建筑自動消防設(shè)施

　　建筑自動消防設(shè)施作為建筑電氣的一部分，擔負著火警預(yù)報、火災(zāi)撲救等重要職責。近年來，隨著新技術(shù)、新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，建筑自動消防設(shè)施也日新月異。

　　1、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)性能不斷提高

　　火災(zāi)自動報警系統(tǒng)作為重要的建筑自動消防設(shè)施，其技術(shù)進步性表現(xiàn)報警時間提前、報警可靠性提高、特殊場所火災(zāi)的探測報警、報警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、消防聯(lián)動控制智能化、消防通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計算機接警指揮管理等。

　　1.1 火災(zāi)探測報警時間提前

　　如激光式、吸氣式高靈敏度火災(zāi)探測器和氣體火災(zāi)探測報警系統(tǒng)等超早期火災(zāi)探測報警產(chǎn)品。這些系統(tǒng)采用激光粒子計數(shù)、激光散射原理監(jiān)視被保護空間，以單位體積內(nèi)粒子增加的多少來判斷是否可能發(fā)生火災(zāi)，可以在火災(zāi)發(fā)生之前的幾小時或幾天內(nèi)，識別潛在的火災(zāi)危險性，實現(xiàn)超早期火災(zāi)報警。

　　利用氣體和氣體成分對火災(zāi)早期階段生成物或構(gòu)成火災(zāi)的要素進行探測，也是超早期火災(zāi)探測的研究領(lǐng)域。如利用可燃氣體濃度變化，對易燃易爆場所進行故障和火災(zāi)爆炸危險性等方面預(yù)測的線型可燃氣體探測報警系統(tǒng)，它采用光學(xué)原理，利用不同氣體光譜特性的差別進行氣體濃度探測，從根本上解決了點型可燃氣體傳感元件穩(wěn)定性差、壽命短等缺陷，在對大面積可燃氣體探測報警時，性價比較高。

　　1.2 火災(zāi)探測報警可靠性提高

　　主要是多信息技術(shù)的采用。基于新型探測原理的傳感器件(如氣體傳感器等)和復(fù)合探測器，對火災(zāi)過程的多參數(shù)進行監(jiān)測，配以智能判別技術(shù)，可以減少誤報，提高探測可靠性。此外，模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)用于火災(zāi)的判別，也可以大大提高火災(zāi)探測的可靠性。

　　如雙波段紅外火焰探測器，利用兩個紅外傳感元件在兩個不同特征波段上對火焰信號和背景光干擾信號的輻射變化做出響應(yīng)，由內(nèi)部微處理器實時采集兩個信號處理通道的數(shù)據(jù)并進行運算、處理、分析和判斷，其判斷結(jié)果作為探測器的狀態(tài)信息傳送給火災(zāi)報警控制器，從而有效地提高可靠性。探測器將火焰與背景輻射雙信息傳感技術(shù)、雙波段優(yōu)化設(shè)計技術(shù)和微處理器軟件算法有機結(jié)合起來，減少了探測器與控制器之間大量雙波段信息的編碼、傳輸和解碼等一系列環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)的整體可靠性得到提高。

　　1.3 探測報警智能化本文

　　智能型火災(zāi)探測傳感器的判別功能和判定決定權(quán)由軟件控制，能排除干擾，識別真假火災(zāi)，實現(xiàn)火災(zāi)智能判定(判斷)。通過兩級(或多級)判別，以提高火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的性能和可靠性。此外，細微特征的辨識也是從提供信息角度識別火災(zāi)的一種方法。如采用單片機的智能火災(zāi)探測器，可以打破采樣受控制器控制的被動局面，主動獲取對于識別真假火災(zāi)非常重要的細微信息。

　　1.4 火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化

　　將計算機數(shù)據(jù)通信技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)探測報警系統(tǒng)，使控制器之間或探測器之間、系統(tǒng)內(nèi)部之間和系統(tǒng)外部之間通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交換數(shù)據(jù)信息，可以實現(xiàn)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)層次功能設(shè)定、遠程數(shù)據(jù)調(diào)用管理、自動報警、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)等功能。智能型、網(wǎng)絡(luò)化是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)發(fā)展的方向。

