消防風(fēng)機(jī)電氣聯(lián)動控制設(shè)計難點(diǎn)解析

王躍武，劉國富

（上海寶冶集團(tuán)有限公司，上海 200941）

0 引言

隨著各類建筑技術(shù)的不斷精進(jìn)，建筑行業(yè)快速發(fā)展，各類公建規(guī)模越來越大，實用功能越來越強(qiáng)，建筑內(nèi)的人流量也越來越大。為保障生命及財產(chǎn)安全，在提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性的基礎(chǔ)上，對建筑內(nèi)的消防系統(tǒng)提出更高要求。而在火災(zāi)狀態(tài)下，電氣消防聯(lián)動控制系統(tǒng)中各風(fēng)機(jī)風(fēng)門的動作狀態(tài)、信號反饋和聯(lián)動控制關(guān)系起著至關(guān)重要的作用。例如排煙風(fēng)機(jī)的聯(lián)鎖開口可將各防火區(qū)內(nèi)的煙氣有效排出；增壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)的有效工作可在防煙室等重要疏散部位形成正壓，保證人員安全逃生；消防補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)的正確工作能保證較為封閉空間內(nèi)的煙氣順利排出。之前的設(shè)計中，由于消防風(fēng)機(jī)的相關(guān)設(shè)計由暖通專業(yè)完成，消防聯(lián)動控制系統(tǒng)是由設(shè)備專業(yè)設(shè)計，易沖淡電氣專業(yè)在這些方面的設(shè)計思維，但從各種案例分析中可發(fā)現(xiàn)，消防風(fēng)機(jī)的聯(lián)動控制與電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)需緊密聯(lián)合，這就要求電氣專業(yè)對暖通消防風(fēng)機(jī)的控制要求及注意事項需要有全面的了解，以下將詳細(xì)闡述電氣專業(yè)在特定項目中進(jìn)行消防風(fēng)機(jī)聯(lián)動控制設(shè)計時，如何結(jié)合規(guī)范規(guī)定完成消防風(fēng)機(jī)的控制要求，解決其難點(diǎn)，避免電氣消防系統(tǒng)中的錯誤。

1 各類風(fēng)機(jī)聯(lián)動控制設(shè)計

某大型公建類項目建筑面積52 819.73m2，其中，地上建筑面積33 158.96m2，地下建筑面積19 660.77m2；地上14層（其中裙房5層，6～14層為東西兩側(cè)塔樓），地下3層；建筑總高度62.8m。建筑內(nèi)排煙系統(tǒng)設(shè)備包括排煙風(fēng)機(jī)加補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)加自然補(bǔ)風(fēng)，以及相關(guān)防煙、防火閥門；防煙系統(tǒng)設(shè)備包括防煙樓梯間及其前室、合用前室的正壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)，以及相關(guān)防煙、防火閥門。本消防設(shè)計中，火災(zāi)報警系統(tǒng)采用控制中心報警系統(tǒng)形式，設(shè)有1個消防控制中心，位于地上1層西南角。

1.1 排煙風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)的消防聯(lián)動控制設(shè)計

1.1.1 相關(guān)規(guī)范說明

根據(jù)GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，需注意以下規(guī)定。

第4.5.2.1條規(guī)定：應(yīng)由同一防煙分區(qū)內(nèi)且兩支獨(dú)立的感煙探測器報警信號，作為排煙口、排煙窗或排煙閥開啟的聯(lián)動觸發(fā)信號，并應(yīng)由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制排煙口、排煙窗或排煙閥的開啟，同時停止該防煙分區(qū)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

第4.5.2.2條規(guī)定：應(yīng)由排煙口、排煙窗或排煙閥開啟的動作信號，作為排煙風(fēng)機(jī)啟動的聯(lián)動觸發(fā)信號，并應(yīng)由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制排煙風(fēng)機(jī)的啟動。

