關(guān)于消防火災(zāi)報(bào)警與控制系統(tǒng)中排煙風(fēng)機(jī)的控制原理

文/趙承建、于孝紅 山東省青島市消防救援支隊(duì) 山東青島 266071

在建筑火災(zāi)發(fā)生的過(guò)程中，要保障內(nèi)部人員的安全疏散和外部人員的及時(shí)救援，必須充分發(fā)揮排煙風(fēng)機(jī)的作用，利用排煙風(fēng)機(jī)減少火災(zāi)造成的煙霧量，保障疏散和救援工作能夠具有良好的視野和環(huán)境，從而便于重要運(yùn)輸、生產(chǎn)等工作可以持續(xù)進(jìn)行。在《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，針對(duì)控制設(shè)備有明確的要求和說(shuō)明。控制室的相關(guān)設(shè)備應(yīng)該具消防設(shè)備啟動(dòng)/停止、顯示狀態(tài)；消防水泵、排煙風(fēng)機(jī)自動(dòng)控制等功能。如果發(fā)生火災(zāi)問(wèn)題，控制設(shè)備不僅要具備報(bào)警功能，還應(yīng)該顯示報(bào)警部位，為火災(zāi)處理工作提供依據(jù)。

1、消防火災(zāi)事故統(tǒng)計(jì)與分析

統(tǒng)計(jì)顯示，2018年1-8月全國(guó)火災(zāi)事故接報(bào)火災(zāi)達(dá)到16.61萬(wàn)起，其中8月份接報(bào)火災(zāi)有1.42萬(wàn)起，其中涉及傷亡人數(shù)達(dá)到147人，損失財(cái)產(chǎn)約有1.25億元，與2017年相比，火災(zāi)造成的死亡人數(shù)明顯上升，約提升了57.9%。從火災(zāi)數(shù)量、傷亡程度來(lái)看，2018年比2017年的火災(zāi)數(shù)量和傷亡人數(shù)少，造成的損失也隨之下降。目前來(lái)看，引起火災(zāi)的原因有很多，各類(lèi)火災(zāi)具體占比情況如下表所示：

表1 各類(lèi)火災(zāi)所占比例

調(diào)查顯示，城市火災(zāi)總量明顯大于農(nóng)村，大部分火災(zāi)問(wèn)題都發(fā)生在住宅之中，且會(huì)發(fā)生較多傷亡問(wèn)題。從場(chǎng)所的角度來(lái)看，住宅火災(zāi)超過(guò)6千起，死亡人數(shù)超過(guò)50人，占總數(shù)的46.4%和26.2%。在6起重大火災(zāi)中，有5起發(fā)生在住宅區(qū)域。從起火原因來(lái)看，電氣引發(fā)的火災(zāi)占比較大，具體如上表所述。從時(shí)間分布來(lái)看，大部分火災(zāi)發(fā)生在8：00-22：00，這個(gè)階段的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、生活等活動(dòng)比較頻繁，所以用電量較大，引發(fā)火災(zāi)的幾率較大。針對(duì)火災(zāi)發(fā)生的原因、特點(diǎn)、分布情況，應(yīng)該采取有效的火災(zāi)防控工作[1]。

在城市建筑中，為了減少火災(zāi)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的消防火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)。如果發(fā)生火災(zāi)問(wèn)題，該系統(tǒng)可以發(fā)出報(bào)警，同時(shí)室內(nèi)人員及時(shí)疏散，并采取適當(dāng)?shù)膽?yīng)急措施，盡可能控制火災(zāi)的危害范圍。

2、消防火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)中排煙風(fēng)機(jī)的控制原理

2.1 排煙風(fēng)機(jī)控制情況概述

以某公司聯(lián)合主廠(chǎng)房的排煙風(fēng)機(jī)為例，其具體控制情況如下：廠(chǎng)房中配有8臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)都會(huì)匹配1臺(tái)電動(dòng)風(fēng)閥和1臺(tái)280℃排煙放風(fēng)閥。其中，室內(nèi)會(huì)安裝3臺(tái)風(fēng)機(jī)，且保障安裝區(qū)域的整潔性。大廠(chǎng)房?jī)?nèi)會(huì)安裝5臺(tái)風(fēng)機(jī)，在風(fēng)機(jī)正常運(yùn)作的情況下，可以先關(guān)閉電動(dòng)風(fēng)閥，避免車(chē)間內(nèi)部受到污染。如果發(fā)生火災(zāi)問(wèn)題，排煙風(fēng)閥會(huì)隨之開(kāi)啟，然后打開(kāi)排風(fēng)機(jī)，確保煙霧能夠及時(shí)排出。如果防火閥位置聚集的煙霧溫度超過(guò)280℃，則排煙防火閥熔斷關(guān)閉，與之連鎖的風(fēng)機(jī)也會(huì)隨之關(guān)閉。排煙防火閥要具有一定的耐火穩(wěn)定性和完整性，從而滿(mǎn)足隔煙阻火的要求。其中，消防聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)控制電路圖如下：

