消防系統在建筑智能化中的優化設計研究???

王雷

摘 要：智能化與各個行業融合發展作為人工智能技術應用的重要方面，不僅能夠推動信息技術的進步，還能促進各個行業提高工作效率。消防工程作為保障國民人身、財產安全的重要一環，在各行各業開始得到重視并結合人工智能技術進行優化。本文結合現階段消防控制系統在國內的發展現狀，進一步探究其在建筑智能化中的優化設計方案。

關鍵詞：消防系統設計;建筑智能化設計系統;優化設計方案

0 引言

由于現代建筑結構復雜、材料設備轉型升級使很多不同類型的燃氣火災、化學火災、固體火災、液體火災開始出現，如此復雜的消防情況使得各行各業在建設工程設計時開始注重消防系統在建筑智能化中的不斷優化、完善。本文通過總結當下發展特點深入探究消防系統其在建筑智能化中的完善方案。

1 目前建筑消防發展情況

火災是災害的一種，按照火災分類的規定，火災分為A、B、C、D、E、F六類。

A固體火災、B液體火災、C氣體火災、D金屬火災、E電氣火災、F烹飪物火災。發生火災的常見原因主要包括：用電、吸煙不慎、生活用火不慎、生產作業不慎、玩火、放火、雷擊。據官方統計2019年全年共接報火災23.3萬起，亡1335人，傷837人，直接財產損失36.12億元。值得關注的是，電氣引發的火災居高不下，已查明原因的火災中有52%系電氣原因引起，尤其是各類家用電器、電動車、電氣線路等引發的火災越來越突出。

火災都有起因，分析火災原因，了解火災發生特點，為了更有針對性的運用技術措施，進行建筑防火設計，從而達到防火、滅火的目的。防火的基本方法：控制可燃物、例如：采用水泥代替木材建造房屋;隔絕助燃物、例如對于活潑金屬可采用與空氣隔絕;控制引火源、例如：禁止明火、消除靜電。滅火的基本方法：冷卻滅火、隔離滅火、窒息滅火、化學抑制滅火。例如：用水撲滅固體物質火災，主要通過冷卻作用實現;采用泡沫系統覆蓋于燃燒物質表面，主要通過隔離作用實現;采用二氧化碳、氮氣、蒸汽滅火，主要通過窒息作用實現;采用干粉、七氟丙烷滅火主要通過化學抑制作用實現。

消防即消除火災、防止火災，現代建筑消防以預防為主、防消結合的方針，堅持政府領導，部門監督、單位負責、公民參與的原則開展防火滅火工作。在建筑防火設計時應根據建筑防火設計規范要求進行設計，主要包括兩大部分：主動防火、被動防火[1]。主動防火主要是利用建筑內的消防設施，火災自動報警系統、消防聯動控制系統、消火栓系統、自動噴淋系統、滅火器等。被動防火主要是利用建筑本體防火，例如：建筑耐火等級、防火間距、防火分區、防火分隔設施等。

2 目前消防系統特點

2.1 控制單元相對獨立

消防控制系統主要由火災報警系統、消防聯動系統、電氣火災報警系統、可燃氣體報警等系統組成，各個系統功能有所不同。火災報警系統負責接收火災探測器的報警信號，消防聯動控制器負責進行邏輯判斷執行操作指令驅動相關消防設備動作。電氣火災報警系統負責對建筑內的電氣設備進行檢測，及時發現電氣設備過熱、漏電引起的電氣火災。可燃氣體報警系統負責對容易產生可燃氣體的部位進行監測，及時探測可燃氣體濃度，防止可燃氣體引起火災。例如火災報警探測器檢測到火災，通過總線回路將信號送至火災報警主機，火災報警主機接收到火災報警信號后，火災報警主機啟動全樓聲光報警器，同時由消防聯動控制器根據內部邏輯程序聯動送風閥、排煙閥、送風機、排煙機開啟，切斷著火層非消防用電、電梯迫降至首層，啟動應急照明、疏散指示標志、消防廣播。

2.2 多種功能探測器組合應用

消防控制系統不僅僅只使用一中火災探測器，而是根據不同場所采用不同類型功能的探測器組成，例如根據火災自動報警設計規范要求經常產生可燃氣體的場所采用一氧化碳火災探測器、吸煙室采用感溫探測器、超過12m空間采用線型光束火災探測器。各種不同的探測器能夠通過內部裝置的感應芯片檢測到不同類型火災的物理特性，進而采取應對方案。如感煙探測器、火焰探測器、一氧化碳探測器、感溫探測器等綜合使用。因為發生火災所呈現出的情況不同，有的會伴有聲音;有的會呈現出高溫、火光等;有的則會產生大量的煙霧，只有使用多樣化的探測器才能及時監控火災情況，幫助系統及系統控制工作人員及時做出判斷，采取有效的措施。

2.3 多種功能滅火設施組合應用

消防滅火設施主要包括消火栓系統、自動噴淋系統、氣體滅火系統、泡沫滅火等系統，各系統滅火系統通過電氣回路設計與消防控制系統相關聯[2]。當發生火災時，通過火災報警控系統、消防聯動控制系統及時啟動各系統滅火設施。建筑設計時應根據建筑防火設計規范要求設置不同類型的滅火設施，例如根據建筑防火設計規范要求一類高層公共建筑應設置消火栓系統、自動噴淋系統。通過不同功能的滅火設施共同作用，可以更加快速的進行滅火、控火。