第4.5.3條規(guī)定：防煙系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)的手動控制方式，應(yīng)能在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動拉制器上手動控制送風(fēng)口、電動擋煙垂壁、排煙口、排煙窗、排煙閥的開啟或關(guān)閉及防煙風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備的啟動或停止，防煙、排煙風(fēng)機(jī)的啟動、停止按鈕應(yīng)采用專用線路直接連接至設(shè)置在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動控制器的手動控制盤，并應(yīng)直接手動控制防煙、排煙風(fēng)機(jī)的啟動、停止。

第4.5.5條規(guī)定：排煙風(fēng)機(jī)入口處的總管上設(shè)置的280℃排煙防火閥在關(guān)閉后應(yīng)直接聯(lián)動控制風(fēng)機(jī)停止，排煙防火閥及風(fēng)機(jī)的動作信號應(yīng)反饋至消防聯(lián)動控制器。

1.1.2 項目設(shè)計方案

該項目排煙風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計如圖1所示。由圖1及規(guī)范規(guī)定可知，280℃防火閥FDSH為主管道常開防煙防火閥，其在280℃熔斷時需連鎖排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉，且需要向消防控制中心提供其動作反饋信號；70℃防火閥FD則無需參與聯(lián)動；排煙風(fēng)機(jī)與補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)需在消防控制中心的手動控制盤直接控制其啟動、停止；風(fēng)機(jī)控制箱有防火閥關(guān)閉連鎖關(guān)閉風(fēng)機(jī)的接入端子，控制箱控制情況、啟停狀態(tài)及過負(fù)荷情況的信息反饋的接線端子，聯(lián)動模塊控制啟停的接線端子及消防控制中心的手動控制盤直接控制的接線端子。在進(jìn)行電氣消防系統(tǒng)聯(lián)動設(shè)計時，F(xiàn)DSH防火閥需配置輸入模塊以讀取反饋信號，且該防火閥應(yīng)有直接連鎖風(fēng)機(jī)關(guān)閉的接線；風(fēng)機(jī)控制箱需配置輸入輸出模塊，以模塊聯(lián)動風(fēng)機(jī)的啟停、讀取需要反饋至消防控制中心的相關(guān)監(jiān)控信息。連接手動控制盤的接線端子包括 x1：7、x1：8、x1：9 及 DC24V，由此可知直接控制聯(lián)動線不需7芯阻燃耐火控制電纜，4芯阻燃耐火控制電纜即可滿足規(guī)范要求，這能夠有效地降低項目成本，優(yōu)化項目資金分配。

圖1 排煙及補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)

在排煙風(fēng)機(jī)開啟時，為給著火防煙分區(qū)補(bǔ)入新風(fēng)，保證不出現(xiàn)真空，使煙氣更迅速排出，補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)需要同時作用。但當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉后，若補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)繼續(xù)工作，將會助燃火勢。所以當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)啟動時，同一防煙分區(qū)內(nèi)的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)需同時啟動，但當(dāng)FDSH防火閥達(dá)到280℃熔斷關(guān)閉連鎖排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉時，也應(yīng)同時關(guān)閉其對應(yīng)的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)，避免造成更嚴(yán)重的火災(zāi)損壞。故關(guān)于連鎖補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)關(guān)閉這一條內(nèi)容，也應(yīng)寫入設(shè)計說明中，避免缺乏經(jīng)驗的施工人員忽略這一聯(lián)動控制。

該系統(tǒng)的消防聯(lián)動設(shè)計在圖面上的表達(dá)如圖2所示。

圖2 排煙風(fēng)機(jī)消防聯(lián)動平面

1.2 排煙風(fēng)機(jī)加自然補(bǔ)風(fēng)的消防聯(lián)動控制設(shè)計

1.2.1 相關(guān)規(guī)范說明

排煙風(fēng)機(jī)加自然補(bǔ)風(fēng)的消防聯(lián)動控制設(shè)計規(guī)范條文與排煙風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)的消防聯(lián)動控制設(shè)計相同，此處不再重復(fù)說明。

