超高层建筑智慧消防设计简谈

超高层建筑人员密度大，发生火灾的风险高，且消防救援难度大，一旦出现火灾事故将造成巨大的人员伤亡及经济损失，因此超高层建筑的消防管理应以预防为主，实时掌握建筑内各消防设施的运行情况，尽早发现火灾隐患并及时确认处理成为超高层消防设计的关键，这也对超高层建筑中消防系统的设计提出了更高的要求。

> > > >    消除孤岛、指令迅达

传统建筑各消防系统相互独立设置，系统设施分散于各个楼层内，缺乏集中统一的管理平台，无法实时全局掌握所有区域的消防安全状态，且出现问题时指令传达不及时，缺乏信息化技术的应用。超高层建筑作为消防重点防范工程，对消防信息的传递提出了更高的时效要求，需要通过统一的平台接口，打破各消防子系统的信息孤岛，实现消防管理信息的多途径快速传达，防患于未然。

> > > >    消安一体、实时监控

在超高层建筑中，由于垂直距离较远，管理人员无法在第一时间到达现场确认报警情况。需要打破消防与安防系统之间的壁垒，实时联动查看报警现场画面，以便快速确认是否误报，提高管理效率，减轻值班人员工作量。

> > > >    健全体系、责任到人

超高层建筑结构复杂，人员、设备密集，物业人员管理水平、安全意识、管理经验通常参差不齐，在管理中需要通过规范化、流程化的闭环管理体系，做到有规可寻、有迹可查。

> > > >    模式创新、维护信息化

超高层建筑中消防设备繁多，传统人工记录的巡查方式效率较低，存在消防维保单位消防设施维护保养走形式、维保检测行为不规范，且缺乏有效监管手段的情况，需要通过信息化的手段对消防设施进行统一管理，免去人工记录的繁琐过程，改变管理模式，节约人力成本的同时避免上述问题的出现。

近年来，随着国家及地方政府主管部门的相关政策推动，以及物联网、大数据等新技术应用的不断成熟落地，为满足上述消防管理需求的“智慧消防”平台也应需而生，在超高层建筑中，通过建设智慧消防平台，打破信息孤岛、提高运行管理效率，及时发现火灾隐患，从而降低超高层建筑消防风险已成为必然趋势。

智慧消防平台将各个消防相关子系统统一接入集成平台实现数据融合，在消防控制室（或智能化管理中心）的统一指挥下实现各子系统的协同联动、高效运行。典型的智慧消防平台功能架构如图1所示，可分为三层：基础感知层、集成平台层和应用呈现层。

> > > >    应用呈现层

应用呈现层通过操作主机（PC）、大屏、APP等各种终端，向使用人员提供各类消防数据的可视化呈现。应用呈现层是整个智慧消防平台的人机交互入口，可实现运营管理人员完整、及时地接收互动信息并进行处理。

> > > >  集成平台层

集成平台层主要负责整合资源和数据，打破信息孤岛，实现数据共享及各类系统流程的统一管理，并具备支持第三方合作业务的扩展能力，完成消防设备管理、监控报警、消防设备巡检等各类集成应用的数据处理。

系统的集成方式可包含各类开放通信协议：RS232 / RS485、OPC、BACnet、Modbus、M - Bus，以及其他自定义协议的第三方设备。

> > > >  基础感知层

基础感知层实现消防设施运行数据的全面感知和控制。将各消防子系统通过统一的网关接口接入智慧消防集成平台，实现基础数据的便捷采集。超高层中接入智慧消防平台的子系统包含：火灾自动报警系统、消防应急广播系统、防火门监控系统、消防电源监控系统、应急疏散指示系统、气体灭火系统、视频监控系统等。

目前，行业内有众多的智慧消防平台解决方案厂商，虽然各家产品侧重点有所不同，但平台本身的建设内容和部署方式大同小异，主要包括数据中心、集成平台及应用、运行指挥中心几部分内容，在实际项目中需结合具体的功能需求及建筑条件有针对性地对各部分内容进行设计。这里以笔者参与的某超高层项目为例，对智慧消防平台各部分的内容进行简介，该项目智慧消防平台的部署架构图如图2所示。

