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夏夏

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只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2004-04-01

消防自动化应与建筑智能化同步发展
建筑智能化与消防

一、智能化建筑概况
世界上第一座智能化大厦于1984年在美国康涅狄格洲哈特福德市落成至今虽然只有短短的20年，但智能建筑已经在全球范围内获得巨大发展。信息技术、电脑技术、网络技术、通讯技术和多媒体技术的快速发展，为智能化建筑提供了强有力的技术支持，而数字化社区、数字化码头、数字化城市甚至数字化国家的形成，更为智能化建筑提供了潜力无限的广阔市场。
在我国，随着整个国民经济持续稳定的增长，特别是建筑业的快速发展，一座座智能化建筑如雨后春笋在全国大小城市拔地而起。智能建筑的规模在不断扩大：办公、商用、居住、仓储、厂房等多种建筑物形成的数字化社区、数字化码头、数字化建筑群不断涌现，使智能建筑由单体走向群体。智能建筑所涉及的领域也在不断扩展：上世纪九十年代智能建筑主要用于写字楼、高星级酒店，而当今的智能化建筑重点已转向对智能化要求更高的政府机关、企事业单位新建或改建的办公楼，大型会展中心，搏物馆等，此外智能化住宅、智能化医院、智能化学校、智能化图书馆、体育馆等在经济发达的大中城市也日益普及，象银行、证券交易所等信息服务要求很高的场所更是离不开建筑智能化。当今的超高层建筑（100米以上）若离开了智能化几乎无法管理和使用。
智能化建筑不仅规模和范围在不断扩大，其“智能化建筑”的定义了在不断的发展和更新，传统的理论定义智能建筑要具有“3A”特征：办公自动公（OAS），楼宇控制自动化（BAS），通讯自动化（CAS）。当今越来越多的专家认为仅仅强调“3A”是狭义的，因为“3A”只局限在弱电系统上，而智能建筑要涉及到建筑、结构、给排水、暖通、机械、强电及监测、控制、通讯、管理等诸多专业，关系到经济、环境与社会等诸多领域，所以智能建筑实际上是多学科、多技术与跨行业的大系统工程。未来的智能大厦作为数字化社区的信息点，其智能化系统应以信息系统为核心，而传统的楼宇自控、消防、安防等子系统只是一般必需的配置。当前的智能住宅小区是以安防为核心，而不久的将来也会转变成以信息系统为核心。
二、智能建筑中的消防系统现状：
一般认为智能大楼的造价是普通大厦的2倍以上，因此对担负着保卫大厦安全的消防系统必然提出更高的要求，特别是在超高层，多功能超大型的智能化建筑群中，必须有智能消防系统与之配套才能有效的保卫建筑物的安全。
在我国的智能化建筑设计中，一般是把自动化消防系统（FAS）作为楼宇自控系统（BAS）的一个子系统来进行设置。但实际上，可能是由于事关生命和财产安全，加上现行体制下的政策因素与行政管理因素，FAS系统总是独立于其它智能系统，单独进行工程招标，由专业施工队完成施工队，由专门的政府机关进行单独的验收，由专业公司对系统进行维修保养。
这种完全独立的FAS系统主要由传感器（如感烟探测器、感温探测器等）\\信息传输网络（信号线、电源线、联动控制线等）、控制器（区域控制器、楼层控制器等）、执行机构（水泵、风机、防火卷帘、水幕等）组成，经过二十余年的发展已经相当成熟和完善，其主要设备已经完全标准化和规范化，其规模化大批量的生产已使成本大幅度降低，结构紧凑，性能稳定，运行可靠，价格低廉是它的重要优点。（见图1）

