防排煙系統技術創新對消防監管的影響分析

摘要：在建筑消防安全領域，防排煙系統的作用至關重要。隨著建筑結構的日益復雜和規模的擴大，傳統防排煙系統逐漸暴露出一些局限性。通過分析當前防排煙系統的技術現狀，并聚焦于智能化、綠色節能、遠程監控、新型材料等方面的技術革新，探討了這些創新對消防監管工作的影響。研究顯示，技術創新成效顯著，可以提前預警、動態評估風險、優化應急指揮調度流程。

關鍵詞：防排煙系統；技術創新；消防監管

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

作為建筑物防火設計的關鍵一環，防排煙系統對于控制火勢蔓延、確保人員安全疏散至關重要。然而，傳統的防排煙系統在智能化、節能性、監控自動化以及材料應用等方面存在局限性，已難以滿足現代消防安全的需求，為此，本文通過智能化設計、綠色節能技術、遠程監控與自動化控制系統、新型材料與結構的應用等手段，探討防排煙系統的技術創新及其對消防監管效能的影響，使防排煙系統的功能性與可靠性得到全面提升。

1 防排煙系統技術現狀

1.1 傳統防排煙系統的原理與應用

傳統的防排煙系統旨在通過自然排煙或機械排煙方式，對建筑物內煙氣的擴散進行有效限制，從而為人員安全疏散和滅火救援創造有利條件。基于火災煙氣控制的基本原理，自然排煙是借助建筑物開口、煙囪效應以及熱煙氣上升的原理，使煙氣排出室外。機械排煙系統則通過排煙風機等專業設備主動抽排煙氣，同時配合送風系統，在維持疏散走道正壓的同時，保護安全區域免受煙氣侵入。這些系統根據建筑結構、使用功能及防火分區的不同，采用相應的排煙設計方案，如設置排煙口、排煙豎井、排煙風機房等，這些系統廣泛應用于各類建筑中，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 當前防排煙技術的發展趨勢

當前防排煙技術的發展正朝著智能化、集成化、綠色環保與高效節能的方向邁進。在智能化方面，系統深度融合了高級傳感技術、物聯網（IoT）、大數據分析與人工智能（AI）等科技，實現了對環境狀態的實時監測，自動識別火災初期跡象并迅速響應，不僅實現精準定位，還能調整排煙策略。集成化設計使得防排煙系統與建筑自動化系統（BAS）、消防報警系統等深度融合，構建起統一的應急管理平臺，提升了應急處理速度與跨部門協同效率。綠色環保理念貫穿技術發展的始終，如采用低功耗設備及環境友好型材料，降低了系統的運營能耗與環境影響，確保在減少能源消耗的同時，依舊維持高水平的防排煙效能。

1.3 現有技術的局限性與挑戰

現有防排煙系統技術的局限性與挑戰主要集中在系統響應速度、智能化水平、集成度與環境適應性四個方面。盡管技術進步，但某些系統響應速度仍顯滯后，尤其在大型復雜建筑結構中，初期火情探測及煙氣控制的及時性有待提升。智能化應用面臨算法優化、數據準確性與隱私保護等挑戰，限制了智能決策的精度與效率。系統集成方面，不同品牌與標準間的互操作性問題導致數據孤島現象，影響了整體監控與管理效能。環境適應性方面，極端氣候條件或特殊使用環境（如地下空間、超高層建筑）對防排煙系統的設計與運維提出更高要求，傳統技術在這些場景下的效能和可靠性需進一步驗證與提升[1]。

2 防排煙系統技術創新概述

2.1 智能化防排煙系統設計

依托先進信息技術與自動化控制技術的深度融合，智能化防排煙系統旨在實現對火災煙氣的智能監測、預測和高效控制，通過集成傳感器網絡、大數據分析、云計算和人工智能算法，實現對火災場景的全面感知與智能響應。系統核心在于利用機器學習算法，結合環境變量分析，能夠精準捕捉火源位置、煙霧濃度和擴散趨勢，提前觸發預設排煙策略的智能傳感器網絡。控制模塊在確保疏散通道空氣質量的同時，根據火場情況動態調整排煙路徑、風速及通風方式，從而有效抑制煙氣的擴散，為人員疏散和消防救援創造有利條件。智能系統還可以無縫對接樓宇其他安防系統，形成如緊急廣播啟動、疏散路線指示在內的火災初期聯動機制。云端平臺則負責對系統操作數據進行匯總分析，為后續績效優化、維護決策及緊急應變計劃提供數據基礎，實現防排煙管理的閉環優化。

