消防联动控制的必要性和工作原理

随着建筑业的发展，高层建筑如雨后春笋般出现，高层建筑因其自身特点，火灾的隐患较大，一旦发生火灾，火灾蔓延迅速，人员疏散困难，救援难度大，极易造成人员伤亡和财物损失。在紧急情况下，如果仅靠消防人员人工灭火，显然是不够及时和迅速的。高层建筑火灾自动报警和消防联动控制系统是人们早期发现、通报并及时采取有效措施，控制和扑灭火灾的有效手段。如何使消防联动控制系统的设计更加科学呢?这需要工程设计人员在设计中更好地理解和执行规范，下面就消防联动控制系统的设计中应注意的问题，着重谈论一下。


一、与给排水系统设计的配合
1．用消火栓按钮直接启动消防水泵。《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)GBJ0045—95第7.4.6.7条规定：临时高压供水系统的每个消火栓应设直接启动消防水泵的按钮。有些工程设计人员认为，通过手动报警按钮一样可以启动消防水泵，因此在设计时用手动报警按钮取代消防栓按钮。实际上，手动报警按钮和消防栓按钮两者的作用是不同的，消火栓按钮的作用是直接启动消防水泵，并返回信号至消防中心，而手动报警按钮的作用是通知消防中心发生火警。并由消防中心根据实际情况联动相关消防设备。在工程设计中应注意消防栓按钮不能直接采用AC220V或AC380V电源，因为《民用建筑电气设计规范》(以下简称《民规》)JGJ／T16—92第24.6.2.1条规定：消火栓按钮控制回路应采用50V以下安全电压，在实际应用中一般采用DC24V及DC36V电源。另外，在消防控制室应能用手动按钮直接启动消防水泵，因为《民规》和《火灾自动报警系统设计规范》(以下简称《火规》)GB50116—98均规定：在消防控制室应设有“控制消防水泵的启、停”功能，同时，《火规》还规定当采用总线制通过模块控制消防水泵，喷淋水泵时应另设专线进行直接启动。


2．自动喷淋系统与湿式、于式喷水灭火系统的配合。湿式和干式喷水灭火系统由于工作原理不同，与火灾自动报警系统的配合也有所不同，《火规》6.3.3.3条规定：消防控制设备对自动喷水灭火系统应有“显示水流指示器、报警阀、安全信号阀的工作状态”的功能，当前工程设计时一般采用总线制火灾自动报警系统，因此火灾自动报警系统设计时应在报警总线上通过信号模块接受水流指示器、安全信号阀上发出的信号，并传送至自动报警控制器上显示其工作状态。设计时应注意水流指示器与安全信号阀应由不同的信号模块连接，因为他们的作用不同，传输信号不能混淆；对于湿式喷淋系统《火规》第5.3.2条及《自动喷水灭火系统设计

规范》(GB50084—2001)11．0.1条均规定：湿式报警阀压力开关的接点和消防控制室手动按钮应能直接延时起泵。在工程设计无消防自动控制系统时，应把湿式报警阀压力开关的接点线路直接引至湿式喷水灭火系统喷淋泵的控制箱内，实现延时起泵和显示信号功能。


3．与雨淋灭火系统、水幕灭火系统的配合。雨淋灭火系统为开式系统。其工作过程为：当火灾自动报警系统发出报警信号、控制开启雨淋报警阀，由火灾自动报警控制器将自动控制信号传输至联动控制台，在联动控制台实现自动和手动启动供水泵。开启雨淋报警阀有两种控制方式：①由灭火系统保护区内的感烟、感温探测器组成“与”门，当两者均动作后，开启雨淋报警阀，并返回动作信号。②由灭火系统保护区内任意火灾探测器报警，并确认火灾后，由火灾自动报警控制器发出控制信号，至输入、输出模块，开启雨淋报警阀，并返回信号，一般因在火灾确认后才能开启雨淋报警阀，因此，从可靠性考虑，宜采用第二种控制方式。


二、与防火卷帘的配合
火灾确认后，应关闭有关部位防火卷帘。根据《火规》第6．3.8条规定：疏散通道上的防火卷帘，应分两次下降，①感烟探测器动作后，卷帘下降至地(楼)面1．8米。②感温探测器动作后，卷帘下降到底；用作防火分隔的防火卷帘，火灾探测器动作后，卷帘应一次下降到底。疏散通道防火卷帘，两侧应设置手动控制按钮，并且探测器的报警信号及防火卷帘的关闭信号应传至消防控制室。在实际工程设计中，由于有些场所仅适合安装一种探测器，如地下车库，在《汽车库、修车库、停车厂设计防火规范》GB50067—97第9．0．7条文说明中解释：由于汽车库内通风不良，又受车辆尾气的影响，故安装烟感报警设备经常发生故障，因此，在汽车库安装何种自动报警设备，应根据车库的通风条件而定，在通风条件较好的车库内，可采用感烟报警设备，在一般的车库内可采用感温报警设备，地下停车库由于通风不良，所以一般只采用感温探测器，此时，防火卷帘两侧只能设置同一种探测器形成“与”门，对于用做防火分隔的防火卷帘，可由此信号控制防火卷帘，一次下降到底。对于疏散通道上的防火卷帘，可由此信号控制卷帘下降到1．8米处，再由防火卷帘控制箱内的时间继电器延时控制卷帘降底。


