王俊

摘要：智能建筑在運行過程中可能會出現(xiàn)火災(zāi)，比如由線路短路引發(fā)的火災(zāi)、雷電因素引發(fā)的火災(zāi)等，只有完善消防系統(tǒng)才能夠保障智能建筑的正常運行。文章利用調(diào)查法、文獻資料法等方法對智能建筑滅火及逃生系統(tǒng)進行了設(shè)計研究，以期為智能建筑滅火與逃生系統(tǒng)的完善提供參考。在探究過程中發(fā)現(xiàn)智能建筑對滅火與逃生系統(tǒng)的要求相對較高，所以需要根據(jù)依法設(shè)計、依據(jù)審批意見等原則設(shè)計智能建筑滅火及逃生系統(tǒng)，充分發(fā)揮自動報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、消防聯(lián)動系統(tǒng)以及智能逃生系統(tǒng)的作用。

關(guān)鍵詞：智能建筑；滅火及逃生系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計

在建筑建設(shè)水平不斷提升的過程中，智能建筑應(yīng)運而生，為人們提供了更智能化、自動化的服務(wù)。但智能建筑中的火災(zāi)隱患相對較多，一旦發(fā)生火災(zāi)將會造成嚴重后果。為此，需要深入研究智能建筑滅火及逃生系統(tǒng)，增強智能建筑運行的安全性。

一、智能建筑中的火災(zāi)來源

（一）線路短路引發(fā)的火災(zāi)

智能建筑當(dāng)中的用電設(shè)備相對較多，加大了用電負荷，其中空調(diào)、照明以及動力系統(tǒng)產(chǎn)生的用電負荷相對較大。例如，空調(diào)的用電負荷占據(jù)總用電負荷的40%，照明系統(tǒng)的用電負荷占30%，動力系統(tǒng)的用電負荷占30%。而長期高負荷運行加快了電纜、導(dǎo)線的老化速度，可能導(dǎo)致線路出現(xiàn)短路故障，便可能會引發(fā)火災(zāi)。

（二）雷電因素引發(fā)的火災(zāi)

智能建筑中有完善的通信網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)以及電氣設(shè)備，這些網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與設(shè)備很容易受到感應(yīng)雷、直擊雷、反擊雷以及側(cè)擊雷等雷電的危害。而雷電當(dāng)中的電磁場、電磁輻射、靜電場可能會導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)火災(zāi)[1]。

（三）人為原因引發(fā)的火災(zāi)

智能建筑具有人員復(fù)雜、人流量大等特點，如果部分人員違規(guī)使用電器就可能會引發(fā)火災(zāi)，繼而造成嚴重后果。

二、智能建筑滅火及逃生系統(tǒng)的設(shè)計原則

（一）依法設(shè)計

國家對建筑消防系統(tǒng)提出了較高的要求，相關(guān)法律法規(guī)可以為消防系統(tǒng)設(shè)計提供指導(dǎo)，所以設(shè)計人員需要充分掌握國家標準與規(guī)范，準確領(lǐng)悟其中的關(guān)鍵。例如，設(shè)計人員需要充分了解《中華人民共和國消防法》《建筑設(shè)計防火規(guī)范》等標準的要求，確保所有的設(shè)計細節(jié)都符合國家規(guī)范。

（二）依據(jù)審批意見

智能建筑滅火及逃生系統(tǒng)較為復(fù)雜，如果不符合消防救援機構(gòu)的要求就無法應(yīng)用，所以設(shè)計人員需要根據(jù)智能建筑的使用功能以及保護級別進行設(shè)計并綜合分析消防救援部門的審批意見，避免設(shè)計中出現(xiàn)問題。

（三）協(xié)調(diào)配合

智能建筑是由土建工程、結(jié)構(gòu)工程、水暖工程、消防工程等多個部分共同構(gòu)成的，只有增強各個子工程的協(xié)調(diào)配合才能夠保障智能建筑的正常運行。為此設(shè)計人員在設(shè)計滅火及逃生系統(tǒng)時需要向建筑專業(yè)人員提供消防設(shè)備用房的平面布置圖，使建筑專業(yè)人員根據(jù)消防布置圖進行施工；向結(jié)構(gòu)專業(yè)人員提供消防所需預(yù)埋件或預(yù)留孔洞的圖紙；通過水暖專業(yè)人員獲取電氣設(shè)備的資料，增強滅火及逃生系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)性與合理性[2]。

三、智能建筑滅火及逃生系統(tǒng)的設(shè)計研究與實現(xiàn)

