對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)心得體會(huì)
鄧 文 深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司
摘 要 ：FAS投入使用后系統(tǒng)發(fā)生誤報(bào)、漏報(bào)的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。作者總結(jié)了多年的FAS設(shè)計(jì)工作中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，特與廣大設(shè)計(jì)、施工人員共饗。
關(guān)鍵詞： FAS 電動(dòng)防火閥 防火分區(qū) 防煙分區(qū) 聯(lián)動(dòng)控制
在電子、微電子技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(Fire Alarm System簡(jiǎn)稱(chēng)FAS，下同) 得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，由原來(lái)的多線(xiàn)制和N+1線(xiàn)制FAS，發(fā)展到今天廣泛使用的總線(xiàn)、二總線(xiàn)、全總線(xiàn)形式的FAS，直至目前已出現(xiàn)的采用全光纖測(cè)量方法的光纖光柵FAS。各種不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)不在本文的討論范圍之內(nèi)。本文試將總線(xiàn)、二總線(xiàn)、全總線(xiàn)形式FAS的設(shè)計(jì)中的一些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)做個(gè)粗略總結(jié)，希望對(duì)大家有所啟發(fā)，在以后設(shè)計(jì)中避免同樣的問(wèn)題再次發(fā)生。
第一， 應(yīng)把暖通專(zhuān)業(yè)對(duì)防煙分區(qū)的劃分區(qū)域反映到FAS平面上。相信不少人在FAS的平面設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑防火分區(qū)的劃分有清醒認(rèn)識(shí)，但是對(duì)暖通的防煙分區(qū)劃分卻重視不夠，甚至沒(méi)有意識(shí)到與FAS的平面設(shè)計(jì)關(guān)系有多大。通常情況下沒(méi)有按照防煙分區(qū)劃分探測(cè)區(qū)域似乎沒(méi)有什么，但特殊情況下則很可能導(dǎo)致FAS的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。而這個(gè)錯(cuò)誤又是隱性的，很難通過(guò)校對(duì)和審核發(fā)現(xiàn)，畢竟在校審環(huán)節(jié)很少會(huì)對(duì)暖通專(zhuān)業(yè)圖紙進(jìn)行會(huì)審。
比如，本人曾參與設(shè)計(jì)的某商住項(xiàng)目，其地下一層為車(chē)庫(kù)和設(shè)備用房、局部人防，共有八個(gè)防火分區(qū)。本人除了把結(jié)構(gòu)頂板梁布置平面相應(yīng)套在FAS平面上以外，還把暖通的防煙分區(qū)線(xiàn)也套過(guò)來(lái)，同時(shí)查看暖通圖紙，后來(lái)發(fā)現(xiàn)地下一層非機(jī)動(dòng)車(chē)庫(kù)的第六防火分區(qū)(607 m2)和第七防火分區(qū)(768 m2)里，暖通采用的是在這兩個(gè)防火分區(qū)分別只設(shè)置一臺(tái)通（排煙）風(fēng)機(jī)，平時(shí)為通風(fēng)機(jī)，火災(zāi)時(shí)作為排煙風(fēng)機(jī)用。由于第六防火分區(qū)和第七防火分區(qū)都是劃分為五個(gè)防煙分區(qū)，可知一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)的排煙范圍不是一個(gè)防煙分區(qū)，而是五個(gè)。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，探測(cè)器探測(cè)到火情或報(bào)警主機(jī)接收到手動(dòng)按鈕報(bào)警，FAS聯(lián)動(dòng)著火點(diǎn)相關(guān)的排煙風(fēng)機(jī)動(dòng)作運(yùn)行，該防煙分區(qū)內(nèi)的排煙口打開(kāi)排煙。但是注意，相鄰的防煙分區(qū)排煙口是必須保持關(guān)閉（常開(kāi)的必須動(dòng)作關(guān)閉），這樣才能確?；馂?zāi)產(chǎn)生的有毒煙霧有效排走，不擴(kuò)散或延緩擴(kuò)散。反之，若鄰近排煙口也動(dòng)作，則破壞了氣流組織，不但起不到設(shè)置排煙風(fēng)機(jī)的應(yīng)有目的，甚至還會(huì)助長(zhǎng)了有毒煙霧向鄰近防煙分區(qū)的快速擴(kuò)散。因此可知，每個(gè)防煙分區(qū)的排煙口必為可接受電信號(hào)遠(yuǎn)控的排煙口。