但这种“独成一体”的封闭式的FAS系统，由于不关心其它智能系统的技术和通讯交流，因此与其它系统的互联互通能力很弱，外通性不强，无法快速实现语音、数据、图形、图像等信息共享。这些问题的存在势必影响到FAS系统的发展，阻碍其自身的技术革新和升级换代。进入二十一世纪，虽然我国的智能化建筑大大部分领域都取得了革命性的发展，但消防自动化系统却数年如一日的故步自封，变革甚微。
三、智能化消防应与智能化建筑同步发展
在智能化建筑中，消防自动报警及联动控制系统与其它各智能化子系统一样应是一个相对独立的子系统，但它在实现报警、显示、控制、联动功能的同时，更应该与闭路电视监控系统安全防范系统、门禁系统、车辆出入管理系统、背景音乐系统、IC卡一卡通系统等子系统进行综合集成，形一个开放的楼宇智能化系统（BMS）。当前的计算机网络技术使BMS系统完全能够为FAS系统提供互联互通所必须的标准接口（如RS232，RS485）或特殊接口的协议。
这样在BMS平台上，应能显示FAS系统的相关信息，对FAS系统的相关机构进行联动控制。在FAS总控制台上也能显示相关的、实时的BAS系统或其它子系统的信息并对它们相关的机构进行联动控制（见图2）

