浅议物联网消防给水系统在重要公共建筑的应用

顾涛

（北京市海淀区消防救援支队， 100089）

1 重要公共建筑消防给水现状

随着我国城市化进程的日益加快，城市建筑加速发展，重要公共建筑已成为一个城市的发展标志。重要公共建筑一旦发生火灾，将造成重大人员伤亡、财产损失和严重的社会影响。因此，重要公共建筑消防给水系统是预防火灾，保护生命财产安全的重要设施。2020年度上海市等多地方消防主管部门的消防抽查结果显示，传统的消防给水系统及其产品、设施，不合格比率为74%。相关学者对380宗国内实际火灾案例统计分析，自喷系统能及时出水的比率仅为52.5%[1]。传统消防给水系统存在的不能实时监测、远程查看，不能及时报警，故障率高，安全可靠性差等问题日益凸显，从而导致建筑防火救火成功率日趋降低。

2 物联网给水系统相关政策及标准要求

中华人民共和国公安部在公消〔2017〕297号关于《关于全面推进“智慧消防”建设的指导意见》文中指出：“加速推进现代科技与消防工作的深度融合，全面提高消防科技化、信息化、智能化水平，实现信息化条件下火灾防控和灭火应急救援工作转型升级。”由此可知，高层建筑特别是重要公共建筑建设“智慧消防”系统是全面提升建筑防火安全的必然。

中共中央办公厅、国务院办公厅印发厅字〔2019〕34号《关于深化消防执法改革的意见》的通知文件要求：“运用物联网和大数据技术全时段、可视化地监测消防安全状态，实时化、智能化评估安全风险，实现所有环节网上流传、全程留痕、闭环管理。”

2020年12月15日，住房和城乡建设部等部门发布了《关于推动物业服务企业加快发展线上线下生活服务的意见》，明确提出以加强城市新型基础设施建设为基础，大力推进物联网建设，全面感知、识别和记录水、消防、水泵等设施设备运行数据。运用物联网、大数据、人工智能等先进技术，实时记录物业服务动态信息。对物业服务基础资料和档案进行全面数字化。

DG/TJ 08-2251—2018《消防设施物联网系统技术标准》标准规定：“消防给水中，可选择带物联网功能的成套消防水泵组。成套消防水泵组具有标准化、数字化、智能化的特点，有利于提高消防给水系统的安全可靠性。”

2020年10月出版的国家建筑标准设计图集《消防专用水泵选用及安装（一）》[2]（19S204-1）指出：“物联网消防给水系统从硬件和软件两个方面出发，提出系统整体解决方案，不但彻底解决传统消防给水系统诸多问题，全面地、切实地提高了消防给水系统的安全可靠性和灭火效能。”

3 物联网消防给水系统应用的必要性

重要公共建筑主要涉及3类建筑：人员密集、巨额价值的大型公共建筑如城市地标、超高层、大型商业综合体；产生严重社会影响的建筑如党政机关、重要的通信、调度和指挥建筑，广播建筑等；重大人员伤亡的建筑如医学、学校[3]。因此，全面提升重要公共建筑消防给水系统的安全可靠性，防火救火的能力是十分必要的。

物联网消防给水系统无论是从国家、地方政策还是从技术标准上都提供了一种行之有效、全面、切实可行的解决方案。标准设计图集的颁布更是给物联网消防给水系统在工程设计运用上指明了方向和提供了有力参考。

物联网消防给水系统通过集约化、智慧化、智能化的应用，提高了消防给水系统整体性能的可靠性，确保系统时刻处于良好的运行状态，保证火灾发生之初的灭早灭小，并能持续供水灭火，全面提升了建筑在全生命周期内的安全性。

物联网消防给水系统通过软硬件相结合，实现了实时监测、异常报警、远程查看、数据分析等功能，提高了建筑消防的品质，节约了运行管理成本和人力成本，带来了社会效益。

4 物联网消防给水系统的优势分析

4.1 系统比较

物联网消防给水系统是基于物联网消防给水成套机组、专用稳压泵、智能末端试水系统，消防水泵性能自动测试装置及物联网专用的水位、压力、流量等系统感知组件；运用消防专用数据云平台自行记录系统运行数据自动对系统进行安全评估，故障分析，综合研判，提供关键性决策依据；通过移动终端或PC端对系统进行实时监控，依据分析报告及时反馈、调整和管理，保持整体性能处于最优状态，全面活化和提升消防给水系统的安全可靠性和灭火效能。

物联网消防给水系统的核心组件是物联网消防给水成套机组，它由专用消防水泵、控制柜、仪表、阀门、管道及相关组件集成，具有机械应急启动、手动启动、自动启动、自动低频、工频巡检等功能的机组，如图1所示。

图1 物联网消防给水成套机组

机组是经过应急管理部消防产品成套认证和检验的整体设备，并通过工业化成套生产及测试，能保证机组的统一性能。通过物联网软件、数据平台及移动监控系统的有机结合，实现物联网消防给水系统核心基础功能。物联网消防给水成套机组与传统消防给水系统中消防水泵性能比较如表1所示。

由表1可知，物联网消防给水成套机组从整体装配、控制系统、机组性能、机械应急、物联网功能等方面都优于传统消防水泵，全面完善和提升物联网消防给水系统安全可靠性能。

表1 物联网消防给水成套机组与消防水泵主要性能比较

4.2 投资比较

某超高层公共建筑，建筑高度149.5m，消防给水系统竖向分3个区供水，其中，一区、二区由低位消防水池联合消防水泵供给（泵房一），三区由中间水箱联合消防水泵转输供给（泵房二）。消防给水系统核心组件共计5套，参数如下。

室内消火栓给水系统（2套）：水泵额定流量Q=40 L/s、水泵的压力H=1.60 MPa、水泵的轴功率N=160 kW；Q=40 L/s、H=0.95 MPa、N=90 kW。

自动喷水灭火系统（2套）：Q=55 L/s、H=1.60 MPa、N=160 kW；Q=30 L/s、H=0.85 MPa、N=75 kW。

图2 自动巡检及试验，智能化运维

图3 实时监控（连续）、及时报警、动态模拟

消防给水转输系统（1套）：Q=70 L/s、H=1.20 MPa、N=185 kW。

物联网消防给水成套机组与传消防水泵组投资比较如表2所示。

表2 物联网消防给水成套机组与传统消防水泵组投资比较

两座消防泵房初投资（包括土建、设备、设备安装调试）综合造价，物联网消防给水成套机组是传统消防水泵的两倍。传统消防水泵运维费是23万元/年，物联网消防给水成套机组基本为零。可见，物联网消防给水成套机组初投资回收期为8年。

5 结论

1）物联网消防给水系统从硬件和软件两个方面出发，在建筑全生命周期内提升了消防给水系统的安全可靠性和防火灭火效能，是重大公共建筑安全防火的必然选择。

2）物联网消防给水系统初期投资高于传统消防给水系统，但可通过每年的运维费用来收回，投资回收期为8～10年。

3）物联网消防给水系统的应用将推进智慧消防建筑的进程，促进智慧城市的建设，大大提升了整体城市的消防安全水平。