關(guān)于消防火災(zāi)報警與控制系統(tǒng)中排煙風(fēng)機的控制原理

文/趙承建、于孝紅 山東省青島市消防救援支隊 山東青島 266071

在建筑火災(zāi)發(fā)生的過程中，要保障內(nèi)部人員的安全疏散和外部人員的及時救援，必須充分發(fā)揮排煙風(fēng)機的作用，利用排煙風(fēng)機減少火災(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，從而便于重要運輸、生產(chǎn)等工作可以持續(xù)進行。在《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中，針對控制設(shè)備有明確的要求和說明。控制室的相關(guān)設(shè)備應(yīng)該具消防設(shè)備啟動/停止、顯示狀態(tài)；消防水泵、排煙風(fēng)機自動控制等功能。如果發(fā)生火災(zāi)問題，控制設(shè)備不僅要具備報警功能，還應(yīng)該顯示報警部位，為火災(zāi)處理工作提供依據(jù)。

1、消防火災(zāi)事故統(tǒng)計與分析

統(tǒng)計顯示，2018年1-8月全國火災(zāi)事故接報火災(zāi)達到16.61萬起，其中8月份接報火災(zāi)有1.42萬起，其中涉及傷亡人數(shù)達到147人，損失財產(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。目前來看，引起火災(zāi)的原因有很多，各類火災(zāi)具體占比情況如下表所示：

表1 各類火災(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)問題都發(fā)生在住宅之中，且會發(fā)生較多傷亡問題。從場所的角度來看，住宅火災(zāi)超過6千起，死亡人數(shù)超過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。從起火原因來看，電氣引發(fā)的火災(zāi)占比較大，具體如上表所述。從時間分布來看，大部分火災(zāi)發(fā)生在8：00-22：00，這個階段的生產(chǎn)、經(jīng)營、生活等活動比較頻繁，所以用電量較大，引發(fā)火災(zāi)的幾率較大。針對火災(zāi)發(fā)生的原因、特點、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)帶來的風(fēng)險問題，要設(shè)置專門的消防火災(zāi)報警控制系統(tǒng)。如果發(fā)生火災(zāi)問題，該系統(tǒng)可以發(fā)出報警，同時室內(nèi)人員及時疏散，并采取適當?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)報警控制系統(tǒng)中排煙風(fēng)機的控制原理

2.1 排煙風(fēng)機控制情況概述

以某公司聯(lián)合主廠房的排煙風(fēng)機為例，其具體控制情況如下：廠房中配有8臺排煙風(fēng)機，每臺風(fēng)機都會匹配1臺電動風(fēng)閥和1臺280℃排煙放風(fēng)閥。其中，室內(nèi)會安裝3臺風(fēng)機，且保障安裝區(qū)域的整潔性。大廠房內(nèi)會安裝5臺風(fēng)機，在風(fēng)機正常運作的情況下，可以先關(guān)閉電動風(fēng)閥，避免車間內(nèi)部受到污染。如果發(fā)生火災(zāi)問題，排煙風(fēng)閥會隨之開啟，然后打開排風(fēng)機，確保煙霧能夠及時排出。如果防火閥位置聚集的煙霧溫度超過280℃，則排煙防火閥熔斷關(guān)閉，與之連鎖的風(fēng)機也會隨之關(guān)閉。排煙防火閥要具有一定的耐火穩(wěn)定性和完整性，從而滿足隔煙阻火的要求。其中，消防聯(lián)動排煙風(fēng)機控制電路圖如下：

圖1 消防聯(lián)動排煙風(fēng)機控制電路圖

在圖紙設(shè)計的過程中，要確保電動風(fēng)閥能夠首先開動，15s后在運作排煙風(fēng)機。關(guān)機時先關(guān)閉排煙風(fēng)機，然后再關(guān)閉電動風(fēng)閥，通常可以利用轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)二者的連鎖運作。

2.2 風(fēng)機工作情況

風(fēng)機工作過程中，可以分為手動控制和自動控制兩種。采用手動控制，要先將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到手動位置，利用氣動按鈕氣動電動風(fēng)閥，通電之后，線路中的kA1點會保持常開觸點，然后利用相應(yīng)的按鈕啟動風(fēng)機，則相應(yīng)的電路通電，隨之排煙風(fēng)機開啟[2]。如果斷開閥門，則電路斷電，排煙風(fēng)機、電動風(fēng)閥都會隨之停止運作。

在連鎖控制方面，首先轉(zhuǎn)換開關(guān)位置，將其打到連鎖控制處，啟動控制箱內(nèi)的按鈕，電路通電之后，風(fēng)機會進入開啟狀態(tài)。具體為kA1帶電并保持常開觸點，觸電閉合后，kT帶電，滿足延時時間之后，kT閉合，kM通電，值進而實現(xiàn)風(fēng)機的開啟。如果將風(fēng)機控制箱中的停止按鈕觸發(fā)，則kA1位置會失去電力，常開觸點也會隨之斷開，kM和kT同時失電，排煙風(fēng)機隨之停止運行。接收到消防外控啟動信號時，觸點k會隨之閉合，kA線圈通電，外控回路接通，隨之開啟風(fēng)機。如果消防控制室中的應(yīng)急手動旋鈕關(guān)閉，則kA線圈通電，回路接通之后，風(fēng)機也會隨之開啟。然而，如果消防外控信號斷開，kA失去供電，則kA1自保持觸點仍舊存在，排風(fēng)機也會繼續(xù)運行。

根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范要求，針對系統(tǒng)設(shè)計進行研究和分析，應(yīng)該對排煙風(fēng)機的控制線路進行相應(yīng)的調(diào)整。設(shè)計新的控制回路，在kA位置增加動斷觸點，如果釋放操作器件，則該觸點會延時閉合，同時調(diào)整控制室的控制按鈕，將其轉(zhuǎn)換為開啟、關(guān)閉按鈕各一個的形式[3]。針對遠程風(fēng)機的啟動控制進行分析，如果接收到消防外控啟動信號，觸點k會隨之閉合，kA線圈通電，常開觸點閉合，外控回路接通，隨之kT通電，滿足延時要求之后，kT會自動閉合，kM隨之通電，進而實現(xiàn)風(fēng)機的開啟。人在關(guān)閉時，接受到信號后k會斷開，kA線圈也會隨之斷電，由于增加了動斷觸點，所以會有一定的延時時間，在延時的過程中，kA1線圈、kT、kM全部斷電，排風(fēng)機會隨之停止運作。通過調(diào)整，可以對消防外控信號加以控制，如果應(yīng)急按鈕閉合，則應(yīng)急回路導(dǎo)通，kA1、kT帶電，經(jīng)過延時后，kT閉合，此時風(fēng)機聯(lián)動控制回路總串入接SF的常開觸點，進而實現(xiàn)風(fēng)機的開啟控制。

結(jié)語：

綜上所述，目前我國火災(zāi)事故頻頻發(fā)生，各類火災(zāi)問題不僅會造成大量財產(chǎn)的損失，還會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)置專業(yè)的消防火災(zāi)報警與控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中，排煙風(fēng)機是必不可少的組成部分，優(yōu)化排煙風(fēng)機的設(shè)計和控制，能夠改善排煙風(fēng)機的應(yīng)用效果，進而降低火災(zāi)風(fēng)險。