超高层建筑智能化设计探讨

摘要：随着我国经济的快速发展，超高层建筑也得到了快速的发展，超高层建筑智能化系统工程设计要结合当前主流技术应用及发展趋势，选择适合的技术路线和系统形式，才能有效地解决系统设计的关键问题。本文主要对超高层建筑智能化系统设计进行分析。

关键词：超高层建筑；智能化设计；安防

中图分类号：TU97 文献标识码：A

引言

随着中国经济的迅速发展，全国兴起一批高度越来越高，规模越来越大的超高层建筑，鉴于超高层建筑会受到火灾，自然灾害，恐怖袭击等威胁，安全性和稳定性等方面隐患成为政府和民众深刻关注的民生问题。如何更好地进行超高层建筑智能化系统设计，已成为人们越来越关注的问题。

超高层建筑定义及特点

我国《民用建筑设计通则》GB50352—2005规定：建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。超高层建筑一般为重要建筑，其政治和经济价值巨大，总体来说超高层建筑有如下特点：（1）建筑结构复杂：超高层建筑主体建筑层数多，垂直疏散距离长，人员需要较长时间才能疏散到安全场所；（2）功能多样：超高层建筑都具有多种功能，人员密集容易出现混乱，火灾时更容易导致伤亡；（3）发生火灾时，在烟囱效应作用下，火势和烟气竖向蔓延快，增大了安全疏散的困难。

超高层建筑智能化系统的系统特征

超高层建筑智能化系统具有显著的系统特征。其智能化系统多并且投资很大，构成复杂；楼顶部分的智能化系统敷设线路长、敷设路由单一。因为其建筑高度很高，对智能化系统电磁兼容、防雷要求更高；对安防系统、火灾自动报警系统等的防灾要求更高；竖向交通通道与弱电竖井的转换对智能化系统的物理构成带来较大影响；机房配置要求多，系统更为复杂；管线量更大，线路更为密集；智能化系统可靠性要求更高。

通信系统

作为超高层建筑的通信系统，因其规模庞大，内部系统线路集成复杂，所以，一般由当地电信运营商承担建造，提供数据、语音、传真、视频、因特网互联等多媒体综合传输业务。在进行安全智能化设计时 ，应注重通信系统安全性设计 ，在建筑物内设置的用户电话局是城市级别的通讯网络的一部分，设计者考虑预留物理上分开的双通信接入系统路由，以满足如城市SDH光纤通信传输网络的应用需求。

在超高层建筑物内应根据不同的竖向分区与使用功能的特点，分别采用分区与分级的设计手段，以满足使用的要求。

伴随网络信息化在超高层建筑中的应用，在现阶段高层建筑中逐步使用无源光通信网络接入技术。在建筑安全智能化设计过程中可将 ONU（光网络单元）部署于地下室电信室，管理接入各级层之间数据，语音业务传输。

根据职能不同，建筑内部应建立两级网络通信系统。为满足各类业务需求 ，提供便捷服务；一级通信网络系统由远程中心交换机等设备组成，为建筑物整体提供通讯业务。在酒店，商业，办公等区域应采用网络程控交换机的二级通信网络系统 。

火灾报警系统与联动控制系统

1、报警系统

对于超高层建筑安全性和特殊性，在火灾预警系统内部，一般采取全智能火灾预警系统。当发生温度异常或火灾时，系统根据探测器回路传送的火灾探测数据上传至云终端同时进行分析运算加以判断，温度异常就会发出火灾报警。并且，控制器针对历史火灾可以智能存储火灾参数特点变化规律的功能，同时与建筑自身现场传输回来的火灾探测器作比较，确定是否进行预警。

2、联动系统

当发生火灾预警时，针对超高层建筑火灾影响严重情况，需对火灾系统外部进行系统联动；通过保安监控系统与火灾预警联动效应，在火灾预发初期，通过现场监控设备和预警系统将现场火灾画面及时传到中央系统监控制，如果确认火灾，应立即采取切断电源，喷淋，排烟，广播，报警等一系列预警措施。

