防排煙系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新對消防監(jiān)管的影響分析

摘要：在建筑消防安全領(lǐng)域，防排煙系統(tǒng)的作用至關(guān)重要。隨著建筑結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜和規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)防排煙系統(tǒng)逐漸暴露出一些局限性。通過分析當(dāng)前防排煙系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀，并聚焦于智能化、綠色節(jié)能、遠(yuǎn)程監(jiān)控、新型材料等方面的技術(shù)革新，探討了這些創(chuàng)新對消防監(jiān)管工作的影響。研究顯示，技術(shù)創(chuàng)新成效顯著，可以提前預(yù)警、動態(tài)評估風(fēng)險(xiǎn)、優(yōu)化應(yīng)急指揮調(diào)度流程。

關(guān)鍵詞：防排煙系統(tǒng)；技術(shù)創(chuàng)新；消防監(jiān)管

中圖分類號：D631.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）08-0107-03

作為建筑物防火設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一環(huán)，防排煙系統(tǒng)對于控制火勢蔓延、確保人員安全疏散至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)的防排煙系統(tǒng)在智能化、節(jié)能性、監(jiān)控自動化以及材料應(yīng)用等方面存在局限性，已難以滿足現(xiàn)代消防安全的需求，為此，本文通過智能化設(shè)計(jì)、綠色節(jié)能技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動化控制系統(tǒng)、新型材料與結(jié)構(gòu)的應(yīng)用等手段，探討防排煙系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新及其對消防監(jiān)管效能的影響，使防排煙系統(tǒng)的功能性與可靠性得到全面提升。

1 防排煙系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)防排煙系統(tǒng)的原理與應(yīng)用

傳統(tǒng)的防排煙系統(tǒng)旨在通過自然排煙或機(jī)械排煙方式，對建筑物內(nèi)煙氣的擴(kuò)散進(jìn)行有效限制，從而為人員安全疏散和滅火救援創(chuàng)造有利條件。基于火災(zāi)煙氣控制的基本原理，自然排煙是借助建筑物開口、煙囪效應(yīng)以及熱煙氣上升的原理，使煙氣排出室外。機(jī)械排煙系統(tǒng)則通過排煙風(fēng)機(jī)等專業(yè)設(shè)備主動抽排煙氣，同時(shí)配合送風(fēng)系統(tǒng)，在維持疏散走道正壓的同時(shí)，保護(hù)安全區(qū)域免受煙氣侵入。這些系統(tǒng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)、使用功能及防火分區(qū)的不同，采用相應(yīng)的排煙設(shè)計(jì)方案，如設(shè)置排煙口、排煙豎井、排煙風(fēng)機(jī)房等，這些系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各類建筑中，不僅能有效減少煙氣的毒害影響，還能控制火勢蔓延，保障能見度和呼吸安全。

1.2 當(dāng)前防排煙技術(shù)的發(fā)展趨勢

當(dāng)前防排煙技術(shù)的發(fā)展正朝著智能化、集成化、綠色環(huán)保與高效節(jié)能的方向邁進(jìn)。在智能化方面，系統(tǒng)深度融合了高級傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)分析與人工智能（AI）等科技，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，自動識別火災(zāi)初期跡象并迅速響應(yīng)，不僅實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，還能調(diào)整排煙策略。集成化設(shè)計(jì)使得防排煙系統(tǒng)與建筑自動化系統(tǒng)（BAS）、消防報(bào)警系統(tǒng)等深度融合，構(gòu)建起統(tǒng)一的應(yīng)急管理平臺，提升了應(yīng)急處理速度與跨部門協(xié)同效率。綠色環(huán)保理念貫穿技術(shù)發(fā)展的始終，如采用低功耗設(shè)備及環(huán)境友好型材料，降低了系統(tǒng)的運(yùn)營能耗與環(huán)境影響，確保在減少能源消耗的同時(shí)，依舊維持高水平的防排煙效能。

1.3 現(xiàn)有技術(shù)的局限性與挑戰(zhàn)