智能建筑的建設(shè)成本較高，內(nèi)部人員也比較多，一旦發(fā)生火災(zāi)將會造成嚴重的生命財產(chǎn)損失。而設(shè)計滅火及逃生系統(tǒng)可以在一定程度上減輕火災(zāi)后果，所以需要根據(jù)智能建筑的要求設(shè)計系統(tǒng)。

（一）火災(zāi)自動報警子系統(tǒng)的設(shè)計

1.科學(xué)選擇報警系統(tǒng)形式

火災(zāi)報警系統(tǒng)常用形式有集中報警系統(tǒng)、中心報警系統(tǒng)等，其中中心報警系統(tǒng)比較契合智能建筑的集中性等特點。且中心報警系統(tǒng)具有適應(yīng)性強、通信能力好等特點，所以設(shè)計人員可以優(yōu)先選擇中心報警系統(tǒng)。同時，在設(shè)計中心報警系統(tǒng)時需要根據(jù)被保護對象發(fā)生火災(zāi)時的燃燒特點明確火災(zāi)類型；根據(jù)建筑所需防護面積明確火災(zāi)探測器的數(shù)量以及火災(zāi)報警控制器的數(shù)量；根據(jù)火災(zāi)報警區(qū)域明確報警控制器的安裝位置；根據(jù)消防設(shè)備明確報警控制器的聯(lián)動控制方式；根據(jù)防火滅火要求明確報警與聯(lián)動之間的邏輯關(guān)系。

2.選配火災(zāi)探測器

首先，從感應(yīng)方式來看火災(zāi)探測器有感煙型、感溫型、感光型、氣體型以及復(fù)合型。而智能建筑的通風(fēng)條件一般，在發(fā)生火災(zāi)時會產(chǎn)生大量的煙霧，所以設(shè)計人員可以選擇感煙型火災(zāi)探測器。同時，部分場所不宜應(yīng)用感煙型探測器，可以在這些區(qū)域安裝感溫型探測器。其次，從測控范圍來看火災(zāi)探測器包括點型與線型這兩種類型，其中點型探測器包括點型紫光火焰探測器、點型離子感煙探測器等，只能探測某一點的溫度或煙霧，而線型探測器包括激光線型探測器、紅外光束線型探測器，可以對某一線路的溫度、煙霧進行準確探測[3]。從智能建筑的消防需求來看，設(shè)計人員可以將這兩種類型的探測器結(jié)合起來。

3.設(shè)置探測器

設(shè)計人員需要根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》當(dāng)中的要求劃分火災(zāi)探測區(qū)域并設(shè)置探測器。一般情況下，設(shè)計人員可以將智能建筑中的樓梯間、走廊、消防電梯前室等場所劃分為火災(zāi)探測區(qū)域并在其中設(shè)置探測器。在設(shè)置探測器時設(shè)計人員需要根據(jù)公式（1）計算探測器的數(shù)量，增強探測結(jié)果的準確性。

N=S/KC? ? ? ? ? ? ? ? （1）

公式（1）中的N指的是探測器的數(shù)量，單位為只；S為探測區(qū)域面積，單位為m2；K為修正系數(shù)；C為探測器的探測面積，單位為m2。

4.選配火災(zāi)報警控制器

火災(zāi)報警控制器可以處理火災(zāi)探測器傳出的信號并判斷區(qū)域內(nèi)是否存在火災(zāi)，如果判斷為存在火災(zāi)就會發(fā)出火警信號并啟動消防設(shè)備。設(shè)計人員需要根據(jù)報警區(qū)域內(nèi)探測設(shè)備的數(shù)量，即感煙探測器、感溫探測器、手動報警按鈕、消火栓報警按鈕等設(shè)備的數(shù)量明確火災(zāi)報警控制器的容量。且需要將火災(zāi)報警控制器的每一回路設(shè)計容量控制在標稱容量的50%～80%。此外，應(yīng)完善火災(zāi)報警控制器的功能，使其顯示報警信息，根據(jù)火警信息啟動設(shè)備，切斷所有非消防電源箱，開啟消防應(yīng)急照明燈與疏散標志燈。

（二）自動滅火子系統(tǒng)的設(shè)計

1.明確自動滅火系統(tǒng)的工作原理

火災(zāi)探測器會自動檢測區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)信息并將火情信號轉(zhuǎn)變?yōu)榛鹁盘?，在接收到火警信號之后系統(tǒng)當(dāng)中的自動滅火設(shè)備就會自動運行，迅速撲滅火災(zāi)。

