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1、智能建筑中的火灾探测 与消防联动系统分析 文 l 沈 阳建筑大 学信 息与 控制 工程 学院 张 亚 张 凤众【摘要】本文分析了 目前经常使用的火 灾报警及消防联动控制系统 的几种基本结构的组成及特点，介 绍 了几种 系统结 构形 式。并说 明了消防联 动控 制 系统需 要控 制 的项 目及 消 防联动 控 制要 求。【关键词】智 能建筑 火 灾探 测 火 灾报 警 消 防联动 1序言 智 能 建 筑 中 的 火 灾 探 测 与 消 防 联 动 控 制 系统 对 建 筑 的 安 全 起 着 非 常 重 要 的 作 用。智 能 建 筑 中 的 建 筑 设 备 自动 化 系 统 包 括 消 防 联
2、 动 报 警 系 统、安 全 防 盗 报 警 系 统 和 门 禁 与 对 讲 系 统 等。火 灾 的 检 测 主 要 由 火 灾 探 测 器 检 测，火 灾 探 测 器 主 要 分 为 感 烟 探 测 器、感 温 探 测 器 和 感 光 探 测 器。发 生 火 灾 的 前 3分 钟 内 是 灭 火 的 最 佳 时 期，这 个 时 期 可 以 比 较 容 易 消 灭 火 灾，减 小 损 失。因 此，及 时 的 进 行 灭 火 就 显 得 非 常 重 要，消 防 联 动 系 统 就 是 为 了 及 时进 行 灭 火 而 设 置。人 工 消 防 与 联 动 控 制 系 统 需 要 控 制 以 下 设
3、 备：消 火 栓、喷 淋 泵、喷 雾 泵、正 压 风 机、防 排 烟 风 机、防 火 阀、排 烟 阀、消 防 紧 急 断 电 系 统、电 梯 迫 降、防火 卷 帘 门、可 燃 气 体 开 关、紧 急 广 播、消 防 通 信 设 备 及 消 防 电源。2 火灾报警及消防联动系统的基本组成 与性能特点 依 据 2 0 0 6年 7月 在 北 戴 河 审 议 的 火 灾 探 测 报 警及 消 防 联 动 控 制 系统 设 计 规 范 (GB 5 0 1 1 6)规定，火 灾 监控 与 消 防联 动 系 统 一般 由火 灾探 测 器、输 入模 块、输 出模 块、输 入输 出模 块、隔 离器、各 类火
4、灾 报 警 控 制 器 和 消防 联 动 控 制设 备 等 共 同 构成。火 灾 探 测 报 警 与 消 防联 动 系 统 依 据火 灾探 测 器、消 防 联 动 设 备 与 主 报 警 控 制 器 之 间连 接 方 式、数 据 处理 方式 及 网络 通 信 方式 等，有 以下几 种 基本 结 构 形 式。2 1 多线 制 控 制 系统 结 构 这 种 结构 是 消 防 系统 最 早 采 用 的结 构 形 式。多 线 制 系统 是 源 于 早 期 生产 过程 中 的控 制 方式 而 开 发 出的 控 制 系统 结 构，每 个 探 测 设 备 及 报 警 按钮 都 有 专 门的 连 接线 与火
5、灾报 警 控 制 器 连 接，俗 称 2 N制，有 时也 设 立 一 根 公 共 导 线，俗 称 2 N+1制。火 灾报 警 控 制 器 采 用 直 流信 号 巡 检 每 个火 灾探 测 器 及报 警 按 钮，火 灾 探 测 器 和火 灾报 警 控 制 器 之 间采 用 直 接连 线 一 对 应 连 接 关 系，因此 需要 铺 设大 量 的连 线，施 工布线 工 程量 大、成本 高、运 行故 障率 高、维 护及 其 复 杂，这种 结 构 目 前 已经基本 淘 汰。2 2 总 线 制 控 制 系统 结 构 总线 制 控 制 系统 结 构 是 采 用 总 线 挂 接设 备 的 方 式，它 采 用
6、设备 编码 信 号 巡 检 和数 据 编 码 传 输 的 方式 继 续 通信，火 灾 探 测器 及 消 防联 动设 备 通 过 编 码 与译 码 电路 与 主报 警 控 制 器 通 信 实 现 消 防 报 警 及 联 动 的 系统 控 制。当火 灾探 测 器、手 动报 警器、消火 栓 按 钮 及 消 防联 动 设 备 与 火 灾报 警控 制 器 之 间、各 种 n t e I ig e n t B u i f d i n gCiI y l n f b r ma t i o n 2 0 D 9 7 0 7 4 6 9 3 l _ T 技 术 与 工 程 l e c h n o 10 a n d
