2012年一級(jí)建筑師考試建筑物理與設(shè)備備考輔導(dǎo)2
來(lái)源：考試吧發(fā)布時(shí)間：2011-12-26 16:05:38
建筑自動(dòng)消防設(shè)施
建筑自動(dòng)消防設(shè)施作為建筑電氣的一部分，擔(dān)負(fù)著火警預(yù)報(bào)、火災(zāi)撲救等重要職責(zé)。近年來(lái)，隨著新技術(shù)、新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，建筑自動(dòng)消防設(shè)施也日新月異。
1、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)性能不斷提高
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)作為重要的建筑自動(dòng)消防設(shè)施，其技術(shù)進(jìn)步性表現(xiàn)報(bào)警時(shí)間提前、報(bào)警可靠性提高、特殊場(chǎng)所火災(zāi)的探測(cè)報(bào)警、報(bào)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、消防聯(lián)動(dòng)控制智能化、消防通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)接警指揮管理等。
1.1 火災(zāi)探測(cè)報(bào)警時(shí)間提前
如激光式、吸氣式高靈敏度火災(zāi)探測(cè)器和氣體火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等超早期火災(zāi)探測(cè)報(bào)警產(chǎn)品。這些系統(tǒng)采用激光粒子計(jì)數(shù)、激光散射原理監(jiān)視被保護(hù)空間，以單位體積內(nèi)粒子增加的多少來(lái)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(shí)或幾天內(nèi)，識(shí)別潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)性，實(shí)現(xiàn)超早期火災(zāi)報(bào)警。
利用氣體和氣體成分對(duì)火災(zāi)早期階段生成物或構(gòu)成火災(zāi)的要素進(jìn)行探測(cè)，也是超早期火災(zāi)探測(cè)的研究領(lǐng)域。如利用可燃?xì)怏w濃度變化，對(duì)易燃易爆場(chǎng)所進(jìn)行故障和火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性等方面預(yù)測(cè)的線型可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)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(jìn)行氣體濃度探測(cè)，從根本上解決了點(diǎn)型可燃?xì)怏w傳感元件穩(wěn)定性差、壽命短等缺陷，在對(duì)大面積可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警時(shí)，性價(jià)比較高。
1.2 火災(zāi)探測(cè)報(bào)警可靠性提高
主要是多信息技術(shù)的采用�；谛滦吞綔y(cè)原理的傳感器件(如氣體傳感器等)和復(fù)合探測(cè)器，對(duì)火災(zāi)過(guò)程的多參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，配以智能判別技術(shù)，可以減少誤報(bào)，提高探測(cè)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(cè)的可靠性。
如雙波段紅外火焰探測(cè)器，利用兩個(gè)紅外傳感元件在兩個(gè)不同特征波段上對(duì)火焰信號(hào)和背景光干擾信號(hào)的輻射變化做出響應(yīng)，由內(nèi)部微處理器實(shí)時(shí)采集兩個(gè)信號(hào)處理通道的數(shù)據(jù)并進(jìn)行運(yùn)算、處理、分析和判斷，其判斷結(jié)果作為探測(cè)器的狀態(tài)信息傳送給火災(zāi)報(bào)警控制器，從而有效地提高可靠性。探測(cè)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(jì)技術(shù)和微處理器軟件算法有機(jī)結(jié)合起來(lái)，減少了探測(cè)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(cè)報(bào)警智能化本文
智能型火災(zāi)探測(cè)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(shí)別真假火災(zāi)，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)智能判定(判斷)。通過(guò)兩級(jí)(或多級(jí))判別，以提高火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的性能和可靠性。此外，細(xì)微特征的辨識(shí)也是從提供信息角度識(shí)別火災(zāi)的一種方法。如采用單片機(jī)的智能火災(zāi)探測(cè)器，可以打破采樣受控制器控制的被動(dòng)局面，主動(dòng)獲取對(duì)于識(shí)別真假火災(zāi)非常重要的細(xì)微信息。
1.4 火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化
將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，使控制器之間或探測(cè)器之間、系統(tǒng)內(nèi)部之間和系統(tǒng)外部之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交換數(shù)據(jù)信息，可以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)層次功能設(shè)定、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)調(diào)用管理、自動(dòng)報(bào)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(dòng)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展的方向。