三、与空调系统，防排烟系统的配合
当火灾确认后，自动控制系统应能通过模块关闭有关系统的空调机，新风机，送风机，并关闭本层电控防火阀，在未设火灾自动报警系统的工程中，防火阀70°C温控关闭时，可直接联动关闭

该系统的空调机或新风机，送风机。《火规》6．3．9规定：火灾报警后，消防控制设备应能停止有关部位的空调送风，关闭电动防火阀，并接收其反馈信号；启动有关部位的防烟和排烟风机，排烟阀等，并接收其反馈信号。笔者认为，火灾报警后，应关闭相关区域的空调风机和送、排风机，而防火阀则采取定温保护装置直接动作关闭阀门，并接收其反馈信号。《火规》5．3．2条还规定：当防烟和排烟的控制设备采用总线编码模块控制时，还应在消防控制室设置手动直接控制装置，因此，应采用多线制联动防排烟风机。以便在联动控制屏能自动和手动控制防排烟风机的启、停，并显示其工作状态。按照《高规》GB50045—95 2001年版8．4．11条和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067—97 8．2．7条规定，高层建筑内设置机械排烟的地下室和汽车库内无直接通向疏散出口的防火分区，当设置机械排烟系统时，应同时设置通风系统，并且该送风机的电源应按消防电源要求供电。


四、与气体灭火系统的配合
气体灭火系统按其结构形式可分为有管网形与无管网型。《火规》6．3．4条对有管网气体灭火系统规定如下，联动控制台应能显示系统的手动，自动工作状态；在报警，喷射阶段，控制台应有相应的声，光警报信号，并能手动切除声响信号，在延时阶段，应自动关闭防火门、窗，停止通风空调系统，关闭有关部位防火阀，并显示气体灭火系统防护区的报警，喷放及防火门(帘)，通风空调等设备的状态。上述功能均可通过信号模块接人总线系统来实现，需要指出的是，气体灭火系统的启动需要探测器组合的“与”门确认或人工确认后方可启动，并在现场设手动启停按钮，以确保系统可靠。《火规》仅规定在消防中心显示系统的工作状态，并未要求在消防中心控制气体灭火系统的启、停。对于无管网型的自动气体灭火装置，规范未作具体规定，笔者认为可参考有管网型系统进行控制和显示。


五、切断非消防电源
《火规》6．3．1．8条规定：“火灾确认后，应能切断有关部位的非消防电源”。《民规》24．6．5．1条也规定：“火灾确认后，应能在消防控制室或配电所手动切除相关区域的非消防电源”。可见，规范对非消防电源的切断有较为严格的规定，都规定必须在火灾确认后，才能切断有关部位的非消防电源。笔者认为，可按非消防电源的性质，采取相应的切断方式：(一)非消防照明电源火灾确认后，若马上切断照明用电，极易造成人们的心理恐慌，引起混乱，不利于人员疏散，并且火灾发生初期，组织人员灭火也需要

有足够的照度，所以对照明电源的切断应十分慎重，应在火灾确认后，根据火情，由消防中心手动切除相关区域的照明电源。(二)空调、送排风机及其他非消防电源该类设备断电一般不会引起人们的心理惊慌，并且可以降低变压器的负载，及时切断对系统供电可靠性有好处，因此建议此类设备在火灾确认后，可根据建筑物的重要程度，采取自动切断电源的措施。
六、与电梯的配合
《火规》6．3．1．8条规定，火灾确认后，应能控制电梯全部停于首层，并接收其反馈信号，《民规》24．6．5．2条也有此规定，不同的是《民规》要求接受电梯的反馈信号，并要求当全部电梯停于首层后切断非消防电梯的电源。笔者认为对于非消防电梯不宜强制其停于首层，而应在切断其电源后就近平层并打开轿厢，让轿厢内人员从最近处的疏散楼梯或安全出口疏散，原因如下：电梯井有烟囱效应，若下层发生火灾，如果要使客梯下降到底层，就必须穿过失火层，这样对轿厢内人员是不安全的。