淺談某機場航站樓FAS系統深化設計

青島市建筑工程質量監督站 張 偉

FAS系統深化設計是保證建筑電氣消防系統安全運行的重要環節，為了使FAS系統能夠可靠正常地運行，結合某機場航站樓建筑實際情況進行合理圖紙深化設計，使得深化后施工圖紙更加全面、科學、準確及實用。本文依據國家現行相關規范及地方標準規范，參考FAS系統設備產品設計手冊技術參數，對某機場航站樓FAS系統施工圖探測報警設置方式、聯動控制設計方式、電源供電線路壓降深化計算等方面，對深化設計過程中一些問題進行分析并提出改進方法。

航站樓建筑特點是總體建筑面積大，建筑結構復雜，建筑內部涉及系統較多。針對上述特點航站樓FAS系統具有典型探測區域多樣化、消防聯動系統關系復雜、電源線傳輸距離較遠壓降大等特點。深化設計工作從干式消火栓系統快速啟閉裝置緊急切斷電源線路的設置方式、DC24電源箱設置原則的確定問題進行闡述和分析。

1 航站樓FAS系統

航站樓FAS系統采用控制中心報警系統。在T1航站樓1層設置1個主消防控制室，2個分消防控制室。系統由傳統報警系統、消防電話系統、可燃氣體檢測報警系統、大空間圖像探測和線性多光束感煙探測系統、電氣火災監控系統、消防電源監控系統、大屏顯示系統及防火門監控系統組成。聯動控制系統包括機場航站樓的聯動系統包括消火栓系統、自動噴水滅火系統、氣體滅火系統、防排煙系統、消防應急廣播系統、消防應急照明及疏散指示系統、自動跟蹤定位射流消防炮控制系統、防火卷簾及防火門系統，通過機場綜合信息交互平臺與公共廣播系統、監視頻控、門禁系統進行聯動，同時需要考慮與時鐘、行李系統、閘機、紅線門、電梯等聯動。火災報警控制器設置在航站樓一層消防控制室內。防排排煙風機、消防水泵、雨淋報警閥組、電動排氣閥除采用總線控制外還采用手動直接控制，其余采用總線制。消防控制室分布圖如圖1所示。

2 FAS系統深化設計問題與分析

2.1 干式消火栓系統快速啟閉裝置聯動問題

2.1.1 問題

關于干式消火栓系統快速啟閉裝置（電磁閥或雨淋報警閥）聯動方式問題，圖紙中電磁閥未設計手動直接緊急切斷電源控制線路，而采用輸出模塊進行自動聯動控制方式。

圖1 消防控制室分布圖

2.1.2 分析

《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB 50974-2014）7.1.6條“干式消火栓系統的充水時間不應大于5min，并應符合下列規定：當采用雨淋閥、電磁閥和電動閥時，在消火栓箱處應設置直接開啟快速啟閉裝置的手動按鈕”，另參考7.1.6條文解釋“干式系統采用電磁閥，電磁閥的啟動及時，應采用彈簧非浸泡在水中型式，失電開啟型，且應有緊急斷電啟動按鈕”。干式消火栓系統快速啟閉裝置（電磁閥或雨淋報警閥）緊急斷電啟動方式如圖2所示。

另結合《火規》4.1.2條中“除容量滿足受控消防設備同時啟動所需的容量外，還要滿足傳輸線徑要求，當線路壓降超過5%時，其直流24V電源應由現場提供”。對失電開啟型電磁閥提供DC24V供電電源，滿足線路壓降的傳輸要求。從消火栓按鈕至快速啟閉裝置（電磁閥或雨淋報警閥）設備之間增加一根手動切斷線，另為失電開啟型電磁閥增設一根DC24V電源配線。電磁閥電源緊急切斷動作后反饋信號通過輸入模塊傳輸至消防聯動控制器，報警閥組動作反饋信號通過壓力開關處輸入模塊反饋至消防聯動控制器。