7、E n g in e e rlr1g C a s e s 功能模 块(例如 输入 模块、输 入输 出模 块等)与火 灾 报 警 控 制 器 之 间 都 采 用 总 线 连 接 时，称 之 为全 总 线 制控 制 系 统，其 工程 施 工 布线 简单、连 接 方便、维 护 容 易、成 本 低、可 靠 性较高。2 3 分布 式 控 制 系统 结 构 分 布 式 控 制 系统 结 构是 在 工 业 分 布 式 控 制 系统 思 想 上 发展 起 来 的，该 系统 是 将 火 灾 探 测 器 的 火 灾信 息 处 理 程序、环境 温 度 补偿 和故 障 检 测 与 判断 等 功 能 由 区域报 警器
8、来执 行，减轻 火 灾报 警 控 制器 大 量 的信 号 处 理任 务，使 火 灾 报 警 控 制器 更 加 及 时 的执 行 火 灾 识 别 与确 认、系统 巡 检、设 备 监 控、数 据 通 信 等功 能，提 高 了系 统 的巡 检 能 力，也 提 高 了 系 统 工 作 的稳 定 性 和 火 灾 确 认 的可 靠 性。区域 报 警 器 承担 着 火 灾 的 判 断和报 警信 号 的 发 送。火 灾报 警 控 制 器 确认 火 警 有 效 后，依 据软 件 编 程 的 结果，及 时 启动 消 防联 动 设备 进 行 消 防泵 加 压、喷淋、排 烟、关 闭卷 帘 门 等动 作并 根据应 答
9、信号 进行 动作执 行 的确认。分布 式 系统结 构强 调 总线上 的有 效数 据传输。分 布式 控 制 系 统结 构 符 合 智能 建 筑 系统 集 成 思 想 和综 合 布 线 的性 能 要 求。这种 结构 可 以 极 大 的减 小 火 灾 的误 报 率，降 低 由于误 报 带 来 的损失。2 4 网络 通 信 控 制 系统 结 构 网络 通信 控制 系统 结 构 是 在分 布 智能 系 统 及 总线 控 制 结 构 的基 础 上 形成 的，该 系统 将 计 算机 数 据 通信 技 术 应 用 在火 灾 信 息 与联 动 信 息 的数 据 传 输，使 火 灾报 警 及 消 防联 动 信 息
10、与检 测设 备(或 区域报 警器 及联 动设 备)之 间能 够通 过 网络 实现 信 息 的 数据 传 输，从 而 实 现火 灾 监 控 与 消 防联 动 等 功能。网络 通 信 控制 系统 结构 既可 通过 专用通 信 网络 实现，也 可 用 基于 开 放 式 的现 场 总 线 技术 实 现，再 配 以分 布式 数 据 处理 方式，能适 应 高 性能 火 9 4 智能建筑与城市信息 2 0 0 9 年 第7期 总第7 4 6 期 灾 监 控 系统 的发 展 需 要，也 可 为将 来 消 防数 据 信 息 网络 系 统 建设 奠定 基 础 并可 以满足 未 来 消 防发展 和集群 管理 的需要
11、。3 火灾报警及消防联动系统的设计分析 2 0 0 6年 7月在北戴河 审议 的 火灾探测报 警及消防联动控制系统设计规范(GB 5 0 1 1 6)规 定要求，火 灾探 测报警 及消防联动 控制系统 有 三种基本设 计形式：区域 报警 与消防联动 系 统、集 中报警 与消防联动 系统和控 制中心报警 与消防联动 系统。根据被 保护对 象的特点和要 求，综合考虑建筑物 的规模性质、火灾危险性、疏散 和扑救 的难易程度、火 灾事故 的可能后果 等 因素，确定相应 的系统设计形式和设备类型。围绕智能 建筑 的安全 要求，国家标准 智能建 筑设计标 准(G B 1 _ 5 0 3 1 4 2 0 0