之所以這么說(shuō)是因?yàn)閷?duì)于一臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)帶多個(gè)防煙分區(qū)排煙口的控制要求應(yīng)該是：其中一個(gè)防煙分區(qū)內(nèi)的探測(cè)器動(dòng)作報(bào)警，排煙風(fēng)機(jī)動(dòng)作，同時(shí)該風(fēng)機(jī)所帶的其他防煙分區(qū)排煙口保持關(guān)閉（或者動(dòng)作關(guān)閉）；當(dāng)煙霧無(wú)法控制蔓延到下一個(gè)防煙分區(qū)，導(dǎo)致該防煙分區(qū)的探測(cè)器動(dòng)作報(bào)警后，該區(qū)的排煙口聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟；同時(shí)排煙口若溫升至280度時(shí)還應(yīng)能給FAS反饋熔斷關(guān)閉信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)控制要求，就必須使探測(cè)區(qū)域不能跨防煙分區(qū)（注意并不是說(shuō)要按防煙分區(qū)劃分探測(cè)區(qū)域）。本工程是這樣設(shè)計(jì)的：對(duì)每個(gè)防煙分區(qū)采取非地址碼感溫探測(cè)器，這樣每個(gè)防煙分區(qū)的探測(cè)器所占總線(xiàn)地址較少，使控制器根據(jù)控制要求更易于編程實(shí)現(xiàn)。對(duì)空調(diào)選用的常開(kāi)式多葉排煙口每個(gè)相應(yīng)配置一個(gè)雙輸入雙輸出控制模塊、一個(gè)監(jiān)視模塊?？傊?/span>FAS平面設(shè)計(jì)的時(shí)候，探測(cè)區(qū)域跨越了防煙分區(qū)，則該控制要求不但無(wú)法實(shí)現(xiàn)，還導(dǎo)致在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，不但著火點(diǎn)所在防煙分區(qū)排煙口開(kāi)啟，而且鄰近排煙口也動(dòng)作排煙，人為地加大火災(zāi)有毒煙塵的擴(kuò)散。
第二，
在設(shè)計(jì)中除了常見(jiàn)的幾個(gè)設(shè)計(jì)規(guī)范以外，其余相關(guān)規(guī)范也應(yīng)該留意。比如GB16806，其原稱(chēng)為《消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備通用技術(shù)條件》GB16806-1997，經(jīng)修訂后更名為《消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)》GB16806-2006，并于2007年4月1日開(kāi)始正式執(zhí)行。該規(guī)范規(guī)定了消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的定義、一般要求、要求和試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則和標(biāo)志。本標(biāo)準(zhǔn)適用于一般工業(yè)與民用建筑中安裝的消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)及組成系統(tǒng)的各類(lèi)設(shè)備。包括消防聯(lián)動(dòng)控制器、氣體滅火控制器、消防電氣控制器、消防設(shè)備應(yīng)急電源、消防應(yīng)急廣播設(shè)備、消防電話(huà)、傳輸設(shè)備、消防控制中心圖形顯示裝置、模塊、消防電動(dòng)裝置、消火栓按鈕等。該標(biāo)準(zhǔn)除了可以讓我們對(duì)FAS更深入了解以外，也有一些規(guī)定對(duì)工程設(shè)計(jì)是有所要求的，而且該標(biāo)準(zhǔn)第4～7章內(nèi)容均為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)人員應(yīng)給予足夠的重視。如GB16806-2006第4.2.3.7條規(guī)定了“總線(xiàn)式消防聯(lián)動(dòng)控制器應(yīng)設(shè)有總線(xiàn)短路隔離器，一個(gè)短路隔離器保護(hù)的部件不應(yīng)超過(guò)32個(gè)。當(dāng)短路隔離器動(dòng)作時(shí)，消防聯(lián)動(dòng)控制器應(yīng)顯示被隔離部件的部位” 。相信大家都應(yīng)該明白設(shè)置總線(xiàn)短路隔離器的作用，但是很多人卻沒(méi)有給予足夠重視。例如在許多大面積地下室的FAS設(shè)計(jì)中，一個(gè)總線(xiàn)隔離器常常帶了三四十個(gè)模塊。
另外，熟悉GB16806在工作中不但使我們避免設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，還能給予我們很大的幫助。舉個(gè)例子，某工程進(jìn)展到消防初步驗(yàn)收階段，當(dāng)停市電而由發(fā)電機(jī)自啟動(dòng)供電，再觸發(fā)地下室某防煙分區(qū)的溫感報(bào)警，FAS聯(lián)動(dòng)相關(guān)防排煙風(fēng)機(jī)動(dòng)作的時(shí)候，發(fā)電機(jī)組自動(dòng)停機(jī)而無(wú)法保持運(yùn)行。反復(fù)多次均是同樣情況。后經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)該防火分區(qū)著火，需要聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟的消防風(fēng)機(jī)多達(dá)七臺(tái)，盡管通過(guò)對(duì)額定功率最大一臺(tái)的校驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到啟動(dòng)造成的發(fā)電機(jī)母線(xiàn)電壓降低于15％，但是發(fā)現(xiàn)同時(shí)啟動(dòng)的七臺(tái)消防風(fēng)機(jī)總功率已經(jīng)超過(guò)所配置柴油發(fā)電機(jī)組容量的30％，初步認(rèn)為是風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)的沖擊電流過(guò)大造成。