筑設(shè)備管控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對建筑物各方面信息數(shù)據(jù)的管理和控制。比如，設(shè)備管控系統(tǒng)可以融合火災(zāi)報警、給排水控制、門禁系統(tǒng)、安防監(jiān)控、通風(fēng)空調(diào)等，通過設(shè)備系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的傳輸實現(xiàn)智能建筑各設(shè)備的聯(lián)動控制，充分發(fā)揮智能建筑低碳環(huán)保、高效節(jié)能、便利舒適的優(yōu)勢。

4.3 合理完善建筑消防系統(tǒng)

門禁系統(tǒng)是智能建筑的常見系統(tǒng)之一，進行門禁系統(tǒng)設(shè)計時不僅要熟悉人臉識別、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，還要熟悉消防規(guī)范，針對建筑物的消防疏散系統(tǒng)，在合適的出入口設(shè)置門禁系統(tǒng)，確保疏散逃生通道暢通無阻。

另外，智能建筑本身具有很強的集中控制系統(tǒng)，例如，通信網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控、安防系統(tǒng)、通風(fēng)空調(diào)、消防報警等，基于互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，通過整合和處理各種集中監(jiān)控數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)為消防控制管理提供輔助服務(wù)。針對火災(zāi)報警系統(tǒng)，在消防設(shè)計時與智能建筑弱電系統(tǒng)相結(jié)合，利用其先進的通信、傳感、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)實現(xiàn)與滅火裝置和報警系統(tǒng)的聯(lián)動控制，實現(xiàn)對火災(zāi)監(jiān)測的靈敏度和精確性，降低誤報警率，并且大數(shù)據(jù)對火情火勢進行分析后啟動相應(yīng)的滅火裝置，提高消防系統(tǒng)的運行和工作效率，確保建筑物內(nèi)業(yè)主的舒適和安全（見圖4）。

圖4 建筑消防系統(tǒng)示意圖

4.4 建立監(jiān)控系統(tǒng)

安保系統(tǒng)是建筑工程的常見系統(tǒng)之一，基本原理就是采用紅外監(jiān)測、視頻監(jiān)控、通信等技術(shù)實現(xiàn)對建筑物內(nèi)部及周圍環(huán)境的監(jiān)測，人臉識別技術(shù)能夠識別出入建筑的人員身份信息，還可以實時監(jiān)測園區(qū)和建筑內(nèi)危險環(huán)境或火災(zāi)，并發(fā)出警報，提醒相關(guān)人員及時進行處理。安保系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)可以自動對危險行為進行報警，利用BAS系統(tǒng)與SAS系統(tǒng)可以實現(xiàn)火災(zāi)位置精準定位，提高救援工作效率。同時，還可以利用監(jiān)控技術(shù)追溯事故原因及責(zé)任人員，以便采取優(yōu)化措施。

5 結(jié)語

綜上所述，通過在消防設(shè)計時引入自動控制技術(shù)，加強建筑消防系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)的聯(lián)動性，實現(xiàn)建筑消防系統(tǒng)的自動化。消防弱電系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮建筑內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、空間，實現(xiàn)消防系統(tǒng)與弱電系統(tǒng)的契合性。隨著各種信息技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑工程中消防弱電系統(tǒng)智能化程度將會不斷提升，進一步降低建筑工程的運維成本，提高建筑物的服務(wù)質(zhì)量，切實保障建筑內(nèi)的財產(chǎn)和生命安全。