12、 6)强调 系统集 成 及其 实现，要求按 照智能 建筑 甲、乙、丙三 级 设计标 准，合 理配置火 灾探测 与消防联动 系 统。综合 考 虑智 能建 筑特 点 和 防火 安全 要 求，智能建筑 的设计在防火 方面应满足 以下要 求：(1)建 筑 物 内的 主 要场 所 宜选 择 智 能型 火 灾探 测 器；在 单 一 型火 灾探 测器 不 能 有效 探 测火 灾 的场所，可采 用复合 型火 灾探测 器；在 一 些 特殊 部 位 及 高 大空 间场 所 宜选 用 具 有 预 警功 能 的 线 型光 纤 感温 探 测 器或 空气 采样 烟 雾探 测器 等。(2)对 于 重 要 的建 筑 物，火
13、灾 自动 报 警 系 统 的主 机 宜 设 有热 备 份，当系 统 的 主用 主 机 出现 故 障 时，备 份 主机 能 及 时投 入 运 行，以提 高系统 的安全 性、可靠 性。(3)应 配 置带 有 汉 化 操 作 的界 面，操 作 软件 的配置 应简 单易操 作。(4)应 预 留与 建 筑 设 备 管理 系统 的数 据 通 信 接 口，接 口界 面 的各 项 技 术 指标 均 应 符 合相 关要 求。(5)应 与 安 全 技 术 防 范 系统 实 现 互 联，可 实现 安 全 技 术 防范 系 统 作 为火 灾 自动 报 警 系统 有效 的辅助 手段。(6)消 防监 控 中心 机 房 宜
14、单 独 设 置，当 与 建筑 设 备 管 理 系统 和安 全 技术 防 范 系统 等 合 用 控 制 室 时，应 符 合 本 标 准 第 3 _ 7 3条 的 规定。(7)应 符 合 现 行 国 家标 准 火 灾 自动 报 警系统 设计 规 范 GB 5 0 1 1 6 高层 民用建 筑 设 计 防 火 规 范 GB 5 0 0 4 5和 建 筑 设 计 防 火 规范 GB 5 0 0 1 6等 的有关 规定。(8)公 共 安 全 系 统 宜 包 括 火 灾 自动报 警 系统、安全技 术 防范 系统和 应急 联动 系统 等。需 要 说 明的 是，智能 建 筑 一般 要 求高 可 靠 性、高安
15、全 性、舒 适 性强，其 能源 消耗 高 且 有 很 大 节能 潜 力。智能 建 筑 不 仅 强调 火 灾 监 控 系 统 的先 进 性，更强 调 火 灾信 息探 测 处 理、系统 结 构 和火 灾识 别 及 消 防联 动 各 系统 工作 的有效 性。4 智能建筑中的火灾报警及消防联动控 制系统 根 据 智 能建 筑 结 构 形 式、消 防等 级、物 业管 理 等 方 式 的不 同，有不 同 的报 警 及 消 防 联 动 形 式。下 面 分 析 两种 常见 的火 灾 报 警 及 消防联 动控 制 系统 结构 形式。4 1 自动 报警 与人 工 报警 相结 合。人 工消 防 这 种 结 构 形
16、式 是 最 早 期 的 消 防 系 统。报 警 设 备 由 各 种 火 灾 探 测 器 来 检 测 火 灾 并 传 输 火 灾 数 据 给 控 制 器，控 制 器 接 到 火 灾 信 号 后 发 生报 警信 号，人 工 接 到报 警 信 号 后，实 施 灭 火 行 为。或 者 当人 发 现 火 灾 时 按 动 火 灾 报 警 按 钮 来 产 生 报 警 信 号。由 于 这 种 方 法 的 缺 点 是 人 工 灭 火 可 能 错 过 最 佳 的 灭 火 时机，造 成 火 灾 损 失 的 加 大，所 以 目前 的 消 防 报 警 系 统 已 经 不 再 使 用 这 种 方 法，但 是 个 别 极
17、小 的 报 警 系 统 仍 然 在 使 用 这 个 方法。4 2 自动联动 消防与人工消防共用 这种 报 警 控制 方 式是 目前 最 常见 的方式。报 警 方 式 与第 一种 方 式 相 同，火 灾 探 测器 检 测 火 灾信 号进 行 报 警，或 者 人 工 发 现 火情 进 行 人 工报 警。灭 火 方式 则 采 用 了 自动 消 防联 动 控 制 与人 工 控 制 功 能 相 结合 的方 式，能够 更加 及 时的进 行灭 火，减少 火灾 损失。消防 联动 控制 系统包 括 如下 内容：(1)消 防 泵、喷淋 泵 控 制 系 统：在 消 防 报 警 与消 防 联 动 控 制器 上 手 动
