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消防联动系统常见问题分析及解决对策

发表时间：2020/12/15 来源：《基层建设》2020年第24期作者：郑海波

[导读] 摘要：在经济发展完善的过程中，各种高端建筑不断在城市建设里涌现，建筑行业的技术革命层出不穷。

        江苏开起置业有限公司江苏盐城 224005
        摘要：在经济发展完善的过程中，各种高端建筑不断在城市建设里涌现，建筑行业的技术革命层出不穷。消防工作在各类建筑物建设过程中显得尤为重要。本文根据消防弱电工程设计、施工的实践经验，提出消防报警联动系统存在的问题及改进方案。
        关键词：排烟口（阀）消防联动；排烟防火阀连锁；消火栓启泵按钮信号；消防联动
        引言
        当前建设工程的消防设施广泛存在于住宅、公共建筑等建筑群内。消防联动系统作为消防弱电系统的组成之一有着举足轻重的作用。其主要特点为子系统多、功能复杂且设备遍布广的特点。系统投入使用需要经过初步设计、扩初设计、施工图设计、施工、调试和验收等众多环节。每一环节自身和衔接之间的优劣程度都会直接影响系统功能最终实现的效果。因此，本文结合工程的具体实践，着重对消防联动系统在建筑电气设计、施工过程中部分常见的技术问题进行探讨，希望在今后的设计、施工过程中得到改善。
        （一）消防联动系统的定义
        火灾自动报警系统由火灾探测报警系统、消防联动控制系统、可燃气体探测报警系统及电气火灾监控系统组成。消防联动系由消防联动控制器、消防控制室图形显示装置、消防电气控制装置、消防电动装置、消防联动模块、消火栓按钮、消防应急广播设备、消防电话等设备和组件组成。发生火灾时消防联动控制器按预定的控制逻辑向消防供水泵、防火阀、防排烟防火阀等消防设施准确发出联动控制信号，实现对消防设备联动控制。
        （二）消防联动系统的特点及其存在的问题
        在实践中发现有两个联动问题在设计和施工层面因为规范的不确定性或矛盾性造成无法形成统一认知。第一，关于排烟系统中排烟风机、补风机的联动控制方式；第二，关于未设置火灾报警系统的场所，消火栓启泵信号启泵方式。调研团队任意抽取了八家江苏省内知名设计院和施工单位共计200名相关从业人员进行问卷调查，超八成人员对上述问题存在不同理解。故有必要对上述问题进行调研分析，统一业界对该问题的认知度。
        （三）对上述两个问题的分析
        （1）目前排烟风机排烟口（阀）、排烟防火阀联动设计的主要依据是《建筑防排烟系统技术标准》GB51251（以下简称防排烟规范）、《建筑防烟排烟系统技术标准图集》_15K606及《火灾自动报警系统设计规范》GB50116（以下简称火灾报警规范）。根据《建筑防排烟系统技术标准》，排烟风机、补风机控制方式有如下五种方式：
        1、现场手动控制；2、火灾自动报警系统自动启动；3、消防控制室手动启动；4、系统中任意排烟阀或排烟口开启时，排烟风机、补风机自动启动；5、排烟防火阀在280℃时应自行关闭，并应连锁关闭排烟风机。
        第1、第2、第3种联动或手动控制方式在大量设计、施工过程中充分得到实践验证，第4条、第5条在系统运行过程中发现了不合理性。根据第4条我们可以得出其联动控制方式的工作原理图（图2-1）

