消防風(fēng)機(jī)電氣聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì)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(shí)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(cái)產(chǎn)安全，在提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的基礎(chǔ)上，對(duì)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(dòng)控制系統(tǒng)中各風(fēng)機(jī)風(fēng)門的動(dòng)作狀態(tài)、信號(hào)反饋和聯(lián)動(dòng)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(jì)中，由于消防風(fēng)機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)由暖通專業(yè)完成，消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)是由設(shè)備專業(yè)設(shè)計(jì)，易沖淡電氣專業(yè)在這些方面的設(shè)計(jì)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(dòng)控制與電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)需緊密聯(lián)合，這就要求電氣專業(yè)對(duì)暖通消防風(fēng)機(jī)的控制要求及注意事項(xiàng)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(xiàng)目中進(jìn)行消防風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì)時(shí)，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(cuò)誤。

1 各類風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)控制設(shè)計(jì)

某大型公建類項(xiàng)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(jì)中，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)形式，設(shè)有1個(gè)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(dòng)控制設(shè)計(jì)

1.1.1 相關(guān)規(guī)范說明

根據(jù)GB 50116—2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(bào)警信號(hào)，作為排煙口、排煙窗或排煙閥開啟的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，并應(yīng)由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制排煙口、排煙窗或排煙閥的開啟，同時(shí)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(dòng)作信號(hào)，作為排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，并應(yīng)由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)。

第4.5.3條規(guī)定：防煙系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)的手動(dòng)控制方式，應(yīng)能在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動(dòng)拉制器上手動(dòng)控制送風(fēng)口、電動(dòng)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(dòng)或停止，防煙、排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、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(dòng)控制器的手動(dòng)控制盤，并應(yīng)直接手動(dòng)控制防煙、排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、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(dòng)控制風(fēng)機(jī)停止，排煙防火閥及風(fēng)機(jī)的動(dòng)作信號(hào)應(yīng)反饋至消防聯(lián)動(dòng)控制器。

1.1.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

該項(xiàng)目排煙風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)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(dòng)作反饋信號(hào)；70℃防火閥FD則無需參與聯(lián)動(dòng)；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(dòng)控制盤直接控制其啟動(dòng)、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(dòng)模塊控制啟停的接線端子及消防控制中心的手動(dòng)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(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，F(xiàn)DSH防火閥需配置輸入模塊以讀取反饋信號(hào)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(xiàng)目成本，優(yōu)化項(xiàng)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(shí)，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(shí)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(huì)助燃火勢。所以當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，同一防煙分區(qū)內(nèi)的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)需同時(shí)啟動(dòng)，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(shí)，也應(yīng)同時(shí)關(guān)閉其對(duì)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(jì)說明中，避免缺乏經(jīng)驗(yàn)的施工人員忽略這一聯(lián)動(dòng)控制。

該系統(tǒng)的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)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(dòng)平面

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

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(dòng)控制設(shè)計(jì)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(dòng)控制設(shè)計(jì)相同，此處不再重復(fù)說明。

1.2.2 該項(xiàng)目的具體設(shè)計(jì)方案

該項(xiàng)目排煙風(fēng)機(jī)及自然補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)需由聯(lián)動(dòng)控制模塊控制打開并反饋信號(hào)至消防控制中心后，消防控制中心才會(huì)發(fā)出指令給其對(duì)應(yīng)排煙風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)模塊，啟動(dòng)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(shí)會(huì)連鎖對(duì)應(yīng)風(fēng)機(jī)關(guān)閉，并且該風(fēng)機(jī)將不再啟動(dòng)使用；而防火閥BECH在熔斷關(guān)閉后會(huì)反饋信號(hào)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(duì)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(shí)的風(fēng)機(jī)仍可接收其應(yīng)啟動(dòng)信號(hào)而啟動(dòng)。該排煙風(fēng)機(jī)控制箱的聯(lián)動(dòng)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(dòng)控制設(shè)計(jì)與1.1中的排煙風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)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(duì)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(dòng)；防火閥BECH的聯(lián)動(dòng)控制需配置輸入輸出模塊，參與消防聯(lián)動(dòng)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(dòng)設(shè)計(jì)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(dòng)平面

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

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(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕的報(bào)警信號(hào)，作為送風(fēng)門開啟和加壓送風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，并應(yīng)由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)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(dòng)。

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(dòng)擋煙垂壁附近的兩只獨(dú)立的感煙火災(zāi)探測器的報(bào)警信號(hào)，作為電功擋煙垂壁降落的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，并應(yīng)由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制電動(dòng)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(dòng)作信號(hào)，防煙、排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)和停止及電動(dòng)防火閥關(guān)閉的動(dòng)作信號(hào)，均應(yīng)反饋至消防聯(lián)動(dòng)控制器。

1.3.2 該項(xiàng)目的具體設(shè)計(jì)方案

該項(xiàng)目排煙風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)需由聯(lián)動(dòng)控制模塊控制該防火閥打開并反饋信號(hào)至消控室，消防控制中心在接收到防火閥MEC打開信號(hào)后，通過加壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制模塊控制風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)其溫度達(dá)到70℃熔斷關(guān)閉時(shí)，需向消防控制中心提供動(dòng)作反饋信號(hào)。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(dòng)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(shí)需由聯(lián)動(dòng)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(shí)反饋信號(hào)至消控室，消防控制中心在接收其反饋信號(hào)后會(huì)發(fā)出指令打開該風(fēng)口對(duì)應(yīng)主管的防火閥MEC，再通過風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)控制模塊啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。當(dāng)MEC溫度達(dá)到70℃熔斷關(guān)閉時(shí)，不直接連鎖風(fēng)機(jī)關(guān)閉，但需提供動(dòng)作反饋信號(hào)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(dòng)控制盤直接控制其啟動(dòng)、停止。風(fēng)機(jī)控制箱的聯(lián)動(dòng)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(dòng)設(shè)計(jì)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(hào)；風(fēng)機(jī)控制箱需配置輸入輸出模塊，用來聯(lián)動(dòng)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(dòng)控制盤的直接控制線。該系統(tǒng)的消防聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)控制，具體描述了聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)、容易被忽視的聯(lián)動(dòng)控制規(guī)則。從本文對(duì)各類風(fēng)機(jī)、防火閥、電氣聯(lián)動(dòng)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(dòng)控制，需要根據(jù)不同類型防火分區(qū)分別進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。

2）各類防火閥之間存在聯(lián)動(dòng)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(dòng)控制，防火閥的控制信號(hào)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(hào)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(dòng)控制系統(tǒng)能夠應(yīng)用至其他類型建筑，但對(duì)于具有特殊功能的建筑，還需進(jìn)一步根據(jù)建筑實(shí)際功能需求優(yōu)化消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)。