> > > >  数据中心

数据中心为智慧消防平台服务器、存储等核心设备提供运行保障，在该项目中为避免重复建设，智慧消防平台与智能化系统的数据中心合用，并按B级机房标准进行建设。

> > > >  集成平台及应用

集成平台及应用的设计是整个智慧消防平台的核心，超高层项目由于体量巨大、业态繁多，在设计时需要综合考虑经济性、重要性以及管理模式等因素影响，明确智慧消防平台的覆盖范围。

该超高层项目智慧消防平台集成的子系统包括：火灾自动报警系统、液位监测系统、防火门监控系统、吸气式火灾探测报警系统、余压监测系统、自动跟踪定位射流灭火装置控制系统、电气火灾监控系统、消防电源监控系统、消防应急照明和疏散指示系统、消防应急广播系统、物联网监测系统、电子标签管理系统等。

其中物联网监测系统主要针对各类消防水泵进出水管压力、水流量等数据进行采集传输；电子标签管理系统主要对消火栓、灭火器等消防相关设备的数据进行电子标签管理，方便消防维保的数字化管理。

除上述集成子系统外，智慧消防平台还通过上层综合安防管理平台与视频监控系统、BIM及地理信息系统（GIS + BIM）、时钟系统、应急响应系统等相关系统进行数据交互，数据交互架构如图3所示。

> > > >  运行指挥中心

运行指挥中心是整个超高层消防系统的管理中枢，是管理人员进行日常值班监控的场所，指挥中心内需设置监控大屏及操作席位，超高层项目中由于垂直距离较长，通常会采用总控 + 分控的方式对大楼进行消防及智能化系统的日常管理。国内超高层建筑的消防系统及智能化系统通常由统一的物业管理公司管理，其运行指挥中心一般与项目消防控制室或智能化总控中心进行统一设计。

在该项目中首层设置一个消防控制中心，地下一层设置一个智能化总控中心，塔楼分段设置两个分消防控制室，为了方便管理，智慧消防平台在各控制室设置分控工作站，其中消防控制中心作为总控中心具有平台的最高管理权限。

> > > >  平台实现功能

超高层智慧消防平台将大楼内各个分散的消防子系统进行整合，在设计时需根据项目特点制定相应的功能模块。基本的功能模块包含全局态势展示、用户权限管理、报警管理、重点区域视频联动、应急预案管理、设施巡检、APP推送。

超高层智慧消防平台的设计应考虑物业管理、消防维保、上级联动等多方面的应用需求，建立消防报警预案及消防维保巡检的管理机制，充分利用物联网手段，提高管理效率、节约人力成本，为超高层建筑提供可靠的消防安全保障，笔者对超高层智慧消防平台设计时需考虑的因素总结如下：

a.智慧消防平台应与各消防相关子系统实现无缝对接，并实现火警现场视频画面的实时推送及调用；

b.超高层建筑内的消防设施众多，对各类消防设施的维护巡检记录工作量巨大，智慧消防平台需考虑采用物联网方式将灭火器、消火栓、风机、水泵等消防设施进行数据采集存储 ，实现消防设备的智能巡检登记；

c.超高层建筑消防的管理关键在于“防”，智慧消防平台设计应重点考虑建筑内部的隐患排查及出现问题时的及时处理与反馈，制定相应的闭环管理流程，做到“防患于未然”；

d.超高层建筑智慧消防平台应与上级主管部门的消防管理平台联网，满足城市消防远程管理的相关要求；

e.智慧消防平台的运行指挥中心需与超高层建筑内消防控制中心及智能化管理中心结合设置，避免重复投资；

f.智慧消防平台需与超高层智能化系统总体架构相匹配，需采用统一的地图模型、时钟信号、接口标准等。