        因为上述原理图中排烟口的动作反馈信号、模块反馈信号连锁启动了排烟风机。所谓“连锁”即直接控制末端消防设备，不经过消防主机逻辑判断，而根据火灾报警规范的要求“消防联动控制器应能按设定的控制逻辑向各相关的受控设备发出联动控制信号”、“需要火灾自动报警系统联动控制的消防设备，其联动出发信号应采用两个独立的报警出发装置报警信号的‘与’逻辑组成”。很明显防排烟规范的部分联动控制要求不能满足火灾报警规范的要求。我们该如何执行两本规范的矛盾之处呢？火灾报警规范制定上述要求的初衷又是什么呢？根据火灾报警规范条文解释：“建筑中的火灾探测器和手动火灾报警按钮等报警出触发装置可能受到产品质量、使用环境及人为损坏等原因而产生误动作，单一的报警信号作为自动消防设备动作的联动触发信号可能会由于个别现场设备的误报警而导致误动作”。所以上述联动控制方式原理图可更改为（图2-2）
        （2）第5条要求：“排烟防火阀在280℃时应自行关闭，并应连锁关闭排烟风机、补风机。”根据字面理解所有280℃排烟防火阀自行关闭后，通过内部连线连锁关闭排烟风机。又根据防排烟规范第4.4.10条排烟防火阀设置部位如下：
        1垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上
        2一个排烟系统负担多个防烟分区的排烟支管上；
        3排烟风机入口处
        4穿越防火分区处
        如果按防排烟规范关闭所有防排烟防火阀后会造成其他防烟分区无法排烟的情况，同时结合本规范第4.4.6条要求：“排烟风机应满足280℃时连续工作30min要求，排烟风机英语风机入口处的排烟防火阀连锁，当该阀关闭时，排烟风机应能停止运转”，风机关闭的最终目的在于对无法控制的火灾现场设备进行保护。当机房附近的火灾温度达到280℃时说明火灾已经延续到排烟的机房的核心部位，已经无法控制火灾，此时排烟已经失去了其原有的意义，关闭风机避免新风进入加剧火灾强度是正确选择。通过条文解释和分析得出第5条中所说的排烟防火阀指的是“排烟机房入口处的排烟防火阀”，而不是整个排烟系统中的
        所有排烟防火阀。实际设计和施工时往往在逻辑设置时关闭了所有的排烟防火阀，这样不仅不能及时扑灭火灾反而对火势的蔓延起到了推波助澜的作用。
        （3）对于消火栓按钮启泵设计遵循的规范是《火灾自动报警系统设计规范》GB50116（以下简称火灾报警规范）、《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974（以下简称消火栓规范）。根据火灾自动报警规范，一种联动消火栓泵的控制方式为消防控制主机联动。设置消防报警系统的建筑可以将防火分区内任意一只火灾探测器的报警信号与消火栓启泵按钮的报警信号组成一组“与”信号发送给消防控制中心的消防主机，由消防主机做出逻辑判断后发送启泵信号给消防泵控制柜，但对未设置消防报警系统的建筑，规范要求“消火栓按钮用导线直接引至消防泵控制箱，启动消防泵”。此要求违反了该规范第4.1.1条、4.1.6条“需要火灾报警系统联动控制的消防设备，其联动触发信号应采用两个独立的报警触发装置报警信号的‘与’逻辑组合”。采用单信号的后果就是增加了消防泵误动作的概率。虽然增加了一种启泵的方式，但规范中对消防水泵的控制采用了冗余设计法，即除了消火栓手动报警按钮直接气泵外，还有高位稳压水箱出水管压力开关直接启泵、消防水泵出水管上压力开关启泵两种直接连锁启泵方式，所以消火栓直接启泵方式不是必要的启动方式，其防止误动作的需求远大于成功启泵的需求。再结合消火栓规范11.0.19条关于消火栓气泵按钮的设置要求“消火栓按钮不宜作为直接启动消防水泵的开关……”。综合考虑采用单信号启泵的弊端大于利处，对于未设置火灾自动报警系统的建筑，其消火栓启泵按钮不设置或者将报警信号送至消防控制中心的消防主机是最能满足现行规范要求的做法。
        故上述优化系统的标准控制原理图如下（图3-1）：

        结束语
        1、消防联动控制器在接收到排烟阀、排烟口动作反馈信号后发出启动排烟风机的启动信号，触发排烟口（阀）动作的“与”逻辑信号由不同的两组指示火灾发生的电信号组成，通过信号总线传输给消防控制中心消防联动控制器，消防联动控制器进行逻辑判断。
        2、消火栓启泵按钮信号在设置火灾自动报警系统的建筑内与另一路由火灾探测器发出的火灾报警信号（包括手动报警按钮信号）组成“与”信号总线传输给消防联动控制器，当符合预设的逻辑时，发出启动消防水泵的触发信号至消防泵房消火栓配电柜。
        3、消防联动在火灾报警系统中的作用至关重要。设置一种合理的消防联动逻辑关系不仅可以缩短响应时间而且可以减少系统运行崩溃的概率。总而言之，合理的联动逻辑关系可以提高灭火救援的效率，减少人员伤亡和财产损失，正真做到为人民的生命、财产安全保驾护航。
        参考文献：
        [1]陈伟明杨建民《消防安全技术实务》2019版
        [2]《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017
        [3]《建筑防烟排烟系统技术标准》_15K606
        [4]《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013
        [5]《火灾自动报警系统设计规范图示》14X505-1