解读《火灾自动报警系统设计规范》中消火栓系统和防排烟系统的控制要求

汪 浩

(中国建筑标准设计研究院有限公司, 北京 100048)

解读《火灾自动报警系统设计规范》中消火栓系统和防排烟系统的控制要求

汪 浩

(中国建筑标准设计研究院有限公司, 北京 100048)

根据国家标准GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》中联动控制的要求,并结合国标图集14X505-1,对消火栓系统和防排烟系统的控制设计进行解析,以帮助设计人员正确理解规范,保证设计质量。

火灾自动报警系统; 消火栓系统; 防排烟系统; 控制设计

0 引 言

继GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》(简称《火规》)于2014年5月1日正式实施之后,国标图集14X505-1《〈火灾自动报警系统〉图示》(简称《图示》)也已出版发行。《图示》以《火规》为编制依据,重点解析《火规》中的重点、难点,并将《火规》宣贯过程中遇到的部分较为典型的问题纳入其中。《图示》出版一段时间后,收到不少设计、审图人员关于联动控制的咨询和反馈,其中不少是针对消火栓系统和防排烟系统提出的,因为这两个消防系统需要与其他专业进行配合,容易出现问题。

本文结合《火规》要求和《图示》内容,对消火栓系统和防排烟系统的控制设计进行解析。

1 消火栓系统的控制设计

国家标准GB 50974—2014《消防给水与消火栓系统技术规范》已于2014年10月1日正式实施。因此，消火栓系统的控制设计,除了要符合《火规》的要求外,尚应符合GB 50974—2014的有关规定。

1.1 消防给水系统和消火栓系统的分类

根据GB 50974—2014的规定,消防给水系统主要包括高压消防给水系统、临时高压消防给水系统和低压消防给水系统3种。其中临时高压消防给水系统在设计中较常见,同时由于临时高压消防给水系统中需要对消防水泵进行控制,因此也是电气专业在设计时需要重点关注的系统类型。

消火栓系统按照平时配水管网内是否充水,可以分为湿式消火栓系统和干式消火栓系统。前者在平时配水管网内充满水;后者在平时配水管网内不充水,只在火灾时向配水管网内充水。

在工程设计中,给排水专业会根据工程的实际情况选择相应的消防给水系统和消火栓系统。如果消防给水系统采用临时高压系统,就需要电气专业根据工程具体情况进行消防水泵的控制设计。

1.2 消防给水系统为临时高压、消火栓系统为湿式系统时消防水泵的控制设计

该系统形式在目前工程中较普遍,由于现行规范中已经取消了消火栓按钮直接启泵的要求,因此远程启泵方式一共有3种,即出水干管压力开关(湿式消火栓系统无报警阀组)或流量开关连锁启泵、消防联动控制启泵和消防控制室通过专用线路手动启、停泵。

(1) 出水干管压力开关启泵和高位水箱流量开关启泵,是指火灾现场当人员打开消火栓阀门后消火栓会有水流出,造成给水系统管网内水压变化及高位水箱中的水向管网流动,当压力变化及水流量达到设置的阈值时,出水干管上的压力开关或高位水箱流量开关便会动作,从而连锁启动消防水泵。至于采用何种开关连锁启泵,由给水排水专业确定,规范并未要求同时设置这几种开关。但是无论采用何种开关,该开关应具有两对触点,一对用于连锁启泵,另一对接输入模块,用于反馈动作信号。

(2) 消防联动控制启泵,是指当火灾现场人员按下消火栓箱中的消火栓按钮后,该报警信号通过总线传送至消防联动控制器,消防联动控制器再将此信号和其他火灾探测器或者手动火灾报警按钮进行“与”逻辑判断后,通过输出模块控制启泵。

(3) 消防控制室手动启、停泵,是指通过消防联动控制器手动控制盘上的按钮来控制消防水泵的启、停,其控制线路为专用线路(硬线)。需要注意的是,消防水泵不允许以任何方式自动停泵,仅可以由专业人员手动操作停泵。

消火栓系统示意图如图1所示。

图1 消火栓系统示意图

对于超高层住宅,可能会使用中途转输水箱和转输水泵,其控制方案可参见国标图集14D801《超高层建筑电气设计与安装》中的相关内容。

1.3 消防给水系统为临时高压、消火栓系统为干式系统时消防水泵的控制设计

干式消火栓系统工作时必须先开启管网中的快速启闭装置,这样才可向末端管网充水,而控制该快速启闭装置的按钮可以是消火栓按钮。因此,干式消火栓系统中的消火栓按钮,除了报警的作用之外,还有一个重要的作用是开启管网中的快速启闭装置。快速启闭装置主要指的是电动阀或电磁阀。如果使用的是干式报警阀,则其可以在末端管网泄压(如打开消火栓阀门)后自动开启。

值得一提的是,规范中并未要求消火栓按钮用于开启快速启闭装置时要通过专用线路实现。因此,设计人员可以考虑使用总线实现这一功能,即消火栓按钮连接总线。消防联动控制器接收到消火栓按钮动作信号后,通过输出模块开启快速启闭装置。

当干式消火栓系统末端管网充水时,同样会触发出水干管上的压力开关或者高位水箱的流量开关动作,从而连锁启动消防水泵。

1.4 消火栓按钮的接线

《火规》第4.3.1条规定:当设置消火栓按钮时,消火栓按钮的动作信号应作为报警信号及启动消火栓泵的联动触发信号,由消防联动控制器联动控制消火栓泵的启动。GB 50974—2014第11.0.19条规定:消火栓按钮不宜作为直接起动消防水泵的开关,但可作为发出报警信号的开关和启动干式消火栓系统的快速启闭装置等。GB 50016—2014《建筑设计防火规范》将于2015年5月1日正式实施,其中已经取消了消防给水系统、室内外消火栓系统等的设计要求,这些系统的设计要求分别由相应的国家标准作出规定。因此,对于消火栓按钮的接线,国家标准的规定已经趋于一致,即不再要求直接启泵,因此《图示》中给出的方案是消火栓按钮只与总线连接,起报警和联动启泵的作用,而没有与消防泵控制箱连接,用于直接启泵。