現(xiàn)有防排煙系統(tǒng)技術(shù)的局限性與挑戰(zhàn)主要集中在系統(tǒng)響應(yīng)速度、智能化水平、集成度與環(huán)境適應(yīng)性四個方面。盡管技術(shù)進(jìn)步，但某些系統(tǒng)響應(yīng)速度仍顯滯后，尤其在大型復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中，初期火情探測及煙氣控制的及時(shí)性有待提升。智能化應(yīng)用面臨算法優(yōu)化、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與隱私保護(hù)等挑戰(zhàn)，限制了智能決策的精度與效率。系統(tǒng)集成方面，不同品牌與標(biāo)準(zhǔn)間的互操作性問題導(dǎo)致數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，影響了整體監(jiān)控與管理效能。環(huán)境適應(yīng)性方面，極端氣候條件或特殊使用環(huán)境（如地下空間、超高層建筑）對防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)維提出更高要求，傳統(tǒng)技術(shù)在這些場景下的效能和可靠性需進(jìn)一步驗(yàn)證與提升[1]。

2 防排煙系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新概述

2.1 智能化防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

依托先進(jìn)信息技術(shù)與自動化控制技術(shù)的深度融合，智能化防排煙系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)煙氣的智能監(jiān)測、預(yù)測和高效控制，通過集成傳感器網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算和人工智能算法，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)場景的全面感知與智能響應(yīng)。系統(tǒng)核心在于利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，結(jié)合環(huán)境變量分析，能夠精準(zhǔn)捕捉火源位置、煙霧濃度和擴(kuò)散趨勢，提前觸發(fā)預(yù)設(shè)排煙策略的智能傳感器網(wǎng)絡(luò)?？刂颇K在確保疏散通道空氣質(zhì)量的同時(shí)，根據(jù)火場情況動態(tài)調(diào)整排煙路徑、風(fēng)速及通風(fēng)方式，從而有效抑制煙氣的擴(kuò)散，為人員疏散和消防救援創(chuàng)造有利條件。智能系統(tǒng)還可以無縫對接樓宇其他安防系統(tǒng)，形成如緊急廣播啟動、疏散路線指示在內(nèi)的火災(zāi)初期聯(lián)動機(jī)制。云端平臺則負(fù)責(zé)對系統(tǒng)操作數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，為后續(xù)績效優(yōu)化、維護(hù)決策及緊急應(yīng)變計(jì)劃提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)防排煙管理的閉環(huán)優(yōu)化。

2.2 綠色節(jié)能技術(shù)在防排煙中的應(yīng)用

綠色節(jié)能技術(shù)在保持或增強(qiáng)系統(tǒng)效能和安全性的同時(shí)，注重降低能耗并減少環(huán)境影響，在防排煙系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括使用永磁電機(jī)等高效節(jié)能技術(shù)的排煙風(fēng)機(jī)，其能效比高于傳統(tǒng)電機(jī)，從而大幅降低了運(yùn)行能耗。將自然通風(fēng)理念融入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通過設(shè)置可開啟天窗、風(fēng)塔、中庭等建筑元素，減少了對機(jī)械排煙的依賴，促進(jìn)了建筑物內(nèi)部的自然空氣循環(huán)，有利于調(diào)節(jié)日?？諝赓|(zhì)量。此外，采用隨需調(diào)節(jié)的變頻驅(qū)動技術(shù)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速能根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控的煙氣濃度和環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，有效避免了因過度排煙而造成的能源浪費(fèi)。使用低煙無鹵阻燃材料制作風(fēng)管，不僅可以有效阻隔火勢蔓延，并減少有毒煙氣的產(chǎn)生，為人員疏散和消防救援提供更為安全的環(huán)境。

2.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控與自動化控制系統(tǒng)

通過部署在關(guān)鍵位置的智能傳感器，遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動化控制系統(tǒng)通過無線通信技術(shù)，實(shí)時(shí)將溫度、煙霧濃度、氣流速度等數(shù)據(jù)收集并傳輸至云端服務(wù)器，這些數(shù)據(jù)通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行快速處理和分析，為管理人員提供詳盡的數(shù)據(jù)。管理人員借助遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺，結(jié)合AI算法，能夠直觀了解防排煙系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)識別火災(zāi)潛在風(fēng)險(xiǎn)，甚至預(yù)判預(yù)警、提前采取措施等，在火災(zāi)發(fā)生之前可以做到心中有數(shù)。自動化控制系統(tǒng)則能智能調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)、閥門、風(fēng)門等設(shè)備的工作狀態(tài)，確保排煙路徑的暢通無阻，并有效控制煙氣流向，減少煙氣對人員疏散、滅火救援等工作的阻礙，根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行控制[2]。該系統(tǒng)還具備強(qiáng)大的遠(yuǎn)程控制和編程能力，可以根據(jù)建筑物的使用情況靈活調(diào)整防排煙策略，不僅提升了系統(tǒng)的反應(yīng)速度和管理效率，還減少了人為介入造成誤判的風(fēng)險(xiǎn)，為消防安全提供了堅(jiān)實(shí)的科技防線。