2.科學(xué)選擇自動滅火系統(tǒng)形式

常用的自動滅火形式有區(qū)域自動滅火、集中自動滅火以及控制中心自動滅火等，其中區(qū)域自動滅火多被應(yīng)用在二級保護對象中，且多被設(shè)置在有人值班的場所中；集中自動滅火比較適用于一級與二級保護對象，需要將集中滅火控制器設(shè)置在有人值班的場所中且需要通過一臺火災(zāi)滅火控制器與兩臺以上的區(qū)域顯示器顯示火災(zāi)信號并進行滅火；控制中心滅火比較適用于特級保護對象與一級保護對象，需要一臺集中滅火控制器與兩臺以上區(qū)域滅火控制器的支持。設(shè)計人員需要根據(jù)智能建筑的被保護對象等級選擇合適的自動滅火形式。

3.科學(xué)設(shè)計水滅火子系統(tǒng)

水滅火子系統(tǒng)是自動滅火子系統(tǒng)的核心，所以設(shè)計人員需要嚴格根據(jù)相關(guān)要求進行設(shè)計。第一，科學(xué)選擇噴淋頭。為了延長噴淋頭的使用壽命，設(shè)計人員可以選擇ZST15玻璃球*普通合金灑水噴淋頭并將其動作溫度設(shè)置為68℃。第二，優(yōu)化消防栓給水系統(tǒng)的設(shè)計。在設(shè)計過程中應(yīng)根據(jù)消防規(guī)范選擇口徑符合要求的水槍與消火栓，例如可以選擇口徑為19mm的水槍、口徑為65mm的消火栓以及直徑為65mm的襯膠水帶[4]。并且，設(shè)計人員需要根據(jù)智能建筑的實際情況以及消防法規(guī)計算水槍充實水柱，例如某智能建筑的充實水柱應(yīng)為10m；通過公式（2）計算水槍噴嘴壓力；通過公式（3）計算水槍流量；通過公式（4）計算麻質(zhì)水帶壓力損失。此外，需要根據(jù)公式（5）計算消火栓的保護半徑，根據(jù)公式（6）計算消火栓間距。第三，科學(xué)設(shè)計預(yù)作用式自動噴水滅火系統(tǒng)。首先，需要科學(xué)設(shè)置噴淋頭，通過閉式自動噴水滅火系統(tǒng)保障智能建筑的正常運行。設(shè)計人員可以利用矩形布置的方式設(shè)置噴淋頭并嚴格控制噴淋頭的間距。其次，需要優(yōu)化供水管網(wǎng)，保障水被輸送到現(xiàn)場。在選擇配水管時可以采用內(nèi)外鍍鋅鋼管并確保預(yù)作用式管道在正常情況下充滿壓縮空氣，在發(fā)生火災(zāi)時通過排出空氣將水輸送到管道中。再次，設(shè)計人員可以將控制盤或控制柜設(shè)置在智能建筑消防控制中心中并在每個樓層中設(shè)置水流指示器。此外，設(shè)計人員需要利用消防水池、自動消防泵以及噴淋泵設(shè)計壓力水源，為自動噴水滅火系統(tǒng)提供水源。第四，科學(xué)設(shè)計干濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。干濕式自動噴水滅火系統(tǒng)主要是由閉式噴頭、管道系統(tǒng)、供水設(shè)備、充氣雙重作用閘、控制系統(tǒng)等部分共同構(gòu)成的，在設(shè)計時需要優(yōu)化供水管道，在冬季應(yīng)用干式滅火系統(tǒng)、在夏季應(yīng)用濕式滅火系統(tǒng)。

P=9806.65αL? ? ? ? ? ? ?（2）

公式（2）中的P為直流水槍的噴嘴壓力，單位為Pa；α為水槍噴嘴壓力系數(shù)；L為充實水柱長度，單位為m。

qu=0.01? ? ? ? ? ? ? （3）

公式（3）中的qu為直流水槍的流量，單位為L/s或dm?/s；β為水槍噴嘴的流量系數(shù)；P為直流水槍的噴嘴壓力，單位為Pa。

△Pd=9806.65n? ? ? ? ? ?（4）

公式（4）中的△Pd為麻質(zhì)水帶的壓力損失，單位為Pa；n為水帶條數(shù)；為水帶阻力系數(shù)；qv為水槍流量，單位為dm?/s。

R=Ld+Ls? ? ? ? ? ? ? ? （5）

公式（5）中的R為消火栓保護半徑，單位為m；Ld為水帶敷設(shè)長度，單位為m，由于水帶存在轉(zhuǎn)彎曲折，所以在計算時需要乘以折減系數(shù)；Ls為水槍充實柱長度的平面投影長度，單位為m。