1.2.2 該項目的具體設(shè)計方案

該項目排煙風(fēng)機(jī)及自然補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計情況如圖3所示。由圖3及規(guī)范規(guī)定可知，280℃防火閥FDSH與上述FDSH防火閥一致；280℃防火閥BECH為排煙風(fēng)管支管上的常閉防火閥，該防火閥在火警時需由聯(lián)動控制模塊控制打開并反饋信號至消防控制中心后，消防控制中心才會發(fā)出指令給其對應(yīng)排煙風(fēng)機(jī)的聯(lián)動模塊，啟動排煙風(fēng)機(jī)。其與防火閥FDSH的區(qū)別在于，當(dāng)防火閥FDSH熔斷關(guān)閉時會連鎖對應(yīng)風(fēng)機(jī)關(guān)閉，并且該風(fēng)機(jī)將不再啟動使用；而防火閥BECH在熔斷關(guān)閉后會反饋信號至消防控制中心，并由消防控制中心判斷該排煙風(fēng)機(jī)對應(yīng)的支管防火閥是否存有開啟單元：若存在未關(guān)斷單元，該風(fēng)機(jī)不關(guān)閉；若所有單元均已斷開，則需關(guān)閉相應(yīng)風(fēng)機(jī)，但此時的風(fēng)機(jī)仍可接收其應(yīng)啟動信號而啟動。該排煙風(fēng)機(jī)控制箱的聯(lián)動控制方式與上述一致，此處不再重復(fù)描述。

圖3 排煙系統(tǒng)

該排煙風(fēng)機(jī)的消防聯(lián)動控制設(shè)計與1.1中的排煙風(fēng)機(jī)設(shè)計的區(qū)別包括以下兩點(diǎn)：此處采用自然補(bǔ)風(fēng)的形式，沒有對應(yīng)的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)，則不需考慮與補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)的聯(lián)動；防火閥BECH的聯(lián)動控制需配置輸入輸出模塊，參與消防聯(lián)動控制，但不直接連鎖風(fēng)機(jī)的啟停。該系統(tǒng)的消防聯(lián)動設(shè)計在圖面上的表達(dá)如圖4所示。

圖4 排煙風(fēng)機(jī)消防聯(lián)動平面

1.3 正壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)的消防聯(lián)動控制設(shè)計

1.3.1 相關(guān)規(guī)范說明

根據(jù)GB 50116—2013需注意以下規(guī)定。

第4.5.1.1條規(guī)定：應(yīng)由加壓送風(fēng)口所在防火分區(qū)內(nèi)的兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測器或一只火災(zāi)探測器與一只手動火災(zāi)報警按鈕的報警信號，作為送風(fēng)門開啟和加壓送風(fēng)機(jī)啟動的聯(lián)動觸發(fā)信號，并應(yīng)由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制相關(guān)層前室等需要加壓送風(fēng)場所的加壓送風(fēng)口開啟和加壓送風(fēng)機(jī)啟動。

第4.5.1.2條規(guī)定：應(yīng)由同一防煙分區(qū)內(nèi)且位于電動擋煙垂壁附近的兩只獨(dú)立的感煙火災(zāi)探測器的報警信號，作為電功擋煙垂壁降落的聯(lián)動觸發(fā)信號，并應(yīng)由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制電動擋煙垂墮的降落。

第4.5.4條規(guī)定：送風(fēng)口、排煙口、排煙窗或排煙閥開啟和關(guān)閉的動作信號，防煙、排煙風(fēng)機(jī)啟動和停止及電動防火閥關(guān)閉的動作信號，均應(yīng)反饋至消防聯(lián)動控制器。

1.3.2 該項目的具體設(shè)計方案

該項目排煙風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計情況如圖5所示。

圖5 加壓送風(fēng)系統(tǒng)

