小議消防水泵的控制要求

樊 浩

(中國建筑西北設計研究院有限公司, 陜西 西安 710018)

0 引 言

消防水泵包括消火栓泵、噴淋消防泵等,屬于消防系統(tǒng)的重要設備,對其控制設計需要電氣專業(yè)與給排水專業(yè)密切配合。按設計程序,消防水泵的具體控制要求由給排水專業(yè)提資,電氣專業(yè)負責實施。

GB 50116—2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》[1](簡稱《火規(guī)》)中對消防水泵有明確的控制要求,但在實施過程中發(fā)現(xiàn)其連鎖控制與聯(lián)動控制要求尚值得商榷。另外《火規(guī)》實施在前,與之后更新的給排水專業(yè)規(guī)范GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》[2]、GB 50084—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》[3]存在不統(tǒng)一。

消防給水系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)均包括多種系統(tǒng),其中臨時高壓濕式消火栓系統(tǒng)和濕式自動噴水滅火系統(tǒng)在民用建筑中最為常見。本文主要對這兩種系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進行分析。

1 消防水泵控制要求的有關規(guī)定

GB 50116—2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》第4.3.1 條規(guī)定“聯(lián)動控制方式,應由消火栓系統(tǒng)出水干管上設置的低壓壓力開關、高位消防水箱出水管上設置的流量開關或報警閥壓力開關等信號作為觸發(fā)信號,直接控制啟動消火栓泵,聯(lián)動控制不應受消防聯(lián)動控制器處于自動或手動狀態(tài)影響。當設置消火栓按鈕時,消火栓按鈕的動作信號應作為報警信號及啟動消火栓泵的聯(lián)動觸發(fā)信號,由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制消火栓泵的啟動”;第4.2.1條規(guī)定“濕式系統(tǒng)和干式系統(tǒng)的聯(lián)動控制設計,應符合下列規(guī)定:1.聯(lián)動控制方式,應由濕式報警閥壓力開關的動作信號作為觸發(fā)信號,直接控制啟動噴淋消防泵,聯(lián)動控制不應受消防聯(lián)動控制器處于自動或手動狀態(tài)影響?！?/p>

GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》第11.0.4條規(guī)定“消防水泵應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關,或報警閥壓力開關等開關信號應能直接自動啟動消防水泵。消防水泵房內(nèi)的壓力開關宜引入消防水泵控制柜內(nèi)”;第11.0.19條規(guī)定“消火栓按鈕不宜作為直接啟動消防水泵的開關,但可作為發(fā)出報警信號的開關或啟動干式消火栓系統(tǒng)的快速啟閉裝置等。”

GB 50084—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》第11.0.1 條規(guī)定 “濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)應由消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關和報警閥組壓力開關直接自動啟動消防水泵?！?/p>

2 《火規(guī)》對消防水泵連鎖控制的規(guī)定值需要商榷

給排水專業(yè)規(guī)范對消火栓泵、噴淋消防泵均規(guī)定了多種啟泵方式,但GB 50084—2017第11.0.1條條文說明也強調“需要說明的是,規(guī)定不同的啟泵方式,并不是要求系統(tǒng)均應設置這幾種啟泵方式,而是指任意一種方式均應能直接啟動消防水泵”,說明消防水泵只要采取一種啟泵方式就可滿足規(guī)范要求,此時采用連鎖控制也可以。但目前水專業(yè)設計消防系統(tǒng)時均設置了多種啟泵方式,電氣上是否有必要將這幾種啟泵信號均納入連鎖控制？ 能否將聯(lián)鎖控制和聯(lián)動控制結合使用？由于《火規(guī)》的規(guī)定只能采用連鎖控制,從而使得設計人員只得遵照執(zhí)行。

