三、案例题1. 建筑智能化程度的高低,近年来已成为酒店、写字楼是否现代化、是否上档次的重要标志。许多新建的酒店、写字楼标榜自己的智能化程度达到了5A级。其在综合布线系统、硬件配备上力求做到尽善尽美。
我国88层的上海的金茂大厦的消防系统,最大的设计特点可用“立足自救,安全保险”这八个字来形容。由于金茂大厦高420.5m,建筑内部超高层部分一旦发生火灾,想要借助外部消防手段来扑灭火灾是不可能的,其必须依靠自身来自救。目前,上海通过室外救火车从水泵接合器加压最高仅能达到160m,而消防车只能达到30~48m。所以金茂大厦的消防必须依靠大厦内部自身的消防设施。金茂大厦的消防设计中,消火栓和自动喷淋系统都采用了屋顶水箱、中间水箱重力流消防供水系统。
[问题]
1.简述智能建筑的基本组成要素。
2.火灾探测器应优先选择何种类型?火灾自动报警控制器应具备哪些基本功能?
3.在智能建筑中,建筑设备实现自动化的基本功能有哪些?
4.简述建筑消防给水系统的分类。
1. 智能建筑的四大基本要素包括:
(1)楼宇自动化系统
楼宇自动化系统指建筑物本身应具备的自动化控制功能,包括感知、判断、决策、反应、执行的自动化过程,主要由环境设备监控系统、能源设备监控系统、消防系统(FAS,Fire Alarm System)以及保安监控系统(security Automation System)四部分组成。
(2)通信自动化系统
智能建筑的信息通信系统是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础,同时与外部通信网(如电话公网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相联,与世界各地互通信息。通信网络系统包括固定电话通信系统、声讯服务通信系统、无线通信系统、卫星通信系统、多媒体通信系统、视讯服务系统、电视通讯系统。由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。
(3)办公自动化系统
智能建筑的办公自动化系统,可分为通用办公自动化系统和专用办公自动化系统。通用办公自动化系统,主要是对建筑物的物业管理营运信息及建筑物内各类公众事务服务和管理。
(4)综合布线系统
综合布线系统是建筑物内部或建筑群之间的传输网络。它能使建筑物内部的语音、数据、图文、图像及多媒体通信设备、信息交换设备、建筑物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相联,也能使建筑物内通信网络设备与外部的通信网络相联。
(5)智能建筑集成系统
智能建筑是以综合布线为基本传输媒质,以计算机网络为主要通信和控制手段,采用系统的方法,通过进行综合配置和管理,形成了一个设备和网络、硬件和软件、控制管理和服务提供有机结合于一体的综合建筑环境。
2. (1)感烟探测器应优先考虑选用,因为它属于“早期发现”的探测器,而感温探测器和火焰探测器的作用严格说是防止火灾进一步蔓延,分别属于“早中期发现”和“中期发现”的探测器,尤其是火焰探测器报警时往往火灾已经形成,并已经造成了一定损失。
(2)火灾自动报警控制器是整个火灾自动报警与联动控制系统的核心,必须具备如下功能:
①声光报警功能
当火灾探测器将检测到的火警信号送达火灾报警控制器时,火灾报警控制器能够接收并诊别确认信号,如果是火灾,则应向消防系统中有关的报警装置发送报警信号,实现声、光显示报警。
②故障检测功能
火灾报警控制器应该能够对系统中各部件(包括控制器本身)及线路进行自动(兼手动)故障监测,以了解系统各处的实时工作状态,确保控制器及整个系统正常工作。
③记忆功能
当出现火灾报警或系统故障报警时,火灾报警控制器能记忆火灾或故障的地址与时间,即使火灾或事故信号消灭,记忆也不应丢失。只有当人工复位后,记忆才可消除,恢复到正常监控状态。
④联动输出功能
新型火灾报警及联动控制系统中的火灾报警控制器均已兼有联动控制器的很大一部分功能,因此火灾报警控制器在发出火警信号的同时,经适当延时,能够输出高、低电平或开关接点式的联动灭火及减灾信号。
⑤备用电源
火灾报警控制器采用信号迭加方式,将24伏(或12伏)直流电源信号与地址编码信号迭加,为火灾探测器供电。为了确保系统供电,火灾报警控制器本身一般均自备浮充备用电源,目前多采用镉镍电池。
⑥联网功能
