福建省漳州市公安消防支隊 陳 鑫 溫梓沐

大型商業(yè)綜合體建筑消防智能控制系統(tǒng)設計與實現的探討

福建省漳州市公安消防支隊 陳 鑫 溫梓沐

隨著信息、自動化技術在人們生活和工作中的滲透，智能建筑概念被人們所熟知，其中樓宇消防技術也朝著智能化、自動化方向轉變，能夠對建筑內火災隱患識別，并自動報警、控制，以此確保建筑物內人們生命和財產安全。文章結合大型商業(yè)綜合體建筑特點，從自動報警、聯(lián)動控制及監(jiān)控系統(tǒng)三個方面探討大型商業(yè)綜合體建筑中消防智能系統(tǒng)的設計，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)；設計

1 前言

如今，越來越多的智能化建筑出現，促使消防技術也呈現自動化、智能化特點，將網絡通信與自動控制技術整合到一起，能夠實現區(qū)域性、城市聯(lián)控，將火災隱患降至到最小。尤其是針對大型商業(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)至關重要，能夠及時發(fā)現火災隱患，確保人們生命安全，從而促進我國和諧社會建設和發(fā)展。

2 大型商業(yè)綜合體建筑特點

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)域之間既獨立、又相互依存。如萬達廣場、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，代表了一個城市品牌與生活方式，能夠滿足多元消費需求，且能夠引導商業(yè)地產升級和改革，有利于城市經濟進一步發(fā)展。

其一，高可達性。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，增強購物樂趣、舒適，促使各項活動趨于共享性、高可達性[1]。

其二，高密度。當代社會生活節(jié)奏較快，導致一站式消費需求增多，綜合體應運而生，無論是商業(yè)辦公、還是教育運動等各類活動都能夠在綜合體內完成，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)模積聚效應會形成復雜的環(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)設計要求

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]。針對綜合體建筑消防的設計，要確定系統(tǒng)在設計范圍內可能涉及到的問題，如設備類型、防火等級等，然后要結合建筑物自身與功能特點，把握好消防報警系統(tǒng)對電氣專業(yè)的設計要求，最后構建總體系統(tǒng)結構。根據GB 50045-95標準，該建筑為綜合性商場，屬于一類高層建筑。因此根據防火分區(qū)要配合集中火災報警控制器等，滿足火災隱患防范需求。

工程采用控制中心消防報警系統(tǒng)，主機設置在控制室內，接管區(qū)域內的報警信號，通過控制器反饋信息，并對信息做出響應?？刂浦行囊邆湓O備工作狀態(tài)顯示；手動/自動開啟消防水泵與排煙風機等。

4 火災自動報警系統(tǒng)設計與實現

4.1 系統(tǒng)設計

根據設計規(guī)范，對于系統(tǒng)的設計和配置，要包括火災探測器、著火點報警控制模塊等，負責整個綜合體內對火災隱患警報。

在整個系統(tǒng)中的火災報警探測器，以物質燃燒過程產生的現象為基礎，當探測區(qū)域火災超過預設參數，便會觸發(fā)裝置。目前，市面上常見的火災探測器有延誤、溫度及光反射等探測器，在選型時，要根據現代工業(yè)總線制通信方式進行選擇，如針對商場、電影院等可選擇點型感煙探測器；而針對餐廳等區(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，以此來提高探測準確性。

4.2 現場模塊

一是輸入模塊，接收現場裝置的報警信號，通過模塊傳輸信號，主要對濕式報警閥、壓力開關等進行監(jiān)控。在實踐應用中，輸入模塊能夠將相關信號轉換為編碼信號，并通過總線進行傳輸，啟動消防設備[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，能夠實現對地址編碼，以免信號傳輸出現誤差，確保信號傳輸有效性。

三是單/雙輸入輸出模塊，前者是一次動作信號被動裝置，如電防火閥、電動脫扣閥等；后者是兩次動作設備，如防火卷簾、水泵等。

4.3 CRT報警顯示系統(tǒng)

針對消防控制系統(tǒng)，要采用控制中心報警系統(tǒng)，配置微機顯示系統(tǒng)，即CRT報警顯示系統(tǒng)，通過CRT查詢建筑物平面圖形、防火分區(qū)等，特別是造型復雜的智能建筑，一目了然對火災情況進行直觀觀察和監(jiān)督，能夠實現對火災位置的高效控制，同時能夠說明火災發(fā)生時間、位置等，并打印存檔，幫助人員實時監(jiān)控。

5 火災聯(lián)動控制系統(tǒng)設計與實現

5.1 聯(lián)動控制系統(tǒng)