2.4 新型材料與結(jié)構(gòu)在防排煙設(shè)施中的創(chuàng)新應(yīng)用

從排煙管材到防火隔斷結(jié)構(gòu)，全面革新了防排煙設(shè)施，融入了新型材料和結(jié)構(gòu)的前沿技術(shù)。如傳統(tǒng)的金屬風(fēng)道已被輕質(zhì)高強(qiáng)度復(fù)合材料取代，不僅結(jié)構(gòu)重量減輕、安裝效率提高，而且此類材料還可以減緩火災(zāi)煙氣的擴(kuò)散速度，為人員安全提供保障。在智能溫控通風(fēng)窗的開發(fā)上，通過集成火災(zāi)探測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對通風(fēng)窗的精準(zhǔn)控制，同時(shí)，利用形狀記憶合金或熱敏陶瓷等先進(jìn)材料，可在特定溫度下自動開啟。在防火隔斷與封堵技術(shù)領(lǐng)域，新型膨脹式密封材料和智能感應(yīng)門系統(tǒng)的應(yīng)用，有效防止了煙氣的擴(kuò)散，確保了疏散通道的安全暢通。在結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方面，采用空氣動力學(xué)原理，優(yōu)化了煙氣排放效率和建筑內(nèi)部氣流組織，降低了對機(jī)械排煙的依賴，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的能效比和環(huán)境適應(yīng)性，包括氣動升降排煙天窗和動態(tài)壓力平衡通風(fēng)系統(tǒng)。

3 消防監(jiān)管的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

3.1 消防監(jiān)管的基本流程與方法

消防監(jiān)管工作包括制定規(guī)范、實(shí)地查看、排查隱患、跟蹤整改及評估效果等幾個環(huán)節(jié)。為有效開展安全管理活動，應(yīng)依據(jù)國家消防法律法規(guī)，結(jié)合地區(qū)特點(diǎn)和行業(yè)規(guī)范，制定詳細(xì)的消防監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)和檢查指南。在現(xiàn)場檢查階段，消防監(jiān)管人員利用所學(xué)專業(yè)知識，對建筑物的消防設(shè)施布置、疏散通道的暢通性、消防水源可靠性及滅火器材的配備等方面，采取目視檢查、儀器檢測和詢問采訪相結(jié)合的方式進(jìn)行全面檢查。運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評估模型對潛在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行識別和評估，對排查出的隱患及不合規(guī)情況，通過定期回訪、復(fù)查等方式，對落實(shí)整改措施情況進(jìn)行跟蹤確認(rèn)。在效果評估階段，對消防監(jiān)管工作的成效和不足進(jìn)行分析，為調(diào)整和優(yōu)化后續(xù)的監(jiān)管方案提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2 傳統(tǒng)消防監(jiān)管面臨的挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)消防監(jiān)管在實(shí)踐中面臨一系列挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，傳統(tǒng)以人工檢查為主的模式，在全面性和頻次上存在局限，可能導(dǎo)致隱患的遺漏。第二，信息記錄與管理方式尚需優(yōu)化，目前多依賴紙質(zhì)文檔或初級電子數(shù)據(jù)庫，在一定程度上限制了信息共享與分析的能力，不利于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和趨勢預(yù)測。第三，現(xiàn)有技術(shù)裝備在應(yīng)對隱蔽性和復(fù)雜性火災(zāi)隱患方面仍有提升空間。第四，監(jiān)管資源的分配存在不均衡現(xiàn)象，重點(diǎn)單位與非重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)管力度差異較大，難以實(shí)現(xiàn)均衡有效的監(jiān)管。第五，公眾參與消防工作的熱情有待提高，消防意識的普及和社會共治機(jī)制的建立還需進(jìn)一步加強(qiáng)。第六，對于新興業(yè)態(tài)和復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)，如高層建筑、大型商業(yè)綜合體、地下空間等特殊場所的監(jiān)管，仍面臨較大的挑戰(zhàn)[3]。這些問題的存在影響了消防監(jiān)管效能的提升，增加了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，需要通過技術(shù)創(chuàng)新和管理改革來加以解決。