GB 50974—2014第11.0.4條、GB 50084—2017第11.0.1條主要規(guī)定了消防水泵自動啟動信號的采集原則,對控制方式未做具體規(guī)定。電氣上無論采用聯(lián)動控制還是連鎖控制,均可滿足自動啟泵要求,同時依據(jù)GB 50974—2014中第11.0.4條建議“泵房內(nèi)的壓力開關宜引入消防水泵控制柜內(nèi)”,即連鎖控制信號宜采用泵房內(nèi)的壓力開關,這也說明連鎖控制信號宜就近引接?！痘鹨?guī)》將“高位消防水箱出水管上的流量開關、報警閥組壓力開關”也納入連鎖控制,從控制上并無問題,但給設計、施工以及后期變更都帶來諸多不便。

(1) 高位消防水箱均要求設在建筑或建筑群中的最高處,報警閥組壓力開關通常也沒有設在泵房內(nèi),距離消防泵房比較遠,連鎖控制線較長,增加布線量和線纜使用量。另外從16D303-3《常用水泵控制電路圖》[4]中可以看出,連鎖控制線電壓為AC 220 V,無法和報警線路同橋架敷設,通常沿強電橋架敷設,強電橋架由施工單位負責施工,報警線路橋架由消防公司施工,連鎖控制線屬于消防范疇,存在兩家公司協(xié)調施工問題。

(2) 需要核對線路壓降,以保證中間繼電器能夠可靠吸合。目前,電氣設計人員很少有核對壓降,等到調試時才發(fā)現(xiàn)問題,解決起來困難較大。

(3) 有時會碰到一個小區(qū)前期的建筑已投入使用,后期建筑卻是小區(qū)最高建筑,水專業(yè)為滿足規(guī)范,必須在最高建筑增設高位水箱,再將流量開關信號引至消防泵房難度更大,不但線路施工復雜,消防水泵的控制柜也要改動。此條對報警閥組壓力開關更是普遍,每個獨立建筑均設報警閥間,后期施工的建筑均需要重新敷設連鎖控制線。

若將流量開關、報警閥組壓力開關納入聯(lián)動控制,則簡便易行,具有一對觸點即可,連輸入模塊也無需增加(利用連鎖控制的輸入模塊)?！痘鹨?guī)》將流量開關、報警閥組壓力開關納入連鎖控制值得商榷。有種說法“連鎖控制比聯(lián)動控制更可靠”,缺乏依據(jù),聯(lián)鎖控制、聯(lián)動控制、手動控制是消防水泵的3種控制方式,具有互補性,屬于冗余控制。聯(lián)鎖控制也會因啟泵線路出現(xiàn)短路、斷路等電氣故障而失效。這3種控制方式通過不同路徑實現(xiàn)啟泵,大大降低因線路故障而造成啟泵失效的風險,但均是通過繼電器來啟動消防泵,若繼電器故障,仍會造成啟泵失敗。因此根據(jù)水專業(yè)規(guī)范要求,消防水泵控制柜又增設機械應急啟泵功能?？梢姙榱舜_保消防水泵在火災時能夠可靠啟動,采用多種控制方式,只是為了提高可靠性,并不存在哪種控制方式更可靠的問題。

因此,建議將泵房內(nèi)的壓力開關信號就近引入消防水泵控制柜內(nèi),連鎖控制消防水泵,高位消防水箱出水管上的流量開關、報警閥組壓力開關納入聯(lián)動控制,通過報警總線聯(lián)動控制消防水泵。這種做法既滿足水專業(yè)規(guī)范有關消防水泵的控制要求,又方便施工,同時多了一種聯(lián)動控制,也提高了可靠性。需要注意的是,電專業(yè)與水專業(yè)設計時要密切配合,要求水專業(yè)在泵房內(nèi)必須設壓力開關。

