火災自動報警在建筑防煙排煙系統中的聯動控制探討

劉明，滿淳

（1.天津渤化工程有限公司，天津300193；2.中國鐵塔股份有限公司天津市分公司，天津300000）

1 前言

《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB51251-2017）已經從2018 年8 月1 日起開始實施，其中第5 章節對防煙系統和排煙系統的系統控制做出了具體規定。

《火災自動報警系統設計規范》（GB 50116-2013）第4.5 節對防煙系統、排煙系統的聯動控制設計提出了明確要求。

2 建筑防煙排煙系統及相關的聯動控制

2.1 什么是建筑防煙系統

建筑防煙系統，是指通過采用自然通風的方式，防止火災煙氣在前室、避難間（層）、樓梯間等空間內積聚，或通過采用機械加壓送風方式阻止火災煙氣侵入前室、避難間（層）、樓梯間等空間的系統，防煙系統分為自然通風系統和機械加壓送風系統[1]。

2.2 什么是建筑排煙系統

建筑排煙系統，是指采用機械排煙或自然排煙的方式，將走道、房間等空間的火災煙氣排至建筑物外的系統，分為機械排煙系統和自然排煙系統[1]。

2.3 建筑防煙排煙系統的相關聯動控制要求

首先還需要重申一下，防煙系統中的封閉樓梯間是指在樓梯間入口處設置門，以防止火災的熱氣和煙進入的樓梯間。防煙樓梯間是指在樓梯間出口處設置防煙的前室、凹廊或開敞式陽臺（統稱前室），且通向樓梯間和前室的門均為防火門，以防止火災的熱氣和煙進入樓梯間的構造形式[1]。

《火災自動報警系統設計規范》（GB 50116-2013）：加壓送風口的聯動控制在該規范修訂以前，并沒有明確建筑物防火分區內某個部位的感煙火災探測器動作聯動加壓送風口的開啟動作，絕大多數選用靠近疏散樓梯間的感煙火災探測器的動作信號聯動送風口動作。而該規范明確規定送風口所在防火分區內設置的兩個獨立的火災探測器，或一個火災探測器與一個火災手動報警按鈕組成的“與”邏輯聯動送風口開啟進而使加壓送風機啟動。通常情況下，加壓送風機的吸氣口中設有電動風閥，該閥與加壓送風機聯動，加壓送風機啟動則電動風閥開啟；加壓送風機停止則電動風閥關閉。

排煙系統在消防系統自動控制方式下，同一個防煙分區內的兩個獨立的火災探測器或一個火災探測器與一個手動報警按鈕的報警信號組成的“與”邏輯聯動啟動排煙閥或排煙口。通常聯動排煙閥或排煙口的電源為24V 直流電源，該電源可以由現場設置的消防設備的直流電源來提供，也可以由消防控制室內的直流電源箱來提供，但是為了降低傳輸線路中的傳輸損耗，通常建議盡可能采用現場設置的消防設備的直流電源這種方式進行供電。所串接的排煙口的反饋信號應該并接，并作為啟動排煙風機的聯動觸發信號。

防煙系統、排煙系統的手動控制方式，由于篇幅有限本文不再贅述。防煙、排煙風機的啟動和停止信號以及電動防火閥的關閉動作信號，以及排煙閥或排煙窗、送風口、排風口的開啟和關閉的動作信號，需要全部反饋至消防聯動火災報警控制器上。消防排煙風機上的入口處中的總管上所設置的280℃排煙防火閥應該在關閉后直接聯動對應的控制風機停止，排煙風機及排煙防火閥的動作信號必須能反饋到對應的消防聯動控制器中[2]。

《建筑防煙排煙系統技術標準》（GB51251-2017）：對于防煙系統的聯動控制方式，首選火災自動報警系統以聯動啟動防煙系統。防煙系統啟動工作，一般情況下需要前期對火災進行判定，一般根據火災自動報警系統中邏輯的設定來對火災進行判定。加壓送風機在送風系統中起到的是中樞的作用，因此需要具備多種啟動方式，除了能在不受到火災自動報警系統內部系統故障影響下獨立控制以外，還需要能在接收到火災自動報警系統聯動信號以后聯動啟動消防設備。為了便于消防值班人員準確掌握及控制消防設備的運行狀況，防煙系統設施的動作反饋信號均需要反饋至消防控制室中。發生火災時，系統應能按照設計要求準確地開啟著火層及其上下層的送風口，這樣做既能符合防煙的要求，又能避免該系統發生超壓現象，直接影響到內部人員的安全疏散及人身安全。機械加壓送風系統需設置測壓裝置，這樣既可以掌握系統運行的信息，還可以作為超壓后啟動風壓調節措施及余壓閥的動作信號。由于風壓過高會引起開門的困難，甚至于不能打開門影響安全疏散，所以疏散門的方向朝疏散方向開啟，加壓送風作用的方向與疏散方向正好相反。