　　2、消防系統(tǒng)智能化、防火設(shè)計性能化

　　2.1 智能消防系統(tǒng)成為智能建筑的重要組成部分

　　智能建筑是采用先進的電子信息技術(shù)對建筑設(shè)備進行自動監(jiān)控、對信息資源進行有效管理和對用戶提供信息服務(wù)的新型建筑。智能建筑管理系統(tǒng)由樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)、通信自動化系統(tǒng)(CAS)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(CNS)、綜合布線系統(tǒng)(SCS)等構(gòu)成。其中，樓宇自動化系統(tǒng)主要包括機電設(shè)備自動化系統(tǒng)、消防自動化系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等。消防自動化系統(tǒng)(FAS)是樓宇自動化系統(tǒng)的重要組成部分，是智能建筑中一個重要子系統(tǒng)，為火警預(yù)報、火災(zāi)撲救、保障人身和財產(chǎn)安全起到了不可替代的作用，尤其是智能住宅方面，則表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用和控制方式的變化：建筑電氣接口標準化、設(shè)備控制智能化、系統(tǒng)功能集成化。可以預(yù)計隨著計算機、自動控制、通信技術(shù)的不斷發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)的突破，消防自動化系統(tǒng)必將朝著集成化、智能化、協(xié)調(diào)化方向發(fā)展。如圖所示為包括智能消防系統(tǒng)的未來智能住宅示意圖：

　　2.2 建筑防火設(shè)計向性能化方向轉(zhuǎn)移

　　傳統(tǒng)的防火設(shè)計規(guī)范又稱之為“處方式”規(guī)范。由于每座建筑的用途、結(jié)構(gòu)、可燃物的數(shù)量和分布以及內(nèi)部人員構(gòu)成均不一樣，如果設(shè)計時強行采用統(tǒng)一的參數(shù)和指標，所獲得的設(shè)計方案不一定都是最合適的方案，而且依據(jù)“處方式”規(guī)范，也無法評估出設(shè)計方案的實際防火安全度。而“以性能為基礎(chǔ)的設(shè)計(the performance-based designing)方法”，首先應(yīng)確定該建筑的消防安全目標，然后應(yīng)用消防工程學(xué)原理和安全評估方法，對其火災(zāi)危險性進行量化分析，然后再預(yù)測各種可能起火條件下所造成的火、煙蔓延途徑和人員疏散情況，最后再選擇消防設(shè)施并進行評估，校核預(yù)先的消防安全目標是否達到。這種設(shè)計方法更為科學(xué)合理，有助于發(fā)揮設(shè)計人員的設(shè)計才華和創(chuàng)造性，也適應(yīng)了建筑技術(shù)發(fā)展和建筑藝術(shù)推陳出新的需要。

　　3、自動滅火技術(shù)的進步

　　自動滅火系統(tǒng)是火災(zāi)時確保建筑安全的重要保障，其滅火效能的關(guān)鍵在于充裝的滅火劑和系統(tǒng)所采用的技術(shù)。研究開發(fā)撲救特殊火災(zāi)的新型滅火劑及其應(yīng)用技術(shù)，是目前建筑自動消防設(shè)施研究領(lǐng)域倍受關(guān)注的課題。

　　3.1 新型滅火劑

　　3.1.1 特種滅火劑

　　撲救A類火災(zāi)的“水添加劑”型滅火劑，包括強化水、乳化水、潤濕水、滑溜水、粘性水、增稠水和抗凍水等。“水系滅火劑”在水中增加了發(fā)泡劑、表面活性劑、溶劑、助劑等。又如，專用撲救烹調(diào)油火或脂肪火的濕式化學(xué)滅火劑，如美國開發(fā)的“A類泡沫滅火劑”和壓縮空氣泡沫滅火系統(tǒng)、中國天津消防科研所研制的YSP型A類泡沫滅火劑、法國B10-EX消防科研所研制的新型泡沫滅火劑。此外，能夠撲滅A、B、D類火的“冷火”滅火劑，也已引進我國消防產(chǎn)品領(lǐng)域。