实现这种互联互通之后，消防系统的智能化水平将大大提高，例如：
1、闭路电视监控系统和火灾自动报警系统联动
随着多媒体技术的发展，人们已不再满足文字、数据、图表、声音的信息传输，人们更渴望看到实时的图像传输，如当火灾探测器报警时消防控制中心不仅能收到文字、图形、声光报警信号，而且联动闭路电视监控系统，使报警区域的摄像机图像立即实时的显示在屏幕上，录像机同时开始录像。这种实时的图像最清楚、最可靠的表明火情的真假，火情的准确位置和大小，火灾现场的图像还可以通过社区局域网、城市公共网传给城市或社区的消防调度指挥中心，从而对火灾的救援工作提供极大的帮助。而录像资料还可为以后的火灾事故分析提供宝贵的证据。
当然，并不是所有安装火灾探测器的部位都装有摄像机，象住宅楼的家庭内部、写字楼的办公室内部等涉及个人隐私、公司机密的场合安装均不宜设置能进入公共网络的摄像机。
但是在大型商场、仓储式超市、剧院、歌舞厅、仓库、会展中心、酒店的走廊、生产可燃、易燃品的劳动集密型的工厂车间等都普遍装有闭路电视监控系统，这些人员集密，一旦发生火灾极宜造成群死群伤的场所也是防火重点保护区。
当然，在目前条件下，消防规范尚不可能像安装火灾报警探测器那样强行规定要某些场合必须安装摄像机，但规范是否可以要求（或建议）建筑物物闭路电视监控系统与消防报警系统联动。
2、安防系统参与防火和救援
智能大楼或智能化住宅小区中一般在办公室或居室内都装有红外探测器和紧急呼救手动按钮，安装这样设施的原意是为了防盗、防非法入侵。在智能化大楼或智能化住宅中，安防系统一般都包括：
l 红外控制系统，用于防盗，防非法入侵
l 可视对讲或语音对讲系统，用与识别访客
l 紧急呼救按钮，这种手动或脚踏的按钮往往安装在方便且又隐蔽的地方，用于紧急呼救
被动式红外探测器可以覆盖一个房间的绝大部分面积，且灵敏度很高。如果该房间发生火情，它可以立即探测到房间内是否有人，并将这一信息自动地传给消防控制中心。
被大火围困在房间内的人可以通过对讲电话与消防控制中心直接对话请求救助，也可通过紧急呼救按钮告之自己所在的位置。
大楼或住宅小区的消防控制中心可通过社区或城市的公共网络将上述信息传给救火指挥中心，为他掌握火区情况实施救援行动提供宝贵信息。
3、门禁系统、背景音乐系统与消防系统的配合
大型商场，特别是超市；地下停车场，特别是住宅小区的地下停车场为了管理方便和安全，往往在疏散楼梯间的防火门上加门禁控制的电磁锁，只有刷卡或按密码才能通过，但当发生火灾人们争先恐后地进行疏散时往往来不及刷卡或者按密码，慌乱之中门反而打不开造成严重后果。
将门禁控制系统和消防报警系统联动能很好的解决这一问题，消防控制中心接到报警信号后，报警区域的电磁锁立即自动打开，同时在电脑的平面图上显示门已打开的闪烁信号，平时门禁控制系统还对这些电磁锁的开关状态、供电状态、故障状态进行自动快速巡查，确保它们能正常工作。
许多写字楼、酒店、大型商场、机场、车站、码头等都装有背影音乐系统，它可以完全代替消防广播系统系统使消防功能、背景音乐系统平时播放音乐、广告、通知等，接到火灾报警信号后立即自动转为消防广播功能、音量也可自动调到最大。
4、水泵、风机、动力、照明、备用电源的控制
智能建筑中楼宇自控系统（BAS）对消防水泵、防排烟及空调的风机、风阀、照明、动力、备用柴油发电机等进行自动控制。而火灾自动报警系统（FAS）也对上述设备进行联动控制，有些还用硬线连接进行直接控制，这种对同一设备的双重甚至三重控制不仅浪费资源，而且增加了控制系统的复杂性，也就降低了它们的可靠性。实现这两个系统的综合集成后，这种“重复建设”的问题就能迎刃而解。
只要FAS系统能与BAS系统实现物理上、协议上的互联互通，不但上述功能很容易实现，而且在智能化建筑各子系统中，凡对消防有用的功能，均可拿来为消防自动化服务。因为现代智能建筑都配有强大的通信网络，它可以支持BAS系统完成对各种设备的分布控制。BAS的各个子系统（如保安监控系统、空调通风系统、消防系统、变配电系统、门禁一卡通系统等）间，各个智能控制器间能够互相直接传递各种监测控制及故障信号，完成各个子系统控制器间的交叉控制，满足各子系统间的联动需求。
四、防火设计，消防规范和消防施工验收等环节均应配合建筑智能化的发展而不断变革
1、防火设计：
由于消防肩负着“责任重于泰山”的特殊使命，在当前条件下，消防系统保持相对独立是完全必要的，但进行防火设计时更应考虑FAS系统作为BAS系统的一个子系统如何参与智能系统的集成。根据实际情况，编制出火灾自动报警系统（FAS）与闭路电视监控系统（CCTV）、门禁管理系统（BCS）、背景音乐与紧急广播系统（PA）、楼宇自控制系统（BAS）、内部交换机系统（PBX）等几个系统之间的逻辑联动控制程序，从设计上保证智能化系统能为消防提供最大限度的服务。
2、消防规范：
应遂步规范智能化系统与消防的通讯、联动控制的内容和方式，例如：
l 消防控制中心应与智能化集成控制中心共处一室
l 火灾自动动报警系统应参加智能化系统集成
l 消防疏散通道上的门禁系统必须和消防报警系统可靠的联动
l 闭路电视监控的图像应能在消防控制中心实时显示
防火规范应随着建筑智能化的各种规范、标准的颁布与实施而不断完善。
3、消防系统的施工和验收
建议取消专门消防施工单位，水消防给排水专业施工，防排烟由空调通风专业施工，火灾自动报警及联动控制系统由智能化专业施工，这种更加专业化的分工无疑可提高施工质量，降低施工成本。
消防验收仍应根据消防法由政府专职部门（如消防局）执行，但建议在验收成员中配置智能化系统集成专业工程技术人员参加验收。
总之，建筑物的消防系统在不断提高自身的智能化程度的同时，还必须和整座建筑的各智能化子系统高度集成，相互联通，使安既可以与计算机网络系统连接，又可与其它智能系统联网通讯，还可向社区或城市消防管理部门报警和传递各种火灾动态信息，实现数据、语音、图形、图像等信息共享，使消防系统具有真正的智能化功能。
本文仅向有关上级管理部门、科研和生产部门的专家学者提出一些意见、建议，不妥之处在所难免，请多指教。

参考文献：
1、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98
2、《建筑设计防火规范》GBJ-87（2001年版）
3、晁德胜、苏恒《火灾自动报警系统的联动及通信标准》 2000.1
4、郭维钧《智能建筑的最新发展》2003.2
5、唐劲松《数字化社区与小区智能化思考》2003.1

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