3.3 消防監(jiān)管對防排煙系統(tǒng)的依賴性

防排煙系統(tǒng)作為火災(zāi)預(yù)防與控制的組成部分，其設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)及運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到火災(zāi)發(fā)生時(shí)能否有效控制煙氣擴(kuò)散、保障疏散通道安全、減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。消防監(jiān)管必須嚴(yán)格審查防排煙系統(tǒng)是否符合國家規(guī)范和地方標(biāo)準(zhǔn)，包括系統(tǒng)布局的合理性、設(shè)備選型的正確性、排煙效率及聯(lián)動控制機(jī)制的有效性。安全管理過程中，需定期檢查排煙設(shè)施的完好性，如排煙風(fēng)機(jī)、風(fēng)道、排煙口、防火閥等是否處于良好工作狀態(tài)，以及自動化控制系統(tǒng)是否能準(zhǔn)確響應(yīng)火災(zāi)信號，及時(shí)啟動排煙程序。針對防排煙系統(tǒng)的智能化升級，消防監(jiān)管還需評估新技術(shù)應(yīng)用的安全性與有效性，確保新技術(shù)能夠與傳統(tǒng)消防設(shè)施有效集成，提升整體消防效能。

4 防排煙技術(shù)創(chuàng)新對消防監(jiān)管的影響分析

4.1 早期預(yù)警與快速響應(yīng)

防排煙技術(shù)的革新，特別是智能化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合，提升了消防監(jiān)管的早期預(yù)警和快速反應(yīng)能力。該系統(tǒng)通過集成高靈敏度的煙熱探測器、智能分析算法、利用云計(jì)算平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，能夠準(zhǔn)確判斷火情發(fā)展形勢，及時(shí)將預(yù)警信息傳送至消防監(jiān)管中心，在火災(zāi)發(fā)生初期快速識別危險(xiǎn)源，有效縮短了從火警發(fā)生到響應(yīng)的時(shí)間間隔，同時(shí)提高了預(yù)警的精確度[4]。自動化監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)依靠人工巡防相比，在初期為火情控制和人員安全疏散爭取寶貴時(shí)間的情況下，能夠不間斷運(yùn)行，確保全天候火情監(jiān)控，顯著增強(qiáng)了消防監(jiān)管的及時(shí)性和主動性，有效提升了消防監(jiān)管和應(yīng)急處置的能力。

4.2 應(yīng)急指揮與調(diào)度

通過整合智能化指揮平臺，可有效提升火災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)的速度與精確度，此平臺整合了地理信息系統(tǒng)、建筑信息模型和實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，利用三維可視化火場模型協(xié)助指揮人員迅速掌握火場動態(tài)，對火源及受困人員進(jìn)行精準(zhǔn)定位，從而制定出最優(yōu)的救援方案，并對消防資源進(jìn)行即時(shí)調(diào)度與協(xié)調(diào)。同時(shí)，結(jié)合5G通信與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)消防資源的快速部署，以及與現(xiàn)場消防員的實(shí)時(shí)通信，保障應(yīng)急指令能迅速傳達(dá)并執(zhí)行。

4.3 監(jiān)管流程優(yōu)化

防排煙技術(shù)的核心是運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)云計(jì)算技術(shù)，對消防監(jiān)管流程做到了自動化、智能化、精細(xì)化的管理。采集防排煙系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，自動識別系統(tǒng)異常和潛在故障，有效降低了人工巡查的頻率和盲區(qū)，提高了監(jiān)管的精確性和及時(shí)性。通過對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)分析后，可以對防排煙系統(tǒng)的維護(hù)周期進(jìn)行預(yù)測，可提前安排檢修，避免非計(jì)劃停機(jī)等故障，保證防排煙系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行[5]。

5 結(jié)束語

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，防排煙系統(tǒng)與消防監(jiān)管體系的智能化水平將持續(xù)提升，實(shí)現(xiàn)更深層次的集成與優(yōu)化，不斷推動消防監(jiān)管向更加精細(xì)化、可預(yù)測性方向發(fā)展，不僅能有效減少火災(zāi)事故的發(fā)生，還能最大限度地保障人員安全，減少財(cái)產(chǎn)損失，為構(gòu)建安全、和諧、智慧的城市環(huán)境提供強(qiáng)大的技術(shù)支持與保障。因此，對防排煙系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新和消防監(jiān)管模式的優(yōu)化進(jìn)行持續(xù)探索與推進(jìn)，是實(shí)現(xiàn)消防安全現(xiàn)代化管理的重要課題。

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