大型商业综合体建筑消防智能控制系统设计与实现的探讨

福建省漳州市公安消防支队 陈 鑫 温梓沐

大型商业综合体建筑消防智能控制系统设计与实现的探讨

福建省漳州市公安消防支队 陈 鑫 温梓沐

随着信息、自动化技术在人们生活和工作中的渗透，智能建筑概念被人们所熟知，其中楼宇消防技术也朝着智能化、自动化方向转变，能够对建筑内火灾隐患识别，并自动报警、控制，以此确保建筑物内人们生命和财产安全。文章结合大型商业综合体建筑特点，从自动报警、联动控制及监控系统三个方面探讨大型商业综合体建筑中消防智能系统的设计，以期为建筑消防智能化改革提供一些参考与借鉴。

大型商业综合体；消防智能；控制系统；设计

1 前言

如今，越来越多的智能化建筑出现，促使消防技术也呈现自动化、智能化特点，将网络通信与自动控制技术整合到一起，能够实现区域性、城市联控，将火灾隐患降至到最小。尤其是针对大型商业综合体来说，涉及人员量较大，且存在大量易燃物品，积极引入消防智能控制系统至关重要，能够及时发现火灾隐患，确保人们生命安全，从而促进我国和谐社会建设和发展。

2 大型商业综合体建筑特点

大型商业综合体，是城市中集合商业、办公及居住等多元功能于一体的空间，各功能区域之间既独立、又相互依存。如万达广场、上海新天地及成都锦里等都属于大型商业综合体，这些商业综合体的存在，代表了一个城市品牌与生活方式，能够满足多元消费需求，且能够引导商业地产升级和改革，有利于城市经济进一步发展。

其一，高可达性。综合体能够通过空间形态布局，合理组织各类功能，满足人们购物需求，增强购物乐趣、舒适，促使各项活动趋于共享性、高可达性[1]。

其二，高密度。当代社会生活节奏较快，导致一站式消费需求增多，综合体应运而生，无论是商业办公、还是教育运动等各类活动都能够在综合体内完成，规模大、且楼层面积大。

其三，形式多样。建筑群体组合，各个单体建筑相互影响，为了提高土地利用率，大型综合体在地下设置了商业、地下停车。可见，大型商业综合体位于城市重点商业区，即便是新城区，一旦建成和使用，其规模积聚效应会形成复杂的环境，增加了消防难度。

3 大型商业综合体建筑消防智能控制系统设计要求

本工程是大型综合建筑，总建筑面积为72854.6m2，主要以商场、停车库及电影院等功能为主，地下一层为停车场[2]。针对综合体建筑消防的设计，要确定系统在设计范围内可能涉及到的问题，如设备类型、防火等级等，然后要结合建筑物自身与功能特点，把握好消防报警系统对电气专业的设计要求，最后构建总体系统结构。根据GB 50045-95标准，该建筑为综合性商场，属于一类高层建筑。因此根据防火分区要配合集中火灾报警控制器等，满足火灾隐患防范需求。

工程采用控制中心消防报警系统，主机设置在控制室内，接管区域内的报警信号，通过控制器反馈信息，并对信息做出响应。控制中心要具备设备工作状态显示；手动/自动开启消防水泵与排烟风机等。

4 火灾自动报警系统设计与实现

4.1 系统设计

根据设计规范，对于系统的设计和配置，要包括火灾探测器、着火点报警控制模块等，负责整个综合体内对火灾隐患警报。

在整个系统中的火灾报警探测器，以物质燃烧过程产生的现象为基础，当探测区域火灾超过预设参数，便会触发装置。目前，市面上常见的火灾探测器有延误、温度及光反射等探测器，在选型时，要根据现代工业总线制通信方式进行选择，如针对商场、电影院等可选择点型感烟探测器；而针对餐厅等区域，由于烟雾量较大，不适合选择感烟探测器，可以选择感温探测器，以此来提高探测准确性。

4.2 现场模块

一是输入模块，接收现场装置的报警信号，通过模块传输信号，主要对湿式报警阀、压力开关等进行监控。在实践应用中，输入模块能够将相关信号转换为编码信号，并通过总线进行传输，启动消防设备[3]。

二是编码中继器，由于系统中不带编码地址，无法直接接入总线，而借助编码中继器，能够实现对地址编码，以免信号传输出现误差，确保信号传输有效性。

三是单/双输入输出模块，前者是一次动作信号被动装置，如电防火阀、电动脱扣阀等；后者是两次动作设备，如防火卷帘、水泵等。

4.3 CRT报警显示系统

针对消防控制系统，要采用控制中心报警系统，配置微机显示系统，即CRT报警显示系统，通过CRT查询建筑物平面图形、防火分区等，特别是造型复杂的智能建筑，一目了然对火灾情况进行直观观察和监督，能够实现对火灾位置的高效控制，同时能够说明火灾发生时间、位置等，并打印存档，帮助人员实时监控。