由圖5及規(guī)范規(guī)定可知，70℃防火閥MEC為主管道常閉防煙防火閥，在火警時需由聯(lián)動控制模塊控制該防火閥打開并反饋信號至消控室，消防控制中心在接收到防火閥MEC打開信號后，通過加壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)的聯(lián)動控制模塊控制風(fēng)機(jī)啟動。當(dāng)其溫度達(dá)到70℃熔斷關(guān)閉時，需向消防控制中心提供動作反饋信號。系統(tǒng)中，自垂百葉送風(fēng)口ZC為常開加壓送風(fēng)口，多運(yùn)用于樓梯間，無需參與消防聯(lián)動控制。而多葉送風(fēng)口GP為常閉加壓送風(fēng)口，多運(yùn)用于前室及合用前室，在火警時需由聯(lián)動控制模塊控制該風(fēng)口及其鄰近樓層的多葉送風(fēng)口打開，同時反饋信號至消控室，消防控制中心在接收其反饋信號后會發(fā)出指令打開該風(fēng)口對應(yīng)主管的防火閥MEC，再通過風(fēng)機(jī)聯(lián)動控制模塊啟動風(fēng)機(jī)。當(dāng)MEC溫度達(dá)到70℃熔斷關(guān)閉時，不直接連鎖風(fēng)機(jī)關(guān)閉，但需提供動作反饋信號至消防控制中心。加壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)與排煙風(fēng)機(jī)、補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)同樣需在消防控制中心的手動控制盤直接控制其啟動、停止。風(fēng)機(jī)控制箱的聯(lián)動控制與排煙風(fēng)機(jī)、補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)一致。

在電氣消防系統(tǒng)聯(lián)動設(shè)計的過程中，MEC防火閥需配置輸入輸出模塊，用來控制其打開，并讀取反饋信號；風(fēng)機(jī)控制箱需配置輸入輸出模塊，用來聯(lián)動風(fēng)機(jī)的啟停、讀取需要反饋至消防控制中心的相關(guān)監(jiān)控信息，除此之外還需接入一根消防控制中心手動控制盤的直接控制線。該系統(tǒng)的消防聯(lián)動設(shè)計在圖面上的表達(dá)如圖6所示。

圖6 正壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)消防聯(lián)動平面

2 結(jié)語

本文主要介紹了各類風(fēng)機(jī)與風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)與防火閥、風(fēng)機(jī)防火閥與電氣消防系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制，具體描述了聯(lián)動控制系統(tǒng)設(shè)計過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、容易被忽視的聯(lián)動控制規(guī)則。從本文對各類風(fēng)機(jī)、防火閥、電氣聯(lián)動原理的描述中可以得到以下結(jié)論。

1）各類消防風(fēng)機(jī)間存在聯(lián)動控制，需要根據(jù)不同類型防火分區(qū)分別進(jìn)行聯(lián)動控制。

2）各類防火閥之間存在聯(lián)動控制，防火閥之間的控制需要根據(jù)其不同的功能做到有次序開通或關(guān)閉。

3）各類風(fēng)機(jī)與防火閥之間存在聯(lián)動控制，防火閥的控制信號一方面由風(fēng)機(jī)的狀態(tài)決定，但另一方面，防火閥的狀態(tài)也決定了風(fēng)機(jī)的啟停狀態(tài)。

4）風(fēng)機(jī)、防火閥、電氣消防控制中心之間的信號傳遞順序需要根據(jù)不同的情況分別決定。

本文以某公建類消防系統(tǒng)為例進(jìn)行描述，其中消防聯(lián)動控制系統(tǒng)能夠應(yīng)用至其他類型建筑，但對于具有特殊功能的建筑，還需進(jìn)一步根據(jù)建筑實際功能需求優(yōu)化消防聯(lián)動控制系統(tǒng)。