2.4 智能網絡覆蓋

目前消防控制系統在互聯網技術的深度融合后開始實現智能網絡全覆蓋。城市消防遠程監控系統由用戶信息傳輸裝置、報警傳輸網絡、監控中心以及火警信息終端等幾部分組成。是通過將火災報警技術、信息通訊及網絡技術、計算機控制技術和多媒體顯示、局域/廣域網絡、無線網絡等多種傳輸方式結合，實時采集監控現場的各類火災報警信號、故障信號、圖像信息，并及時地將上述信息傳送到遠端的報警檢測中心的設備。在建筑內部通過安裝城市消防遠程監控系統，能夠對聯網用戶的建筑消防設施進行實時監測，實現對聯網用戶的火災報警信息、建筑消防設施運行狀態以及消防安全管理信息的接收、查詢和管理，為聯網用戶提供信息服務。

3 建筑智能化系統優化

3.1 建筑智能化系統的總體結構優化設計

建筑智能化是利用通信技術、信息技術、計算機網絡技術、監控技術等，通過對建筑和建筑設備的自動檢測與優化控制、信息資源的優化管理，實現對建筑物的智能控制與管理，以滿足用戶對建筑物的監控、管理和信息共享的需求，向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。工程架構設計是智能化設計的基礎工作環節，在設計時參照智能建筑設計標準要求系統配置應以信息化應用系統、智能化集成系統、建筑設備管理系統、公共安全系統、機房工程等設計要素展開，且與建筑基礎設施相對應主要包括信息接入系統、綜合布線系統、移動通信信號覆蓋系統、衛星通信系統、建筑設備監控系統、建筑能效監管系統、火災自動報警系統、入侵報警系統、視頻安防監控系統、出入口控制系統、電子巡查系統、訪客對講系統、停車場管理系統、安全防范綜合管理系統、應急響應系統及機房工程。進行智能化系統集成時應采用信息資源共享和協同運行的架構原則，主要應用的網絡結構包括總線型架構、樹形架構、星星架構、環形結構等等，這些網絡架構根據各個不同的系統采用不同的架構，可以實現智能控制與集中式管理，更適合應用在智能化建筑中。例如：在進行系統總集成時總集成的PC電腦端可采用總線型結構或樹型結構作為根部，將各個系統電腦PC端作為總線型結構或樹型結構的子節點，接入總系統的各個子系統又可采用滿足各自需的拓撲架構，例如：火災自動報警系統的火災探測器可采用環形總線架構，建筑設備管理系統采用DDC或PLC控制時，控制器可采用環形總線架構。各個子系統的不同的單元模塊、各個節點都可以作為子節點，保證環環相扣，信息傳輸通暢。這樣能夠有效保證當其他系統、設備出現問題時不受影響，各個系統還可以設置成各自獨立平臺，每個平臺下設各自管理的子系統。

總而言之，在進行建筑智能化系統總體結構設計時要堅持滿足信息化應用需求，支持智能化系統的信息關聯和功能匯聚、可持續發展。

3.2 消防控制系統在建筑智能化中優化設計分析

就建筑整體而言消防系統僅作為智能化建筑的一個分項，從安全角度出發消防系統又是重中之重，關系到人員、財產及建筑的整體安全[3]。消防控制系統功能較多、整體較為龐大包含電系統、水系統等，且消防系統獨立成一專業，近年來國家開考一級消防工程師執業資格考試，充分說明消防專業的重要性。在建筑智能化設計時應根據智能建筑設計標準規定按照公共安全系統宜包含火災自動報警系統、安全技術防范系統和應急響應系統進行劃分。火災自動報警系統應預留與建筑設備管理系統互聯的通信接口，宜與安全技術防范系統實現聯動，納入智能化系統集成，且智能化系統集成時應遵循火災自動報警設計規范和建筑防火設計規范的要求。參照規范在實際應用中進行智能化系統集成時往往只對消防控制系統的火災自動報警系統進行集成，只提供顯示相關報警信息不控制相關滅火設施聯動，消防聯動控制由其消防聯動控制器及本地相關消防設施進行實現，主要防止人為誤操作造成設備聯動。

在整體智能化集成時可采用集成系統平臺包括設施層、通訊層的方式進行。設施層主要包括納入集成的智能設施及應用程序，向最終用戶提供實時數據、數據存儲、查詢分析、電子地圖、報警管理、事件管理、聯動管理等功能。當出現報警或故障時，系統可通過語音或數字通信等方式及時通知相關人員。通訊層主要包括標準化、非標準化、專用協議的數據通信，通信接口應支持RS232/485、TCP/IP、 BACNET、MODBUS等通信協議;視頻流應支持API、控件通信;數據庫應支持ODBC等通信方式，這些通信均為開放式協議通信便于各個子系統的互聯互通數據調用。

4 結語

各個行業的發展都要與科技時代發展趨勢緊密結合，消防工程作為社會發展中的重要安全保障，應該通過進一步優化總體結構設計、完善相關系統設計、搭建系統全面的監測平臺來及時消除火災隱患，降低火災對其自身發展的影響，達到防火控火的目的。除此之外，消防系統作為智能建筑設計一個分項在應用消防控制系統時還要根據服務對象自身需求變化及時進行調整，做到符合規范、功能實用、安全高效、經濟合理。

參考文獻

[1] 朱丹華.探討建筑智能化工程施工中的質量通病及控制措施[J].建材發展導向（上），2019，17（5）：82.

[2] 于秋紅，劉全，郭創，等.智能消防控制系統中人員定位及安全疏散研究[J].通訊世界，2019（6）：248.

[3] 劉鑫，于振中，鄭為湊，等.多機器人遠程監控系統的多智能體控制結構[J].計算機工程，2018，40（2）：153-157.