　　3.1.2 哈龍?zhí)娲��?mdash;—潔凈氣體

　　鹵代烷滅火劑(如哈龍1301、1211、2402等)被發(fā)現(xiàn)對大氣臭氧層具有明顯的破壞作用，因而替代哈龍用的氣體滅火介質(zhì)被提上研究日程。目前較理想的哈龍?zhí)娲�物有如下幾類：HBFC(氫溴氟代烷)、HCFC(氫氯氟代烷)、HFC(氫氟代烷)、CFC(氯氟代烷)、PFC(全氟代烷)、FIC(氟碘代烷)、IC(惰性氣體)等。

　　3.2 新型滅火技術(shù)

　　3.2.1 氣懸體消防系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)由俄羅斯開發(fā)研究成功，其主要部件是多個氣懸體發(fā)生器。當氣懸體發(fā)生器周圍溫度達到100~120℃時，發(fā)生器內(nèi)的煙火劑便會被點燃。在煙火劑的溫度和噴發(fā)作用下，氣懸體發(fā)生器可將內(nèi)含的滅火粉噴出。這種滅火粉的單個顆粒平均尺寸僅1μm，可以充分覆蓋在燃燒物的表面，終止燃燒反應(yīng)。氣懸體消防系統(tǒng)能夠在火災(zāi)時自動動作，滅火粉末能夠以氣懸體的形式在空氣中停留數(shù)小時，能抑制可燃物復(fù)燃，滅火效果大大提高。

　　3.2.2 細水霧滅火技術(shù)的應(yīng)用

　　通過改變水的物理特性達到提高滅火效果的目的，如細水霧、超細水霧滅火技術(shù)。由于細水霧的粒徑在40~200μm范圍內(nèi)，表面積較一般水滴大1700倍，在火場中能完全蒸發(fā)。所以，吸熱效率高，冷卻效果好。細水霧滅火技術(shù)具有滅火快、用水省、水漬損失小等優(yōu)點，有的產(chǎn)品還具有抑制火災(zāi)煙氣濃度、提高火場能見度的作用，因此具有很好的推廣應(yīng)用前景。

　　3.2.3 納米技術(shù)的應(yīng)用

　　如納米級的超細干粉，利用其優(yōu)異的化學(xué)活性和催化性能，使滅火效率大為提高。有些專家正計劃采用納米技術(shù)，開發(fā)新型固體微粒氣溶膠滅火劑，力求克服現(xiàn)有氣溶膠滅火劑的氣溶膠噴出溫度高、透光性弱、沉降物吸濕后帶有一定的腐蝕性、滅A類火性能差等一系列缺點，并進而研究開發(fā)冷氣溶膠滅火劑。

　　3.2.4 消防機器人走向應(yīng)用

　　消防機器人不僅能夠在高溫、強熱輻射、濃煙、地形復(fù)雜、障礙物多、化學(xué)腐蝕、易燃易爆等惡劣環(huán)境中進行火場偵察、化學(xué)危險品探測、滅火、冷卻、洗消、破拆、救人、啟閉閥門、搬移物品、堵漏等作業(yè)，還可以參加消防服役。21世紀，消防科學(xué)技術(shù)進一步發(fā)展，消防機器人的研究開發(fā)將發(fā)展到實際應(yīng)用階段。有些防火巡查和防火技術(shù)分析等也可指令消防機器人參與。如日本特牟扎克公司最近研制出的保安機器人，能夠自己按動電梯的開關(guān)，到大樓各層巡視，發(fā)現(xiàn)火苗時，能立刻使用滅火器滅火。該機器人身上的各種傳感器能夠感知煙、熱以及可疑人員等異常現(xiàn)象，并使用內(nèi)置的通信裝置把異常情況報告給保安公司。一旦發(fā)生火情，保安公司在接到信息后就可轉(zhuǎn)換遙控系統(tǒng)，指令機器人使用安裝在其身上的滅火器滅火。

　　未來建筑自動消防設(shè)施的發(fā)展趨勢是：能持續(xù)利用;以安全的用之不竭的能源供應(yīng)為基礎(chǔ);高效率利用能源和資源;高效回收利用廢舊物資和副產(chǎn)品;智能化程度越來越高是未來建筑自動消防設(shè)施的發(fā)展趨勢，相信這一天指日可待。