圖2 干式消火栓系統緊急斷電啟動方式

2.2 DC24V電源壓降計算

2.2.1 問題

原設計圖紙中部分區域聯動控制設備如聲光警報器、防火閥、電磁閥、排煙閥、排煙口用電容量較大，另結合機場航站樓實際情況每層面積大，供電線路路由距離較長等影響因素。局部設備工作電流較大引起DC24V線路壓降超過5%情況，現場直流24V電源未由現場提供問題。

2.2.2 分析

根據《火規》第4.1.2條“消防聯動控制器的電壓控制輸出應采用直流24V，其電源容量應滿足受控消防設備同時啟動且維持工作的控制容量要求。”根據條文解釋“消防聯動控制器的電壓控制輸出采用直流24V主要考慮的是設備和人員安全問題，24V也是火災自動報警系統中應用最普遍的電壓。除容量滿足受控消防設備同時啟動所需的容量外，還要滿足傳輸線徑要求，當線路壓降超過5%時，其直流24V電源應由現場提供。”

針對航站樓內聯動控制要求和用電量較大設備，包括聲光警報器、防火閥、排煙閥（口）、電磁閥等設備。根據《火規》第4.8.1條（強制性條文）“火災自動報警系統應設置火災聲光警報器，并應在確認火災后啟動建筑內的所有火災聲光警報器。”要求，另結合航站樓消防性能化設計報告，將航站樓按A/B/C/D/E/F分為6個區域，各個區域內火災確認信號啟動該區域所有樓層的火災聲光報警器。要求對于防火閥、排煙閥（口）、電磁閥類聯動設備聯動方式按各個區域內火災確認信號啟動該聯動區域或防煙分區內所有設備。DC24V線路末端電源計算基本方程式1如式(1)所示。

式中：

Vt：末端電壓（V）

Vi：初始電壓（V）

Vd：線損電壓（V）

其中線損電壓由線路上同時啟動且維持工作電流與線路電阻的乘積，DC24V線路損耗電源計算基本方程式2如式(2)所示。

式中：

Id：同時啟動設備且維持工作電流（A）

Ld：DC24V電源箱至末端用電設備距離的2倍（km）

Rd：電源箱至末端用電設備線路的電阻（Ω）

根據選用設備技術參數，聲光警報報警狀態工作電流為0.16A，防火閥、電磁閥、排煙閥（口）的啟動工作電流為0.7A。DC24V電源線采用銅導線2.5mm2，經查線纜參數手冊線電阻為7.4Ω/km。以A指廊一層設備為例，聲光警報數量為2個，防火閥、電磁閥、排煙閥（口）數量為3個。末端用電設備距離電源箱距離為100m，則消防控制室火災報警控制器電源箱至末端設備之間電源壓降計算公式式3如式(3)所示。

經計算原設計電源線路壓降為2.43V，大于規范電源壓降最大允許1.2V規定。為滿足末端設備線路壓降小于1.2V，深化設計增加就地電源箱數量，即在用電設備較多區域的配電室、弱電井位置增加就地電源箱。并增加電源箱至用電設備的分支電路，以避免線路電流集中而增加線路壓降損耗。深化設計后就地電源至末端設備之間電源壓降計算公式式4如式(4)所示。

經計算深化設計后電源線路壓降為1.15V，小于規范電源壓降最大允許1.2V，滿足末端設備線路壓降允許值。基于EXCEL軟件計算上述壓降情況計算如圖3所示。

圖3 電源壓降計算對比表

結論：綜上所述，深化設計是FAS系統施工圖紙設計工作的重要環節，如果深化設計原則和方式設置不當，不滿足規范要求和產品設計指標，必然會影響到火災探測和聯動控制，威脅到航站樓消防系統的正常運行和生命財產安全。因此，加強對FAS系統火災探測方式和聯動控制方式的研究，了解深化設計工作過程中的問題，并加以分析和提出改進建議，從而為相關消防建筑電氣設計人員提供參考，保證FAS系統的正常運行。