由于具备系统集成功能,因此智能建筑中的消防自动报警与联动控制系统既能独立地完成火灾信息的采集、处理、判断和确认,实现自动报警与联动控制,同时还应能通过网络通信方式与建筑物的整个安保中心及城市消防中心实现信息共享和联动控制。
3. 建筑设备自动化系统通常包括空调、照明、给水排水、供配电、电梯等子系统等。在智能建筑中,建筑设备实现自动化的基本功能主要包括:
(1)动态监视并控制各种机电设备的启停;
(2)检测并及时处理各种意外、突发事件,实现对建筑物内各种机电设备统一管理、协调控制;
(3)根据外界条件及负载变化自动调节各种设备使其工作于最佳状态,并达到节能目的;
(4)自动检测各种设备的运动参数等。
4. 建筑消防给水系统的分类主要包括:
(1)按建筑层数或高度可分为低层建筑消防给水系统和高层建筑消防给水系统。
低层建筑消防给水系统,其主要作用是扑灭初期火灾,防止火势蔓延;高层建筑消防给水系统要立足于自救。
(2)按供水范围可分为独立消防给水系统和区域集中消防给水系统。
每栋建筑单独设置的消防给水系统为独立消防给水系统,适用于分散建设的高层建筑。共用一套供水设施的消防给水系统为区域集中消防给水系统,适用于集中的高层建筑群。
(3)按灭火方式可分为消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。
消火栓给水系统由人操纵水枪灭火,系统简单,工程造价低,是目前我国普遍采用的建筑消防给水系统。
自动喷水灭火系统由喷头自动喷水灭火,灭火成功率高,但工程造价较高,主要用于消防要求高、火灾危险性大的建筑。
2. 某小区采用智能化管理,其建筑设备自动化系统、办公自动化系统、安全防范自动化系统、通信自动化系统、火灾自动报警与联动控制系统等一应俱全。
[问题]
1.安全防范系统包括哪些子系统?
2.简述办公自动化运行管理的主要内容。
1. 安全防范系统包括的子系统主要包括:
(1)防盗报警子系统
应根据各类建筑安全防范部位具体要求和环境条件,要分别或综合没置周界的防护、建筑物内区域或空间防护、重点实物目标防护系统。在监测到有非法侵入时,及时向有关人员示警。一旦有报警便记录入侵时间、地点、同时向监视系统发出信号,录下现场情况。
(2)出入口控制系统
对楼内(外)通行门、通道、重要办公室门等处设置出入口控制装置。系统应对被设防区域的位置、通过对象及通过时间等进行实时控制和设定多级程序控制。系统应有报警功能。
(3)电视监控子系统
对建筑物内的主要公共活动场所、通道、电梯及重要部位和场所等安装摄像机并进行有效监视和记录。对重要部门和设施的特殊部位,应能进行长时间录像。在接到报警系统和出入口控制系统的示警信号后,还可以进行实时录像。
(4)电子巡更子系统
在社区内各个要害地点和部位设有专门的巡更确认点,保证巡更值班人员能够按巡更程序所规定的路线与时间到达指定的巡更点,进行巡视,不能迟到,更不能绕道。一方面可以对保安人员出勤进行准确的管理,另一方面对保安人员的安全进行充分的保护。
2. 办公自动化是为利用先进的技术和设备来提高办公效率和办公质量,改善办公条件,减轻劳动强度,实现管理和决策的科学化,防止或减少人为的差错和失误。
办公自动化运行管理的主要内容包括:
(1)所有网络设备保持24小时运行。
(2)每天用相应工具整理主、备服务器磁盘碎片。
(3)保持设备表面清洁。
(4)严禁于网络设备上运行自带软件及游戏。
(5)严禁私自接触互联网系统。
(6)机房空调应保持开启。
(7)根据保养计划做设备保养。
(8)各设备运行参数、接线、元器件不得随意更改。
(9)防火墙、服务器、主干交换机路由器故障应于4小时内修复;接入交换机及网络线故障应于8小时内修复。
3. 2012年2月27日2时10分左右,某百货大楼发生火灾,虽无人员伤亡,但其直接经济损失高达1500万元。经调查,事故发生的原因主要有以下几个方面:
(1)营业现场未能做到完全禁止吸烟,当班清洁工未按企业随满随倒的规定将垃圾及时倾倒,既而留下火种,遗留在一楼通廊垃圾车内未熄灭的香烟引燃起火,是这起事故的直接原因。
(2)当班保安人员及带班人员未及时发现火情,延误了灭火时机,导致了火势蔓延。
(3)百货大楼安全防护设施不完备,部分营业区没有自动报警、自动喷淋和未采取防火分隔措施;抢救现场的电工违反操作规程,切断消防用电,致使已安装自动喷淋和防火卷帘门营业区的上述设施也不能正常运行,失去防护作用,导致了火势扩大。
1. 结合案例简述火灾自动报警系统的工作原理,并说明百货大楼发生火灾造成重大损失的主要原因是什么?