《图示》中以临时高压湿式消火栓系统为例进行说明,对于其他的消防给水和消火栓系统,消火栓按钮的接线及其所起的作用不尽相同。当设置火灾自动报警系统时,消火栓按钮接线方式及其作用如表1所示。

表1 消火栓按钮接线方式及作用

2 防排烟系统的控制设计

2.1 排烟风机控制设计

《图示》中,排烟风机控制箱上共有三对控制线。排烟风机控制线示意图如图2所示。

图2中,控制线1是从消防控制室手动控制盘引出的,用于消防控制室直接手动控制启、停风机;控制线2是从模块箱中的输入/输出模块引出的,用于对排烟风机进行联动控制及接收其工作状态的反馈;控制线3是从280 ℃防火阀引出的连锁控制线,当280 ℃防火阀关闭时(表示排烟风道中的温度已达280 ℃,该防火阀上的感温元件动作,使其关闭),连锁控制排烟风机关闭。以上三对控制线,控制线1、3均为直接控制线路(专用线路)。

图2 排烟风机控制线示意图

2.2 加压风机的控制设计

《图示》中,加压风机控制箱上共有两对控制线。加压风机控制线示意图如图3所示。

图3 加压风机控制线示意图

图3中,与排烟风机相比,加压风机没有防火阀关闭时连锁停风机的相关要求,因此图中没有连锁控制线,只有控制线1(消防控制室手动控制线)和控制线2(联动控制线)。但是某些工程中,暖通专业可能会提出70 ℃防火阀动作后连锁停加压风机的要求,这时需要按照暖通专业所提的要求,增加70 ℃防火阀动作后连锁停加压风机的控制线。

2.3 防排烟系统及通风空调系统中各类防火阀门的监控

GB 15930—2007《建筑通风和排烟系统用防火阀门》将防火阀门分为三大类。常见防火阀门控制及配接模块要求如表2所示。

对于排烟防火阀,由于其动作后既要连锁关闭排烟风机,又要将动作信号通过输入模块反馈至消防联动控制器,因此需要有两对触点。如果该排烟防火阀支持电动控制,则需要为其配接输入/输出模块,仅使用输入模块无法实现电控功能。如果排烟防火阀需进行电动控制,应由暖通专业提出条件,如果暖通专业未作特殊说明,则可认为只对其状态进行监视,即仅配接输入模块。

表2 常见防火阀门控制及配接模块要求

注:(1) 《图集》中按照设计人员习惯将排烟阀称为常闭排烟防火阀。 (2) 各种防火阀门的实际动作温度由暖通专业确定,只列举常见动作温度。

对于排烟阀,由于其平时常闭,排烟时需要先电控开启,然后温度升至设定值时再次关闭,因此需要接输入/输出模块。

对于防火阀,GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第9.1.7条规定:通风空调风道上的防火阀宜具有位置反馈功能。条文说明中进一步解释,防火阀工作状态首先在消防控制室显示。可知,对70 ℃防火阀是否进行监控,应由暖通专业确定。如果暖通专业提出要求,则电气专业应为防火阀配接输入模块,对其工作状态进行监视,而且应向暖通专业明确,所选用的防火阀产品应具有一对接点用于连接输入模块;如果暖通专业未提出要求,则电气专业不对70 ℃防火阀进行监视。对于具有电动控制功能的防火阀(《火规》中称为电动防火阀),应配接输入/输出模块,既对其进行控制,又需要接收其反馈信号。

在防烟系统中,加压风机所连接的主管道会设置70 ℃防火阀。对于该防火阀,虽然《火规》中并没有规定要对其进行监控,但由于该防火阀的作用非常重要,因此对其进行监控是很有必要的,至少应配接输入模块,监视其工作状态。如果该防火阀为电动防火阀,则应配接输入/输出模块,既能对其控制,又可监视其工作状态。

3 结 语

火灾自动报警系统对预防和减少火灾危害有着至关重要的作用,设计人员在进行该系统的设计时一定要严格执行相关规范要求。对于需要和其他专业进行配合的消防联动控制,相关设计人员应进行充分沟通,确保系统能够可靠运行。《图示》对《火规》中的一些重点内容进行了说明,可以帮助设计人员正确理解规范,保证设计质量。

[1] GB 50116—2013 火灾自动报警系统设计规范[S].

[2] GB 50974—2014 消防给水及消火栓系统技术规范[S].

[3] GB 50736—2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

[4] GB 15930—2007 建筑通风和排烟系统用防火阀门[S].

[5] 14X505-1 《火灾自动报警系统设计规范》图示[G].

WANG Hao

(China Institute of Building Standard Design & Research Co.,Ltd.,Beijing 100048,China)

According to the coordinated control requirements of national standard GB 50116—2013,by combining with the national building standard design 14X505-1,this paper carried on the interpretation of the control design of hydrant system and smoke exhaust system.It can help the designer to understand the standards,which ensures the quality of the design.

automatic fire alarm system; hydrant system; smoke exhaust system; control design

汪 浩(1981—),男,工程师,从事国家建筑标准设计的编制、管理工作。

TU 855

A

1674-8417(2015)01-0001-04

2014-12-16Interpretation of Control Requirements of Hydrant System and Smoke Exhaust System in “Design Code of Automatic Fire Alarm System”