3 《火規(guī)》對噴淋消防泵并無聯(lián)動要求

《火規(guī)》第4.2.1條對噴淋消防泵只提出了連鎖控制要求,并無聯(lián)動控制要求,但14X505-1 《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》[5]圖示(簡稱《火規(guī)》圖示)在第23頁聯(lián)動控制時提出“報警閥壓力開關的動作信號與該報警閥防護區(qū)域內(nèi)任一火災探測器或手動報警按鈕的報警信號作為觸發(fā)信號,聯(lián)動控制啟動噴淋消防泵?！贝藯l讓人有點費解,報警閥壓力開關的動作信號既是連鎖控制啟泵信號,又是聯(lián)動控制啟泵的觸發(fā)信號,問題是同一信號連鎖控制時是直接啟泵,聯(lián)動控制時卻要經(jīng)過“與”邏輯后才能啟泵,這從邏輯上有點不通,是對聯(lián)動控制的一種“不信任”?？傊?《火規(guī)》圖示中此條聯(lián)動控制要求值得探討。

GB 50084—2017在維持原有啟泵方式的基礎上,新增了采用消防水泵出水干管上設置的壓力開關、高位消防水箱出水管上的流量開關直接啟泵方式,這也是為了與GB 50974—2014協(xié)調一致。這與《火規(guī)》規(guī)定有出入,但并不矛盾,設計時需注意。究其原因是《火規(guī)》對設備的控制要求都是建立在相關專業(yè)規(guī)范的基礎上,相關專業(yè)規(guī)范一旦更新,就會出現(xiàn)《火規(guī)》與之不協(xié)調,電氣設計人員設計時應與相關專業(yè)密切配合,避免設計出現(xiàn)遺漏或違規(guī)。

4 消火栓按鈕信號不應作為聯(lián)動觸發(fā)信號

GB 50974—2014第11.0.4條非常明確了消火栓泵自動啟泵信號就是壓力開關和流量開關,《火規(guī)》第4.3.1條“當設置消火栓按鈕時,消火栓按鈕的動作信號應作為報警信號及啟動消火栓泵的聯(lián)動觸發(fā)信號,由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制消火栓泵的啟動”,二者有點出入,設計如何執(zhí)行？

當建筑內(nèi)有火災自動報警系統(tǒng)時,《火規(guī)》取消消火栓按鈕直接啟泵要求,減少布線量和線纜使用量,使得設計和施工更加方便。在宣貫《火規(guī)》時對消火栓按鈕作了重點說明“在編制規(guī)范時,曾提出取消消火栓按鈕,用手動報警按鈕來取代,但考慮到其動作信號可以用來確認被使用消火栓的位置信息,才得以保留”。

GB 50974—2014 第11.0.19 條“消火栓按鈕不宜作為直接啟動消防水泵的開關,但可作為發(fā)出報警信號的開關或啟動干式消火栓系統(tǒng)的快速啟閉裝置等”,由此水專業(yè)規(guī)范明確指出消火栓按鈕不宜作為啟泵信號。

通過分析,消火栓按鈕動作信號不宜作為啟動消火栓泵的聯(lián)動觸發(fā)信號。兩個專業(yè)規(guī)范的要求不同,其原因主要是兩個規(guī)范發(fā)行時間不同,希望規(guī)范修編時得以解決。

5 結 語

水專業(yè)是消防水泵設計的主專業(yè),對消防水泵的控制不僅要滿足電氣規(guī)范,更要滿足水專業(yè)的相關規(guī)范。

本文對《火規(guī)》中有關消防水泵控制的幾點建議如下:

(1) 消防水泵的連鎖控制信號應就近從泵房的壓力開關引接,高位消防水箱出水管上的流量開關,或報警閥壓力開關等開關信號建議納入聯(lián)動控制。

(2) 噴淋消防泵應依據(jù)水專業(yè)規(guī)范增設相應的啟泵方式。

(3) 消火栓按鈕作為聯(lián)動觸發(fā)信號與水專業(yè)規(guī)范不符。

(4) 需注意水專業(yè)規(guī)范更新情況。