2.2 綠色節能技術在防排煙中的應用

綠色節能技術在保持或增強系統效能和安全性的同時，注重降低能耗并減少環境影響，在防排煙系統中的應用，包括使用永磁電機等高效節能技術的排煙風機，其能效比高于傳統電機，從而大幅降低了運行能耗。將自然通風理念融入系統設計中，通過設置可開啟天窗、風塔、中庭等建筑元素，減少了對機械排煙的依賴，促進了建筑物內部的自然空氣循環，有利于調節日常空氣質量。此外，采用隨需調節的變頻驅動技術，風扇轉速能根據實時監控的煙氣濃度和環境參數進行自動調節，有效避免了因過度排煙而造成的能源浪費。使用低煙無鹵阻燃材料制作風管，不僅可以有效阻隔火勢蔓延，并減少有毒煙氣的產生，為人員疏散和消防救援提供更為安全的環境。

2.3 遠程監控與自動化控制系統

通過部署在關鍵位置的智能傳感器，遠程監控和自動化控制系統通過無線通信技術，實時將溫度、煙霧濃度、氣流速度等數據收集并傳輸至云端服務器，這些數據通過大數據分析技術進行快速處理和分析，為管理人員提供詳盡的數據。管理人員借助遠程監控平臺，結合AI算法，能夠直觀了解防排煙系統的運行狀態，及時識別火災潛在風險，甚至預判預警、提前采取措施等，在火災發生之前可以做到心中有數。自動化控制系統則能智能調節風機、閥門、風門等設備的工作狀態，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，根據預設規則或實時數據分析結果進行控制[2]。該系統還具備強大的遠程控制和編程能力，可以根據建筑物的使用情況靈活調整防排煙策略，不僅提升了系統的反應速度和管理效率，還減少了人為介入造成誤判的風險，為消防安全提供了堅實的科技防線。

2.4 新型材料與結構在防排煙設施中的創新應用

從排煙管材到防火隔斷結構，全面革新了防排煙設施，融入了新型材料和結構的前沿技術。如傳統的金屬風道已被輕質高強度復合材料取代，不僅結構重量減輕、安裝效率提高，而且此類材料還可以減緩火災煙氣的擴散速度，為人員安全提供保障。在智能溫控通風窗的開發上，通過集成火災探測技術，實現了對通風窗的精準控制，同時，利用形狀記憶合金或熱敏陶瓷等先進材料，可在特定溫度下自動開啟。在防火隔斷與封堵技術領域，新型膨脹式密封材料和智能感應門系統的應用，有效防止了煙氣的擴散，確保了疏散通道的安全暢通。在結構創新方面，采用空氣動力學原理，優化了煙氣排放效率和建筑內部氣流組織，降低了對機械排煙的依賴，進一步提高了系統的能效比和環境適應性，包括氣動升降排煙天窗和動態壓力平衡通風系統。

3 消防監管的現狀與挑戰

3.1 消防監管的基本流程與方法

消防監管工作包括制定規范、實地查看、排查隱患、跟蹤整改及評估效果等幾個環節。為有效開展安全管理活動，應依據國家消防法律法規，結合地區特點和行業規范，制定詳細的消防監管標準和檢查指南。在現場檢查階段，消防監管人員利用所學專業知識，對建筑物的消防設施布置、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合的方式進行全面檢查。運用風險評估模型對潛在火災風險點進行識別和評估，對排查出的隱患及不合規情況，通過定期回訪、復查等方式，對落實整改措施情況進行跟蹤確認。在效果評估階段，對消防監管工作的成效和不足進行分析，為調整和優化后續的監管方案提供數據支撐。