2.请根据火灾形成过程,简述在火灾自动报警系统中如何选择火灾探测器?
1. (1)火灾自动报警系统的工作原理
火灾自动报警系统,是指人们为了及早发现和通报火灾,并及时采取有效措施控制和扑灭火灾,设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施。按照我国现行的规范要求,火灾自动报警系统应成一个独立的系统。其应由火灾报警装置、火灾报警控制器、火灾探测器以及具有其他辅助功能的装置组成,如图12—2所示。
(2)该百货大楼发生火灾造成重大损失的主要原因有:
①在火灾的初始和引燃阶段,当班保安人员及带班人员未及时发现火情,着火部位没有加装火灾探测器,未能及时触发消防中心的火灾报警控制器,是发生事故的主要原因。
②在火焰燃烧阶段,手动控制装置及消防联动系统,未能正常操作,导致消防水泵、防火卷帘门未能起动,是发生事故、造成重大损失的重要原因。
2. 火灾探测器是自动报警与联动控制系统最基本和最关键的部件之一。它将火灾发生初期所产生的烟、热、光转变为电信号,输入火灾自动报警系统;经过火灾自动报警系统处理后,发出报警或相应的动作。火灾探测器可以分为感烟式、感温式、感光式、可燃气体探测式和复合式等主要类型。
(1)火灾形成过程
火灾形成及蔓延的全过程可分为三个阶段,即初始阶段、引燃阶段和火焰燃烧阶段。
①在火灾初始阶段,燃烧体被焚熏、预热,室内温度升高,并产生大量的烟雾气溶胶。如果此阶段能将火灾信息感知,提供早期报警,进行早期灭火,就可以将火灾损失降到最低程度。
②在火灾的引燃阶段,室内的烟雾气浓度已达相当高的水平,因此增长缓慢,但是积蓄的热量使环境温度迅速升高,遇明火极易点燃,这个阶段所占的时间较短。
③在火焰燃烧阶段,室内可燃烧物充分燃烧,并产生大量可见光,室内温度迅速上升,火势蔓延迅速。当燃烧产生的热与通过外围结构散失的热量逐渐平衡后,室内温度基本上维持恒定,此时已形成火灾。
(2)灾探测器的选择
首先应根据探测区域内可能发生的火灾的形成过程来考虑,原则是正确地给出早期预报。还应结合环境条件、房间高度,以及可能引起误报的因素综合进行考虑。离子式和光电式感烟探测器,以及感温探测器是目前应用最多的两种火灾探测器类型。
很少或没有火焰辐射时,一般应选用烟感探测器,探测器的烟感方式和灵敏度级别应根据具体使用场所来确定。
常温和环境温度梯度较小、变化区间较大的场所,宜选用差温探测器;火灾初期温度变化难以确定,或粉尘污染较重的场所,宜选用差温探测器。
一般而言,上述三种火灾探测器,应优先考虑选用感烟探测器。因为它属于“早期发现”的探测器,而感温探测器和火焰探测器分别属于“早中期发现”和“中期发现”的探测器,尤其是火焰探测器往往报警时火灾已经形成,造成了一定损失,因此它的作用严格说是防止火灾进一步地蔓延。