圖1 消防聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)控制電路圖

在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的過(guò)程中，要確保電動(dòng)風(fēng)閥能夠首先開(kāi)動(dòng)，15s后在運(yùn)作排煙風(fēng)機(jī)。關(guān)機(jī)時(shí)先關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī)，然后再關(guān)閉電動(dòng)風(fēng)閥，通?？梢岳棉D(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)二者的連鎖運(yùn)作。

2.2 風(fēng)機(jī)工作情況

風(fēng)機(jī)工作過(guò)程中，可以分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種。采用手動(dòng)控制，要先將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到手動(dòng)位置，利用氣動(dòng)按鈕氣動(dòng)電動(dòng)風(fēng)閥，通電之后，線(xiàn)路中的kA1點(diǎn)會(huì)保持常開(kāi)觸點(diǎn)，然后利用相應(yīng)的按鈕啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，則相應(yīng)的電路通電，隨之排煙風(fēng)機(jī)開(kāi)啟[2]。如果斷開(kāi)閥門(mén)，則電路斷電，排煙風(fēng)機(jī)、電動(dòng)風(fēng)閥都會(huì)隨之停止運(yùn)作。

在連鎖控制方面，首先轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)位置，將其打到連鎖控制處，啟動(dòng)控制箱內(nèi)的按鈕，電路通電之后，風(fēng)機(jī)會(huì)進(jìn)入開(kāi)啟狀態(tài)。具體為kA1帶電并保持常開(kāi)觸點(diǎn)，觸電閉合后，kT帶電，滿(mǎn)足延時(shí)時(shí)間之后，kT閉合，kM通電，值進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟。如果將風(fēng)機(jī)控制箱中的停止按鈕觸發(fā)，則kA1位置會(huì)失去電力，常開(kāi)觸點(diǎn)也會(huì)隨之?dāng)嚅_(kāi)，kM和kT同時(shí)失電，排煙風(fēng)機(jī)隨之停止運(yùn)行。接收到消防外控啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，觸點(diǎn)k會(huì)隨之閉合，kA線(xiàn)圈通電，外控回路接通，隨之開(kāi)啟風(fēng)機(jī)。如果消防控制室中的應(yīng)急手動(dòng)旋鈕關(guān)閉，則kA線(xiàn)圈通電，回路接通之后，風(fēng)機(jī)也會(huì)隨之開(kāi)啟。然而，如果消防外控信號(hào)斷開(kāi)，kA失去供電，則kA1自保持觸點(diǎn)仍舊存在，排風(fēng)機(jī)也會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。

根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范要求，針對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和分析，應(yīng)該對(duì)排煙風(fēng)機(jī)的控制線(xiàn)路進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。設(shè)計(jì)新的控制回路，在kA位置增加動(dòng)斷觸點(diǎn)，如果釋放操作器件，則該觸點(diǎn)會(huì)延時(shí)閉合，同時(shí)調(diào)整控制室的控制按鈕，將其轉(zhuǎn)換為開(kāi)啟、關(guān)閉按鈕各一個(gè)的形式[3]。針對(duì)遠(yuǎn)程風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)控制進(jìn)行分析，如果接收到消防外控啟動(dòng)信號(hào)，觸點(diǎn)k會(huì)隨之閉合，kA線(xiàn)圈通電，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，外控回路接通，隨之kT通電，滿(mǎn)足延時(shí)要求之后，kT會(huì)自動(dòng)閉合，kM隨之通電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟。人在關(guān)閉時(shí)，接受到信號(hào)后k會(huì)斷開(kāi)，kA線(xiàn)圈也會(huì)隨之?dāng)嚯?，由于增加了?dòng)斷觸點(diǎn)，所以會(huì)有一定的延時(shí)時(shí)間，在延時(shí)的過(guò)程中，kA1線(xiàn)圈、kT、kM全部斷電，排風(fēng)機(jī)會(huì)隨之停止運(yùn)作。通過(guò)調(diào)整，可以對(duì)消防外控信號(hào)加以控制，如果應(yīng)急按鈕閉合，則應(yīng)急回路導(dǎo)通，kA1、kT帶電，經(jīng)過(guò)延時(shí)后，kT閉合，此時(shí)風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)控制回路總串入接SF的常開(kāi)觸點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟控制。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，目前我國(guó)火災(zāi)事故頻頻發(fā)生，各類(lèi)火災(zāi)問(wèn)題不僅會(huì)造成大量財(cái)產(chǎn)的損失，還會(huì)威脅人們的生命安全。所以，要采取有效的火災(zāi)預(yù)防措施，設(shè)置專(zhuān)業(yè)的消防火災(zāi)報(bào)警與控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中，排煙風(fēng)機(jī)是必不可少的組成部分，優(yōu)化排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)和控制，能夠改善排煙風(fēng)機(jī)的應(yīng)用效果，進(jìn)而降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。