2、消防系統(tǒng)智能化、防火設(shè)計(jì)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(jìn)的電子信息技術(shù)對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控、對(duì)信息資源進(jìn)行有效管理和對(duì)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(dòng)化系統(tǒng)(BAS)、通信自動(dòng)化系統(tǒng)(CAS)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OAS)、計(jì)算機(jī)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(dòng)化系統(tǒng)主要包括機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、消防自動(dòng)化系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等。消防自動(dòng)化系統(tǒng)(FAS)是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，是智能建筑中一個(gè)重要子系統(tǒng)，為火警預(yù)報(bào)、火災(zāi)撲救、保障人身和財(cái)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(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備控制智能化、系統(tǒng)功能集成化。可以預(yù)計(jì)隨著計(jì)算機(jī)、自動(dòng)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(dòng)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(lái)智能住宅示意圖：
2.2 建筑防火設(shè)計(jì)向性能化方向轉(zhuǎn)移
傳統(tǒng)的防火設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)強(qiáng)行采用統(tǒng)一的參數(shù)和指標(biāo)，所獲得的設(shè)計(jì)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(wú)法評(píng)估出設(shè)計(jì)方案的實(shí)際防火安全度。而“以性能為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)(the performance-based designing)方法”，首先應(yīng)確定該建筑的消防安全目標(biāo)，然后應(yīng)用消防工程學(xué)原理和安全評(píng)估方法，對(duì)其火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行量化分析，然后再預(yù)測(cè)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(jìn)行評(píng)估，校核預(yù)先的消防安全目標(biāo)是否達(dá)到。這種設(shè)計(jì)方法更為科學(xué)合理，有助于發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)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(dòng)滅火技術(shù)的進(jìn)步
自動(dòng)滅火系統(tǒng)是火災(zāi)時(shí)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(kāi)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(dòng)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(qiáng)化水、乳化水、潤(rùn)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(guó)開(kāi)發(fā)的“A類泡沫滅火劑”和壓縮空氣泡沫滅火系統(tǒng)、中國(guó)天津消防科研所研制的YSP型A類泡沫滅火劑、法國(guó)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(jìn)我國(guó)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(duì)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)娲镉腥缦聨最悾篐BFC(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(kāi)發(fā)研究成功，其主要部件是多個(gè)氣懸體發(fā)生器。當(dāng)氣懸體發(fā)生器周圍溫度達(dá)到100~120℃時(shí)，發(fā)生器內(nèi)的煙火劑便會(huì)被點(diǎn)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(gè)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(shí)自動(dòng)動(dòng)作，滅火粉末能夠以氣懸體的形式在空氣中停留數(shù)小時(shí)，能抑制可燃物復(fù)燃，滅火效果大大提高。
3.2.2 細(xì)水霧滅火技術(shù)的應(yīng)用
通過(guò)改變水的物理特性達(dá)到提高滅火效果的目的，如細(xì)水霧、超細(xì)水霧滅火技術(shù)。由于細(xì)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(chǎng)中能完全蒸發(fā)。所以，吸熱效率高，冷卻效果好。細(xì)水霧滅火技術(shù)具有滅火快、用水省、水漬損失小等優(yōu)點(diǎn)，有的產(chǎn)品還具有抑制火災(zāi)煙氣濃度、提高火場(chǎng)能見(jiàn)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(jí)的超細(xì)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(jì)劃采用納米技術(shù)，開(kāi)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(diǎn)，并進(jìn)而研究開(kāi)發(fā)冷氣溶膠滅火劑。
3.2.4 消防機(jī)器人走向應(yīng)用
消防機(jī)器人不僅能夠在高溫、強(qiáng)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(jìn)行火場(chǎng)偵察、化學(xué)危險(xiǎn)品探測(cè)、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(jì)，消防科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，消防機(jī)器人的研究開(kāi)發(fā)將發(fā)展到實(shí)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(jī)器人參與。如日本特牟扎克公司最近研制出的保安機(jī)器人，能夠自己按動(dòng)電梯的開(kāi)關(guān)，到大樓各層巡視，發(fā)現(xiàn)火苗時(shí)，能立刻使用滅火器滅火。該機(jī)器人身上的各種傳感器能夠感知煙、熱以及可疑人員等異�，F(xiàn)象，并使用內(nèi)置的通信裝置把異常情況報(bào)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(jī)器人使用安裝在其身上的滅火器滅火。
未來(lái)建筑自動(dòng)消防設(shè)施的發(fā)展趨勢(shì)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(lái)越高是未來(lái)建筑自動(dòng)消防設(shè)施的發(fā)展趨勢(shì)，相信這一天指日可待。