18、 控 制水 泵 的 启 动、停 止。也 可 以通 过 消 防 主机 接 受消 火 栓 按钮、压 力开 关信 号 自动 启动。(2)防 排 烟 系 统：在 消 防 报 警 与 消 防 联 动 控 制 器 上 可 以手 动 或 通 过 程 序 编 程 使 火 灾 探 测 器 自动 联 动 启 动 正 压 送 风 机 或 排 烟 风 机，并 能 显 示 其 工 作 状 态。火 灾 探 测 器 信 号 自动 联 动 正 压 送 风 口、排 烟 口或 电 控 防 火 阀。相 关 信 号 均 能 反 应 到 消 防 报 警 与 消 防 联 动 控 制 器 上。(3)电控 防 火 门、防 火 卷 帘 门控
19、制：电 控 防火 门、防 火 卷 帘 门 可通 过 火 灾 探 测器 自 动 控 制 关 闭。卷 帘 门通 过 感 烟 和 感 温探 测 器 组 合 自动 控 制 分 两 步 降 低，卷 帘 门两侧 设 声 光 警报 装 置。感 烟、感 温、防 火 门、防火 卷 帘 门信 号 应 送 回到 消 防报 警 与 消 防联 动 控 制 器 上。(4)非 消 防 电 源 断 电、应 急 照 明控 制：火 灾 时 自动 切 断 相 关 部 位 的普 通 照 明和 动 力 电源，启 动 应 急 照 明，并 接 收 相 关 动 作 信 号。(5)电梯 控 制 系 统：火 灾 时 通 过探 测器 联 动 动作
20、 控 制相 关 电 梯 自动 迫 降 并 接 受 其返 回信 号。(6)气体 灭火 控 制：通 过 感 烟 及 感 温 探 测 器 组 合，对 气 体 灭 火 区域 进 行 报 警 探 测，在 感烟 及 感 温 探 测器 报 警后，自动 启动 声 光 报 警 装置，启 动气 体 灭火 器 瓶 头 阀，关 闭防 火 门、防火 阀、空调 等，并接 收相 关动 作信 号。在 消 防 报 警 与 消 防联 动 控 制 器 上 可 以控 制 气 n t e l l ig e n t B u i ld i n gC i t y I n f o r ma l i o n 2 D 0 9 7 0 7 4 6
21、9 5 T技术与工程Iechnolo and EngineeringCases浅谈广州西塔公共广播系统设计文I中建国 际深 圳设计顾问有限公 司刘宇辉【摘要】本文结 合P-JI、I西塔公共广播系统设计案例，介绍了 早期 预警语音疏散广播系统在超高层城市 综 合体 的应 用。并列 举了应用E ES的计 算机模 拟疏散分析的实例。【关键词】广州西塔早期 预 警语音疏散广播疏散分析1概述广州西塔位于珠江新城 核心商务区，紧邻广 州未来 东西、南北主 干线三号、五号地铁线的换 乘 枢纽，是广州未 来 的城 市 地标 建 筑，投资 概算60亿元，项目占地面积31万平 方米，总 建 筑面积 约4 5万平
22、方米，由 地下4层、地上106层的主塔 楼和28层的 附楼组成。该建筑将成为 华南地区最 顶级体灭火系统 的手动、自动状态。人工消 防灭火 包括：人工控制 设备 进行灭火 和人工现场灭火。例如 北京国泰 怡 安公司 生产的GK603型火灾 报 警 控制器(联动型)，既可以通过 编程设置消防设备 的联动灭火，也可以 通过编程停止联动 设备，而执 行人工控制消 防设备。5结束语智能 建 筑的火 灾探 测 与 消 防联 动 控 制系统是一个比较复杂的控 制系统，涉及的 问题很 多。每个 智能 建筑 根据其范围的大小、功能 的不 同、建筑结 构和风格的差异、建 设 地点的不 同 及特殊要求等因素需要进行 具体设计。设计火 灾探 测 与消防联动控制 系统 的意义在于降 低火 灾 损失，减少人员伤亡，该系统是智能 建筑 中非常重 要的控 制系统，在进行系统设计 时必须考 虑周 全，满足国家相 关要求，使智 能 建 筑成为一个安全的工作、学习和休息的场 所。回96智能建筑与城市信息2009年 第7期总第14 6期