后來(lái)采取的解決措施就是參照GB16806-1997中的規(guī)定：“消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備在接受到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后應(yīng)在3s內(nèi)發(fā)出聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)。特殊情況需要延時(shí)時(shí)間時(shí)，最大延時(shí)不應(yīng)超過(guò)10min，如有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范另有規(guī)定，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行?！保ㄅcGB16806-2006的第4.2.2.11條相近）。把聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)的七臺(tái)風(fēng)機(jī)分成三組時(shí)序啟動(dòng)，第一組風(fēng)機(jī)（三臺(tái)）啟動(dòng)延時(shí)20秒后啟動(dòng)另外第二組風(fēng)機(jī)（兩臺(tái)），再經(jīng)20秒延時(shí)后啟動(dòng)第三組風(fēng)機(jī)（兩臺(tái)）。通過(guò)報(bào)警控制器編程實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)延時(shí)。注意這是通過(guò)FAS總線(xiàn)啟動(dòng)的延時(shí)，而消控中心的應(yīng)急啟動(dòng)線(xiàn)（即硬控制線(xiàn)）是不可延時(shí)啟動(dòng)的。
第三，為防火卷簾聯(lián)動(dòng)的探測(cè)器安裝的水平距離值得注意?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，所在防火分區(qū)疏散走道上的防火卷簾動(dòng)作依靠的是為其配置的煙溫感探測(cè)器；當(dāng)煙感動(dòng)作，其動(dòng)作信號(hào)傳至防火卷簾控制箱，使防火卷簾第一次動(dòng)作，下降到距地1.8m；溫感再動(dòng)作時(shí)，防火卷簾下降到底。但如果聯(lián)動(dòng)的探測(cè)器安裝距離防火卷簾過(guò)近，則當(dāng)探測(cè)器動(dòng)作聯(lián)動(dòng)防火卷簾下降的過(guò)程中，煙塵、甚至火勢(shì)已經(jīng)蔓延到鄰近的防火分區(qū)內(nèi)；而如果安裝距離過(guò)遠(yuǎn)，則卷簾聯(lián)動(dòng)的探測(cè)器保護(hù)范圍沒(méi)有包括到防火卷簾的出入口，則可能會(huì)出現(xiàn)火勢(shì)或煙塵初期能繞開(kāi)聯(lián)動(dòng)探測(cè)器而穿越防火卷簾，同樣會(huì)由于防火卷簾沒(méi)有及時(shí)動(dòng)作而導(dǎo)致火災(zāi)范圍擴(kuò)大。那么與防火卷簾聯(lián)動(dòng)的煙感、溫感探測(cè)器的合適裝設(shè)位置，應(yīng)該如何確定呢。
根據(jù)相關(guān)資料介紹，煙霧垂直流動(dòng)速度為3～5m/s，水平擴(kuò)散速度為0.5 m/s，防火卷簾的下降速度根據(jù)《鋼質(zhì)防火卷簾通用技術(shù)條件》GB14102-93第5.10.1條規(guī)定：洞口高度2～5m時(shí)為2.5～6.5m/min。而一般的防火卷簾的安裝高度為距地3～4.5m，則疏散防火卷簾一次下降距離為1.2~2.7m，可知3m高的防火卷簾一次下降全程耗時(shí)約11～29s，4.5m高防火卷簾一次下降全程耗時(shí)約25~65s。個(gè)人認(rèn)為通常卷簾安裝高度越高，其下降速度會(huì)在2.5～6.5m/min范圍越靠近6.5m/min。故可以忽略防火卷簾的安裝高度，粗略認(rèn)為其一次下降的全程耗時(shí)在25~29s范圍內(nèi)。根據(jù)GB16806-2006的第4.2.2.3條：“消防聯(lián)動(dòng)控制器應(yīng)能顯示所有受控設(shè)備的工作狀態(tài)。消防聯(lián)動(dòng)控制器應(yīng)在受控設(shè)備動(dòng)作后10s內(nèi)收到反饋信號(hào)，并應(yīng)有反饋光指示，指示設(shè)備名稱(chēng)和部位，顯示相應(yīng)設(shè)備狀態(tài)，光指示應(yīng)保持至受控設(shè)備恢復(fù)。消防聯(lián)動(dòng)控制器在發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)后10s內(nèi)未收到要求的反饋信號(hào)，應(yīng)使啟動(dòng)光信號(hào)閃亮，并顯示相應(yīng)的受控設(shè)備，保持到消防聯(lián)動(dòng)控制器收到反饋信號(hào)”。從這一強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文可知，控制器控制的查詢(xún)、中斷、判斷及數(shù)據(jù)處理等操作過(guò)程在10s以?xún)?nèi)。再根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-98第8.1.2條可知煙感、溫感的保護(hù)半徑。綜合以上條件考慮，溫感探測(cè)器與防火卷簾板表面水平距離為3～3.4m，煙感為3～5.5m為佳。
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