L=? ? ? ? ? ? ? （6）

公式（6）中的L為消火栓間距，單位為m；R為消火栓的保護半徑，單位為m；b為消火栓的最大保護寬度，單位為m。

（三）消防聯(lián)動子系統(tǒng)的設(shè)計

消防聯(lián)動子系統(tǒng)也是智能建筑滅火及逃生系統(tǒng)的關(guān)鍵構(gòu)成部分，會對滅火效果產(chǎn)生較大影響，所以設(shè)計人員需要科學(xué)設(shè)計這一子系統(tǒng)。

1.優(yōu)化消防卷簾門的聯(lián)動設(shè)計

消防卷簾門主要包括防火門、防火卷簾門，設(shè)計人員需要根據(jù)智能建筑的耐火等級進行設(shè)計。例如，某智能建筑的耐火等級為2級，可選擇乙級防火門且需要將防火門的朝向設(shè)置為疏散方向。同時，需要選擇耐火極限大于3h的防火卷簾門，使卷簾門根據(jù)火災(zāi)報警控制器的二級聯(lián)動信號降至地面。

2.優(yōu)化防排煙系統(tǒng)的聯(lián)動設(shè)計

防排煙系統(tǒng)主要是由防火閥、排煙防火閥、正壓送風(fēng)閥構(gòu)成的，其中防火閥可以在管道內(nèi)煙氣溫度達到70℃時自動關(guān)閉；排煙防火閥可以在管道內(nèi)煙氣溫度達到280℃時關(guān)閉；正壓送風(fēng)閥會在發(fā)生火災(zāi)時自動對送風(fēng)豎井進行加壓送風(fēng)[5]。在設(shè)計時應(yīng)科學(xué)劃分排煙分區(qū)并計算管段煙量。

（四）智能逃生子系統(tǒng)的設(shè)計

智能逃生子系統(tǒng)至關(guān)重要，會對智能建筑內(nèi)部人員的生命安全產(chǎn)生影響，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)人員逃生特點設(shè)計智能逃生子系統(tǒng)。

1.優(yōu)化消防電話、廣播設(shè)計

部分人員可能沒有及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，便會影響逃生的及時性。為此需要優(yōu)化消防電話系統(tǒng)與廣播，讓人們迅速獲取火災(zāi)信號并進行逃生。

2.優(yōu)化逃生細節(jié)設(shè)計

應(yīng)科學(xué)設(shè)計疏散燈具并利用單片機對燈具進行智能化控制；利用隨機邏輯判斷式有道疏散增強疏散方式的全面性；利用系統(tǒng)軟件控制逃生通道的燈具、標志；利用系統(tǒng)軟件對疏散燈具進行巡回檢測，通過聲光形式提醒人們哪些是故障點；通過液晶顯示屏展現(xiàn)逃生通道的狀態(tài)，避免出現(xiàn)意外情況；在建筑物樓層對應(yīng)窗口外端設(shè)置自垂云梯，并對云梯進行智能控制。

四、結(jié)語

科學(xué)設(shè)計滅火及逃生系統(tǒng)具有重要意義，可以減輕火災(zāi)造成的后果。為此，需要提高對滅火及逃生系統(tǒng)的重視程度，將自動報警系統(tǒng)、水滅火系統(tǒng)、消防聯(lián)動系統(tǒng)以及智能逃生系統(tǒng)結(jié)合起來，增強滅火與逃生的及時性，避免造成嚴重后果。

參考文獻：

[1]李苗苗.建筑防火監(jiān)督及其消防設(shè)施的配置對策研究[J].中國設(shè)備工程，2022（15）：200-202.

[2]王效群.超高層建筑防火設(shè)計問題的分析[J].今日消防，2022，07（07）：100-102.

[3]王希軍.建筑防火設(shè)計在建筑設(shè)計中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2022，20（12）：145-147.

[4]陳大川，許小東.高層建筑智能防火門窗精密構(gòu)件研究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2020（05）：56-58.

[5]潘綱，陳甲運，李海金，等.基于工業(yè)企業(yè)智慧消防“智能防火+防火保險+企業(yè)互助”的物聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)模式[J].消防界（電子版），2021，07（01）：81-84.