消防聯動系統設計中存在問題的分析

李躍龍1  李躍虎2

(1．河南省城鄉建筑設計院；2河南省建筑設計研究院有限公司450000)

1.引言

    現代建筑中，根據工程規模，使用性質，對火災撲救難易程度不同，設置了各種消防設備，它們靠火災自動報警系統聯合動作發揮作用，因此，做好消防聯動設計，對保證工程的可靠使用和人員生命安全是非常重要的。目前在對一些工程消防設施檢查中，發現某些通風、防排煙設備和水滅火設備不能正常工作，一些技術參數達不到規范中的要求。分析原因，除了設備本身存在的故障或是由于施工安裝過程存在的一些缺陷外，在設計階段各專業缺乏很好配合，出現脫節也是原因之一。

2.存在的問題

    (1)通氣、空調、防排煙系統

    ①排煙系統控制。在排煙系統設計中，排煙風機入口，排煙支管及排煙口處均設有排煙防火閥。當主機接到火災報警系統發來的火警信號時，聯動控制柜將控制信號送到排煙口的輸出模塊，打開排煙口，同時聯動打開排煙支管的常閉排煙防火閥，當排煙口煙氣溫度超過280oC時，自動關閉排煙防火閥，并聯動關閉排煙風機，以滿足《火災自動報警系統設計規范》第6、3、9條所規定的火災報警后，消防控制設備對防煙、排煙設施應有的“啟動有關部位的防煙和排煙風機、排煙閥等，并接受其反饋信號”的控制、顯示功能要求。在排煙系統設計中，暖通專業通常情況是按防煙分區來計算排煙量，選擇風機。由于兩專業間溝通不夠，電氣專業對此有時并不清楚，在對其聯動控制設計時j往往按防火分區來設置控制模塊，結果是造成排煙量不足，風機容量小。例如鄭州銀基商貿城就出現這樣的情況，現在進行消防整改又十分困難。

    ②防煙系統的控制。防煙系統即加壓送風系統。它是由送風機，風道及送風口組成，它用于樓梯間和消防前室，能有效防止火災的煙氣進入疏散通道，保證人員在事故狀態下的疏散。當有火災信號報警時，控制室主機聯動開啟排煙風機聯動加壓風機。當加壓風機開啟時，聯動著火層與著火層相鄰的多葉送風口，對20層以上建筑聯動著火層、著火層上一層及著火層下一層，共三層；對20層以下的則聯動著火層及著火層的上一層，二層即可。一般來說，疏散樓梯間的多葉送風口多采用垂式，就沒有必要進行聯動控制開啟，只需控制加壓風機即可，有的電氣設計人員，由于對多葉送風口的設置不太清楚，加之暖通專業又未交待清楚，在工程實際出現該聯動的設備沒進行聯動控制，不需進行聯動的則按聯動要求進行了設計。

    根據《火災自動報警系統設計規范》第5、3、2條要求，對防煙和排煙風機除采用總線編碼模塊控制外，還應在消防控制室設置手動直接控制裝置，并接收其動作信號，以提高其可靠程度。有的設計人員往往忽略了這條要求，未設置直啟回路。

    ③防火閥的控制。在暖通專業設計中，防火閥的應用是非常普遍的，特別是在高層民用建筑中，更是如此。它可分為兩大類，一類是安裝于通風空調管道上的，稱為防煙防火閥，另一類是裝于排煙系統上的，就是前邊提到的2800C關閉的排煙防火閥，兩種防火閥在正常情況下其位置狀態是相反的，其作用也是不同的。防煙防火閥的作用是在發生火災時為阻止火災蔓延，需進行關閉，并聯動停止空調送風機。《高層民用建筑設計防火規范》第8、5、3條規定，在通風和空調調節系統中“管理穿越防火分區處”、“穿越通風，空氣調節機房及重要的或火災危險性大的房間隔和樓板處”、“垂直風管與每層水平風管交接處的水平管道上”、“穿越變形縫處的兩側”，都應裝設防煙防火閥。無論是《高規》或是《建規》都規定了其動作溫度應為70。C時，自熔件熔斷，關閉防火閥，關閉信號通過輸入模塊送至消防控制室的控制主機，主機根據聯動程序給輸出模塊發出信號，關閉空調機，第二種方式是電動式的，在火災報警發出報警信號后，通過主機直接聯動關閉電動防火閥和停止有關部位的空調送風機，并將動作信號返饋給控制室主機。

    在防火閥的聯動控制設計中，較常出現的問題是暖通專業向電氣專業漏提數量或安裝位置提供錯誤，造成電專業的輸入、輸出模塊數量出現偏差。另一常見的問題是電專業人員對防火閥的動作方式不清，控制信號回路就難以保證其正確性，在火災自動報警聯動系統上漏掉部分控制顯示功能。

    ④暖通空調與電氣兩專業在配合上除了上述所示問題外，在以下幾個方面被疏忽：

    1)在地下室發生火災時，當排煙風機開啟時，還應啟動排煙系統的補風風機，當排煙管道內煙溫超過280oC，排煙風機關閉時，亦應聯動關閉補風風機。

    2)在有氣體滅火的系統中，在發生火災報警并經確認后，首先應停止有關防護區內所有的送排風系統，并關閉與室外相通的送排風系統的防火閥，保持現場的氣密性，當滅火后，再開啟排風系統。

    3)對設有事故排風的場所，其排風機應采用防爆電機，并在室內外便于操作的地點分別安裝控制開關；在其房間內安裝有害氣體濃度檢測設備，將檢測信號傳送到控制室；對該場所的金屬管道，電機設置防靜電接地裝置。