對于排煙系統的聯動控制方式，同樣是優先選用火災自動報警系統聯動啟動排煙系統。在前期的火災判定后，排煙系統才會工作啟動。火災判定一般是根據火災遞送報警系統的邏輯設定進行判定。排煙風機及其補風機除了火災自動報警系統聯動啟動和就地啟動這兩種啟動方式外，還應具有系統中任一排煙口（閥）開啟后的聯動啟動和消防控制室內的直接控制啟動這兩種啟動方式，其目的是為了提高系統的可靠性，不受到其他因素的影響。機械排煙系統中的常閉排煙口（閥）應該設置火災自動報警系統就地開啟的手動裝置和聯動開啟的功能，并與排煙風機進行聯動。當確認火災發生后，火災自動報警系統應該在15s 以內聯動啟動相應防煙分區的排煙風機、補風設施和全部的排煙口（閥）。同時應該在30s 內自動關閉所有與排煙無關的空調系統與通風系統，以確保火災發生以后煙氣能得到迅速的控制和排放，不向非火災區域擴散蔓延，以防止通風空調系統對煙氣的干擾。自動排煙窗與活動擋煙垂壁也應該設有就地手動啟動和火災自動報警系統的聯動功能。當確認火災發生后，火災自動報警系統需要在15s 內聯動相應防煙分區的全部活動擋煙垂壁，目的是為了能及時形成儲煙倉；并且需要在60s以內或者小于煙氣充滿儲煙倉的時間以內開啟完畢自動排煙窗以保證排煙面積準確到位。

2.4 筆者觀點

2.4.1 《建筑防煙排煙系統技術標準》將擋煙垂壁的聯動控制劃分在排煙系統之中，而《火災自動報警系統設計規范》將擋煙垂壁的聯動控制劃分為防煙系統。筆者認為，防煙排煙的理論定義應確定并統一。實際上，規范中所定義的“防煙系統”是指通過自然通風方式，防止火災煙氣在樓梯間、前室、避難層（間）等空間內積聚，或通過采用機械加壓送風方式阻止火災煙氣侵入樓梯間，前室、避難層（間）等空間的系統；而“排煙系統”則指采用自然排煙或機械排煙的方式，將房間、走道等空間的火災煙氣排至建筑物外的系統。擋煙垂壁的作用是確保火災發生后及時形成有效的儲煙倉，將煙氣限定在預先劃分好的區域內，便于煙氣及時充分的被排煙系統排至建筑物外。這樣看來將擋煙垂壁劃分在排煙系統是較為合適的，因而對于擋煙垂壁的聯動控制也應劃分在排煙系統之中。

2.4.2 《火災自動報警系統設計規范》第4.6.3 條對疏散通道上設置的防火卷簾的聯動控制提出了設計要求，規定任一只專門用于聯動防火卷簾的感煙火災探測器的報警信號聯動控制防火卷簾下降至距樓板面1.8m 處，目的是為保障防火卷簾能及時動作，以起到防煙作用，避免煙霧經此擴散。對于電動擋煙垂壁《火災自動報警系統設計規范》第4.5.1.2 規定，應由同一防煙分區內且位于電動擋煙垂壁附近的兩只獨立的感煙火災探測器的報警信號，作為電動擋煙垂壁降落的聯動觸發信號。筆者認為，電動擋煙垂壁的作用是火災發生時防止煙氣擴散，那么參照規范對于疏散通道上設置的防火卷簾的聯動控制，也可規定設置一只專門用于聯動電動擋煙垂壁的感煙火災探測器作為報警信號聯動控制擋煙垂壁，這樣相比對要求位于電動擋煙垂壁附近的兩只獨立的感煙火災探測器的報警信號更為安全，也更有利于建筑排煙系統的有效工作。

3 結束語

3.1 建筑防煙排煙系統的火災自動報警系統設計至關重要，電氣專業不僅需要對聯動控制做到準確把握，還需要對建筑本身的防煙系統和排煙系統原理進行深刻理解，這樣才能更好的優化系統，確保聯動控制的合理性和安全性。

3.2 《建筑防煙排煙系統技術標準》的頒布實施需要同《火災自動報警系統設計規范》進行恰當結合，兩個標準（規范）中對“擋煙垂壁”屬于防煙系統還是屬于排煙系統做了不同表述，希望在今后的標準（規范）修訂過程中得到協調和確定。

3.3 筆者提出，可規定設置一只專門用于聯動電動擋煙垂壁的感煙火災探測器作為報警信號聯動控制擋煙垂壁，這樣相比對要求位于電動擋煙垂壁附近的兩只獨立的感煙火災探測器的報警信號更為安全，也更有利于建筑排煙系統的有效工作。本觀點僅是對電動擋煙垂壁更快發揮作用的探討，還請廣大讀者給出批評和指正。