五、建立控制网络的统一通信平台

在超高层建筑中建筑安防系统、广播系统、设备监控系统等子系统，采用数字式网络系统不但更有利于建筑物建造，其线路敷设成本更低、占有机房面积更小，同时能降低后期的灵活地调整与维护功能，并且数字式网络系统能更好地提高系统品质，提供备份传输机制、软件控制替代部分硬线控制、后期功能调整与维护相对简单等。将子系统的传输部分统一整合成一个独立的控制网络系统。如图1所示。

统一的控制网络通信平台不但可以控制网络进一步扩展到智能化集成系统、物业管理系统、智能卡通应用系统等信息应用系统的构建中，还能将应用于建筑物内的各类基于IP技术的智能化子系统从形式上集成起来。

六、安全技术防范系统

1、人员安检和访客管理系统

1）对高层建筑常客进行IC卡资料入库管理，乘客持卡登乘各电梯，IC卡数据库提供图像对比功能，禁止陌生面孔随意通行；2）加强访客登记和管理，通过类似可视对讲的呼叫系统，接待台值班员可与被访单位的前台沟通，确认访客身份。在安全敏感时期，可于大厅进行强制安检，防止非法人员入内。

2、车库安检系统

超高层建筑对电力系统的依赖程度很高，地下室是各机房设备所在地 ，也是高层建筑薄弱环节，因此加强地下室车库安全检测系统，与此同时，车辆安检应同时配备自动升降路障，阻碍车辆强行穿越，车辆安检系统应适应不同种类的车辆，具备较高检测效率和可靠性。车库安检系统可保证供电系统瘫痪造成的建筑物和以电力为主要动力来源的消防设备损坏。鉴于超高层建筑的影响力与重要性，为延长建筑寿命，需加强地下室车辆安检力度。

加强消防控制室的安全

由于有保安员 24 小时值班，消防控制室有可能成为容易被消防、安防设计所忽视的场所。消防控制室是指挥中心所在，如果被非法之徒控制，不仅发挥不了应有作用而且还有可能起反作用，它的物理安全一定要受到重视。根据规范针对该机房的门禁、监控录像、火灾探测、报警等设施都不能缺少。

特殊场所的安防末端设备的设置

为加强超高层建筑敏感部位安全建设，应考虑如下方面：1）超高层建筑里大型宴会厅、电影院，剧场的通风空调机房应安装门禁设施；2）开水间，电力中心，消防设施房，发电机房，锅炉房等场所应装置门禁，明确进出人员身份，只允许特许的相关职业工作人员进出，加强薄弱环节针对性管理；3）洗手间是最容易忽视的安全盲点区域，可在门外走廊装置摄像预警探测器，卫生间内装置报警系统按钮和传声器；4）停车场经常发生安全事故，应加强停车场的管理，不但对车道监控，还应对车位进行监控；5）疏散楼梯设置摄像机和传声器，以便对突发事件时的疏散人流进行观察，获取现场情况。

七、系统集成

超高层建筑智能化系统集成宜根据建筑物的规模和功能需求建立纵横式集成方式。目前较为常见的系统集成方式为建筑设备管理系统，对建筑设备监控系统、安全技术防范系统、火灾自动报警系统实现设备状态、控制指令的动态图形显示，以及历史数据的查询，根据决策预案实现各子系统的联动。

超高层建筑智能化系统集成宜从子系统和功能分区两个层面考虑： 一方面，不同功能分区的同一子系统，宜采用对等式互联方式，通过用户权限设置等手段实现信息共享；另一方面，对同一功能分区内BAS、SAS、FAS的子系统进行集成。其系统构架如图2所示。

结束语

超高层建筑是一项复杂多样，投资大的工程，在超高层建筑设计要注意解决好智能化工程整体布局的问题，还要注重子系统设计内容的完善，使其具备可靠性、先进性及扩展性 ；还应当站在城市安全的高度，充分考虑超高层建筑有可能面临的来自方方面面的威胁，更好满足超高层建筑日益增长的智能化需求。

参考文献

[1]张成斌,彭增峰.高层民用建筑消防中几个问题的探讨[J].山西建筑,2009(28).

[2]郭晓岩.超高层建筑智能化系统设计特点分析[J].建筑电气,2011,10

[3]陈崇光,万隆. 超高层建筑的火灾自动报警系统设计探讨[J].智能建筑电气技术,2009,03