3.2 傳統消防監管面臨的挑戰

傳統消防監管在實踐中面臨一系列挑戰，主要體現在以下幾個方面：第一，傳統以人工檢查為主的模式，在全面性和頻次上存在局限，可能導致隱患的遺漏。第二，信息記錄與管理方式尚需優化，目前多依賴紙質文檔或初級電子數據庫，在一定程度上限制了信息共享與分析的能力，不利于大數據的應用和趨勢預測。第三，現有技術裝備在應對隱蔽性和復雜性火災隱患方面仍有提升空間。第四，監管資源的分配存在不均衡現象，重點單位與非重點區域的監管力度差異較大，難以實現均衡有效的監管。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制的建立還需進一步加強。第六，對于新興業態和復雜建筑結構，如高層建筑、大型商業綜合體、地下空間等特殊場所的監管，仍面臨較大的挑戰[3]。這些問題的存在影響了消防監管效能的提升，增加了火災風險，需要通過技術創新和管理改革來加以解決。

3.3 消防監管對防排煙系統的依賴性

防排煙系統作為火災預防與控制的組成部分，其設計、安裝、維護及運行狀態直接關系到火災發生時能否有效控制煙氣擴散、保障疏散通道安全、減少人員傷亡和財產損失。消防監管必須嚴格審查防排煙系統是否符合國家規范和地方標準，包括系統布局的合理性、設備選型的正確性、排煙效率及聯動控制機制的有效性。安全管理過程中，需定期檢查排煙設施的完好性，如排煙風機、風道、排煙口、防火閥等是否處于良好工作狀態，以及自動化控制系統是否能準確響應火災信號，及時啟動排煙程序。針對防排煙系統的智能化升級，消防監管還需評估新技術應用的安全性與有效性，確保新技術能夠與傳統消防設施有效集成，提升整體消防效能。

4 防排煙技術創新對消防監管的影響分析

4.1 早期預警與快速響應

防排煙技術的革新，特別是智能化和物聯網技術的深度融合，提升了消防監管的早期預警和快速反應能力。該系統通過集成高靈敏度的煙熱探測器、智能分析算法、利用云計算平臺進行數據分析，能夠準確判斷火情發展形勢，及時將預警信息傳送至消防監管中心，在火災發生初期快速識別危險源，有效縮短了從火警發生到響應的時間間隔，同時提高了預警的精確度[4]。自動化監控系統與傳統依靠人工巡防相比，在初期為火情控制和人員安全疏散爭取寶貴時間的情況下，能夠不間斷運行，確保全天候火情監控，顯著增強了消防監管的及時性和主動性，有效提升了消防監管和應急處置的能力。

4.2 應急指揮與調度

通過整合智能化指揮平臺，可有效提升火災應急響應的速度與精確度，此平臺整合了地理信息系統、建筑信息模型和實時監控數據，利用三維可視化火場模型協助指揮人員迅速掌握火場動態，對火源及受困人員進行精準定位，從而制定出最優的救援方案，并對消防資源進行即時調度與協調。同時，結合5G通信與物聯網技術，實現消防資源的快速部署，以及與現場消防員的實時通信，保障應急指令能迅速傳達并執行。

4.3 監管流程優化

防排煙技術的核心是運用物聯網大數據云計算技術，對消防監管流程做到了自動化、智能化、精細化的管理。采集防排煙系統運行數據，自動識別系統異常和潛在故障，有效降低了人工巡查的頻率和盲區，提高了監管的精確性和及時性。通過對歷史數據進行機器學習分析后，可以對防排煙系統的維護周期進行預測，可提前安排檢修，避免非計劃停機等故障，保證防排煙系統的持續穩定運行[5]。

5 結束語

隨著技術的不斷進步，防排煙系統與消防監管體系的智能化水平將持續提升，實現更深層次的集成與優化，不斷推動消防監管向更加精細化、可預測性方向發展，不僅能有效減少火災事故的發生，還能最大限度地保障人員安全，減少財產損失，為構建安全、和諧、智慧的城市環境提供強大的技術支持與保障。因此，對防排煙系統的技術創新和消防監管模式的優化進行持續探索與推進，是實現消防安全現代化管理的重要課題。

參考文獻

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[3]辛緒元，陳德穎.建筑消防檢測中防排煙問題及改進措施[J].中國科技信息，2021（11）：54-55.

[4]魏明華，楊玲，張曉，等.某超高層辦公樓防排煙系統設計分析[J].暖通空調，2024，54（S1）：179-181.

[5]仇榮躍.消防安全視角下的建筑暖通防排煙設計優化[J].今日消防，2024，9（3）：113-115.