    電氣設計人員多數并沒有注意到這些要求，設計圖中出現遺漏。

    (2)氣體滅火系統

    ①國家規范《氣體滅火系統設計規范》(GB50370—2005)對氣體滅火系統的報警、控制、信號顯示，提出了如下要求。

    1)氣體滅火防護區內應設火災自動報警系統，探測器應使用有較高靈敏度感煙、感溫揮測器組合。火警信號應送至氣體滅火控制盤，啟動滅火程序。對設有消防控制室的場所，各防護區滅火控制系統的有關信號傳送至主機。

    2)管網滅火系統應設有自動、手動和應急操作三種啟動方式，予制滅火系統應設自動和手動兩種啟動方式。防護區內外應設自動、手動控制狀態的顯示裝置。自動控制裝置應在接到兩個獨立的火災信號，可控延時30s噴射氣體；手動控制裝置和手動與自動轉換裝置應設在防護區疏散出口的門外便于操作的地方，安裝高度為距地1．5m。

    3)氣體滅火系統操作與控制，應包括對開口封角裝置。通風機械和防火閥等設備的聯動操作與控制。

    4)防護區內的疏散通道及出口，應設應急照明與疏散指示標志。防護區內應設聲、光報警；防護區的入口處應設聲、光報警和滅火劑噴放指示燈。滅火劑噴射指示燈應保持到防護區通風換氣后，以手動方式解除。

    5)經過有爆炸危險和變電、配電場所的管網，以及布設在以上場所的金屬箱體，應設防靜電接地。

    ②此部分設計中存在的主要問題反映以下幾方面：

    1)水專業有氣體滅火裝置要求，電專業對這部分出現空缺，或僅有示意性框圖，沒有具體聯動控制設計圖，而是留給裝置供應商或消防施工單位去做，造成土建管線予埋沒法施工，建設單位無統一招標標準，施工中出現漏項，扯皮。

    2)電氣設計人員對相關專業規范中對電氣控制的要求，對被控對象的電氣系統接線不熟悉、不理解，不能正確反映到聯動控制系統設計圖中，造成漏控、錯控、不完整。

    3)電專業中強、弱電設計之間相互脫節，較常見的是火災自動報警及消防聯動控制進行了設計，對規范中提出的強電方面的安全要求出現遺漏，留下了一些隱患。

    (3)自動噴水滅火系統

    ①濕式系統、干式系統的噴頭動作后，應由壓力開關直接連鎖自動啟動供水泵。

    ②預作用系統、雨淋系統及自動控制的水幕系統，應在火災系統報警后(同時打開雨淋報警閥上的電磁閥)，立即自動向配水管道供水。

    ③采用消防水箱為系統管道穩壓的，應由報警閥組的壓力開關信號聯動供水泵；采用氣壓給水設備時，應由報警閥組或穩壓泵的壓力開關信號聯動供水泵。

    ④干式、預作用系統采用有壓氣體充滿管道時，在快速排氣閥人口前應設電閥，在啟動水泵的同時開啟電動閥。

    ⑤預作用系統、雨淋系統和自動控制的水幕系統，應同時具備自動、現場手動和消防控制室手動遠控。

    ⑥消防控制室(盤)應能顯示水流指示器，壓力開關，信號閥，水泵，消防水池及水箱水位，有壓氣體管道氣壓，以及電源等是否處于正常狀態的反饋信號，并應能控制水泵，電磁閥，電動閥等的操作。

    (4)水噴霧滅火系統

    ①水噴霧滅火系統應設有自動控制、手動控制和應急操作三種控制方式，當響應時間大于60s時，可采用手動控制和應急操作方式。

    注：響應時間，由火災自動報警系統發出火警信號起，至系統中最不利點水霧噴頭噴出水霧的時間。

    ②保護液化氣儲罐的水噴霧滅火系統的控制，除應能啟動直接受火擊的雨淋閥外，還應能啟動距離接受火擊1．5倍罐徑范圍內臨近的雨淋閥。

    ③分段保護皮帶輸送機的水噴霧滅火系統，除應能啟動起火區段的雨淋閥外，還應能啟動起火區段下游相鄰區段的雨淋閥，并應能同時切斷皮帶輸送機的電源。

    ④水噴霧滅火系統的控制設備應具有下列功能：

    1)對主備電源自動切換，雨淋閥啟閉狀態和水泵啟停狀態進行監控。

    2)重復顯示保護對象狀態，應能選擇控制方式。

    (5)消火栓系統

    ①消防水泵應保證在火警后30s內啟動；

    ②高層廠房(倉庫)和高位消防水箱靜壓不能滿足最不利點消火栓水壓要求的其他建筑，采用臨時高壓給水系統的高層建筑，應在每個室內消火栓處設置直接啟動消防水泵的按鈕，并應有保護設施。

    ③設有高位水箱的消防給水系統，當設有增壓設施時，應在氣壓水罐上或增壓出水管上安裝帶節點的電壓力表(上限，下限控制增壓泵的啟停)，當下限超過規定值，并繼續下降時，就應該給出信號直接啟動設在消防泵房中的消防水泵。

3.結語

    一個優秀的建筑工程，它是各學科的合諧統一，一個安全的工程，它是建立在各專業的配合上，并貫徹在設計、施工、運行管理的整個過程中。現代建筑中，根據建筑物規模大小，使用性質的重要性，火災補救難易程度不同，分別安裝了各種消防設備，要使它們達到預期效果，在火災出現時真正發揮作用，在設計中熟悉掌握國家相關規范，理解并掌握各專業的相互關聯要求，作出一個完整的設計，加強專業間協調是必不可少的。

參考文獻

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[5]GB50370—2005，氣體滅火系統設計規范[s]．北京：中國計劃出版社，2005．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)