聯(lián)動控制系統(tǒng)作為子系統(tǒng)，采用Lon Works總線，由聯(lián)動控制器、消防電氣控制組件等組成，通過控制室接收火災確認信報警信號，立即啟動相關設備，爭取最佳滅火時機。系統(tǒng)運行中，現場設備通過總線與智能模塊連接到一起，當現場探測設備接收到火災信號時，要將信號傳輸到相應模塊當中，啟動消火栓、防火卷簾等，以實現對火災的高效控制。如針對消火栓的控制，要根據水位控制顯示水溫高低，在滅火時要施加壓力確保噴水槍具備足夠的壓力進行滅火[4]。此外，針對自動噴灑濕式系統(tǒng)控制，正常狀態(tài)下，高位水箱、穩(wěn)壓設備保持關內壓力，當發(fā)生火災時，溫度超出噴水頭溫度元件額定溫度，噴頭會炸破噴水，對火災點進行灑水。火災發(fā)生時，會產生濃煙，如果不能夠及時排除，會導致人員逃生、撲救困難，故要設置排煙設備消除和疏通通道內的煙氣，以避免其擴散到疏散通道當中。系統(tǒng)中，煙道溫度達到280℃時，便會啟動該專用排煙風機，以此來避免煙火擴散對人員構成危害。

5.2 應急廣播系統(tǒng)

根據規(guī)范和要求，消防控制系統(tǒng)需要設置應急廣播，及時通知現場人員有序撤離火災現場。針對廣播系統(tǒng)的設計，可以采用矩陣控制方式。

5.3 直通電話對講系統(tǒng)

直通對講系統(tǒng)獨立于通信網絡系統(tǒng)之外，采用集中式對講對話，設置在消防控制室內。日常工作中，對講系統(tǒng)主要應用于內話，緊急情況下，直通外線電話，及時施救。在設計時，對講電話多集中在警報器旁邊，如樓頂電梯機房、冷凍機房及鍋爐房等。大廈的對講電話系統(tǒng)，可以利用總線程控方式與火警分機相互配合，共同使用。

5.4 電梯控制系統(tǒng)

當遇到火災時，及時疏散人員至關重要。對于現代建筑來說，要疏散安全通道，同時確保消防電梯暢通。尤其是針對綜合體等一類建筑中，內部都設置了消防與非消防電梯，當火災發(fā)生時，警報發(fā)出指令，電梯控制系統(tǒng)同樣如此，強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)實現角度來看，引入了JB-GST5000琴臺式火災報警聯(lián)動型控制器，并引入大屏裝置，支持液晶顯示，可與打印機直接連接到一起，將綜合體內火災防范以文本形式體現出來，避免系統(tǒng)運行故障。

6 監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現

6.1 系統(tǒng)構成

現實生活中，針對火災事故的發(fā)生，我們發(fā)現建筑內電路之間相互聯(lián)系，一旦出現火災，火勢會迅速蔓延和擴散。據調查，30%火災因電氣線路所致。基于火災自動報警系統(tǒng)可靠性，還要增加監(jiān)控系統(tǒng)。將其作為獨立系統(tǒng)并入到智能控制系統(tǒng)當中，對于該系統(tǒng)的設計要避免經濟財產、人員損失為主要目標，在監(jiān)控系統(tǒng)內設置配電箱，一旦發(fā)現線路發(fā)生異?，F象，探測頭能夠及時傳輸會數據信息，如若發(fā)生異常立即啟動報警裝置。監(jiān)控系統(tǒng)進入總系統(tǒng)時，可以通過總線協(xié)議通信，現場探測器接入屏蔽雙絞線RS485接口，連接服務器，然后在TCP/TP協(xié)議進入，實現對主機的高效控制。

6.2 電氣火災監(jiān)控

由于線路接地故障引發(fā)的火災隱患較多，為了避免電氣火災發(fā)生，可以在配電箱內設置電流動作保護器，通過總線接入現場探測器，讓總線前端探測器能夠發(fā)出相關指令，實時接收到漏電報警、線路故障等數據信息，以此來對電路異常進行實時監(jiān)督和控制。針對該綜合體建筑來看，共五層，消防控制室在一層，故要設置獨立的消防控制室用電，并加強對用電過程的監(jiān)督和控制，及時發(fā)現火災隱患，采取有效措施予以防范。

為了高效實現自動報警與聯(lián)動控制，要合理分配系統(tǒng)通信總線回路資源，根據結構分區(qū)細化為多個防火區(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)內的設備整合到一個總線中，形成回路。為了避免火災發(fā)生時對電力系統(tǒng)造成危害，要建立監(jiān)控系統(tǒng)，將其與消防自動警報聯(lián)合到一起，實現系統(tǒng)擴容，以此來提高對整個建筑的自動化、智能化控制效果。

7 結論

根據上文所述，隨著智能建筑普及，建筑自動化系統(tǒng)應用范圍越來越廣，消防智能化控制系統(tǒng)不再是獨立的控制系統(tǒng)，要將其融入到智能建筑當中，為人們創(chuàng)建安全、可靠的生活和工作環(huán)境。針對大型綜合商業(yè)建筑消防智能控制系統(tǒng)的設計，要切實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)動系統(tǒng)及自動報警系統(tǒng)，實現對整個綜合體全面覆蓋，及時發(fā)現火災隱患，并采取相應的措施進行防火。隨著時代發(fā)展與技術革新，對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，能夠形成火災防范網絡，實現現代化防火和滅火，從而促進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)的設計與應用[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)設計[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)設計與實現[J]．電子制作,2016(06)：35．

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

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