5 火灾联动控制系统设计与实现

5.1 联动控制系统

联动控制系统作为子系统，采用Lon Works总线，由联动控制器、消防电气控制组件等组成，通过控制室接收火灾确认信报警信号，立即启动相关设备，争取最佳灭火时机。系统运行中，现场设备通过总线与智能模块连接到一起，当现场探测设备接收到火灾信号时，要将信号传输到相应模块当中，启动消火栓、防火卷帘等，以实现对火灾的高效控制。如针对消火栓的控制，要根据水位控制显示水温高低，在灭火时要施加压力确保喷水枪具备足够的压力进行灭火[4]。此外，针对自动喷洒湿式系统控制，正常状态下，高位水箱、稳压设备保持关内压力，当发生火灾时，温度超出喷水头温度元件额定温度，喷头会炸破喷水，对火灾点进行洒水。火灾发生时，会产生浓烟，如果不能够及时排除，会导致人员逃生、扑救困难，故要设置排烟设备消除和疏通通道内的烟气，以避免其扩散到疏散通道当中。系统中，烟道温度达到280℃时，便会启动该专用排烟风机，以此来避免烟火扩散对人员构成危害。

5.2 应急广播系统

根据规范和要求，消防控制系统需要设置应急广播，及时通知现场人员有序撤离火灾现场。针对广播系统的设计，可以采用矩阵控制方式。

5.3 直通电话对讲系统

直通对讲系统独立于通信网络系统之外，采用集中式对讲对话，设置在消防控制室内。日常工作中，对讲系统主要应用于内话，紧急情况下，直通外线电话，及时施救。在设计时，对讲电话多集中在警报器旁边，如楼顶电梯机房、冷冻机房及锅炉房等。大厦的对讲电话系统，可以利用总线程控方式与火警分机相互配合，共同使用。

5.4 电梯控制系统

当遇到火灾时，及时疏散人员至关重要。对于现代建筑来说，要疏散安全通道，同时确保消防电梯畅通。尤其是针对综合体等一类建筑中，内部都设置了消防与非消防电梯，当火灾发生时，警报发出指令，电梯控制系统同样如此，强制电梯全部降至到首层，等待使用，其控制方式如图1所示。

图1 电梯控制系统图

就系统实现角度来看，引入了JB-GST5000琴台式火灾报警联动型控制器，并引入大屏装置，支持液晶显示，可与打印机直接连接到一起，将综合体内火灾防范以文本形式体现出来，避免系统运行故障。

6 监控系统设计与实现

6.1 系统构成

现实生活中，针对火灾事故的发生，我们发现建筑内电路之间相互联系，一旦出现火灾，火势会迅速蔓延和扩散。据调查，30%火灾因电气线路所致。基于火灾自动报警系统可靠性，还要增加监控系统。将其作为独立系统并入到智能控制系统当中，对于该系统的设计要避免经济财产、人员损失为主要目标，在监控系统内设置配电箱，一旦发现线路发生异常现象，探测头能够及时传输会数据信息，如若发生异常立即启动报警装置。监控系统进入总系统时，可以通过总线协议通信，现场探测器接入屏蔽双绞线RS485接口，连接服务器，然后在TCP/TP协议进入，实现对主机的高效控制。

6.2 电气火灾监控

由于线路接地故障引发的火灾隐患较多，为了避免电气火灾发生，可以在配电箱内设置电流动作保护器，通过总线接入现场探测器，让总线前端探测器能够发出相关指令，实时接收到漏电报警、线路故障等数据信息，以此来对电路异常进行实时监督和控制。针对该综合体建筑来看，共五层，消防控制室在一层，故要设置独立的消防控制室用电，并加强对用电过程的监督和控制，及时发现火灾隐患，采取有效措施予以防范。

为了高效实现自动报警与联动控制，要合理分配系统通信总线回路资源，根据结构分区细化为多个防火区域，以此来提高地址资源管理有效性。按照防火分区，将分区内的设备整合到一个总线中，形成回路。为了避免火灾发生时对电力系统造成危害，要建立监控系统，将其与消防自动警报联合到一起，实现系统扩容，以此来提高对整个建筑的自动化、智能化控制效果。

7 结论

根据上文所述，随着智能建筑普及，建筑自动化系统应用范围越来越广，消防智能化控制系统不再是独立的控制系统，要将其融入到智能建筑当中，为人们创建安全、可靠的生活和工作环境。针对大型综合商业建筑消防智能控制系统的设计，要切实考虑到综合体使用需求，建立以防治为主的智能控制系统，整合监控系统、联动系统及自动报警系统，实现对整个综合体全面覆盖，及时发现火灾隐患，并采取相应的措施进行防火。随着时代发展与技术革新，对建筑消防智能控制系统的引入成为智能化建筑发展的必然趋势，能够形成火灾防范网络，实现现代化防火和灭火，从而促进综合体建筑综合效益充分发挥。

[1]卜先明,刘琼．大型综合商业建筑消防智能控制系统的设计与应用[J]．电子世界,2017,(16)：156．

[2]杨海峰．大型综合商业建筑消防智能控制系统设计[J]．建材与装饰,2016(22)：131-132．

[3]颜彩飞．大型综合商业建筑消防智能控制系统设计与实现[J]．电子制作,2016(06)：35．

[4]区海泉．浅谈智能消防系统在现代楼宇中的应用与维护[J]．科技创新导报,2014,11(08)：85．

陈鑫（1987—），男，福建泉州人，大学本科，助理工程师，现供职于福建省漳州市公安消防支队。