消防联动设计和施工时应注意的几个问题

摘 要:本文阐述了消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统各现场设备的功能以及与火灾自动报警系统联动时应注意的几个问题
关键词:消火栓系统 消火栓按钮 自动喷水灭火系统 水流指示器 压力开关
    在现代高层建筑中都设有火灾自动报警联动系统、消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统，其中消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统是高层建筑中最主要的灭火自救系统。当火灾发生时，只要现场火灾温度达到喷淋头动作温度，自动喷水灭火系统可在无人状态下自动喷水实施灭火，而消火栓是现场消防灭火人员使用的主要灭火设备。这两个系统使用的可靠性将直接影响到对火灾的控制。为此，本文专门对火灾自动报警联动系统中消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统联动控制回路的逻辑关系，以及两个系统现场设备的功能作了分析。
1 消火栓系统
    在《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—95)、《民用建筑电气设计规范》(JGJTl6-92)和《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)中都对设有消火栓按钮的消火栓灭火系统的控制要求作了明确的规定：
(GB50045—95)第7．4．6．7条：“临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的装置。”   
(JGJTl6—92)第24．6．1条：
  “1、消火栓按钮控制回路应采用50V以下的安全电压。
    2、当消火栓设有消火栓按钮时，应能向消防控制室发送消火栓工作信号和启动消防水泵。
    3、消防控制室内，对消火栓灭火系统应有以下控制、显示功能：
    a．控制消防水泵的启、停；
    b．显示消防水泵的工作、故障状态；
    c．显示消火栓按钮的工作部位。当有困难时，可按防火分区或楼层显示。”
    (GB50116—98)中第5．3．2条：“消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模均(控制时，还应在消防控制室设置手动直接控制装置”；第6，3．1．2条：“消防水泵、防烟和排烟风机的启、停，除自动控制外，还应能手动直接控制”。
    根据以上规范规定，可以分析出，消火栓系统中消火栓按钮和消防控制室的设计应有以下措施和功能：
    ◆消火栓按钮应设有保护装置；
    ◆消火栓按钮控制回路应采用直流24V的安全电压；
    ◆消火栓按钮应向消防控制室发送报警信号；
    ◆在报警器上显示消火栓按钮报警部位或防火分区；
    ◆消火栓按钮能直接启动消防水泵；
    ◆消防水泵启动后，点亮所有消火栓箱内的启泵反馈信号灯；
    ◆消防控制室应设有寸削坊泵手动直接控制装置。
规范要求消火栓按钮应设有保护装置，笔者认为最简单可靠的办法是将消火栓按钮设置在消火栓箱内，可以防止小孩玩弄或不懂的人误动作。在许多建筑内的消火栓按钮设置在消火栓箱旁，却没有明显标示，这让人分不清是手动报警按钮还是消火栓按钮。造成这样的原因是因为设计人员在图纸上未注明或施工单位图省事、不理解而随意设置的，这显然是不符合规范要求。
    消火栓按钮控制回路采用直流24V控制消防泵，这除了符合国际电子技术采用的电源电压趋势外，主要是对火灾扑救人员的生命安全有好处，因为当火灾发生并使用消火栓时，消火栓箱内会有大量的水溢出，弄湿整个消火栓箱体。如果消火栓按钮采用交流220V控制回路，扑救人员易触电。
在笔者接触到的一些工程图纸设计中，消防设计人员只是简单的将所有消火栓按钮的线，全部纵向接入消防控制室的报警联动控制柜上，再由报警控制柜另引一组线至消防泵控制柜上的联动控制模块，见图1。这样的设计有3点违反了规范：

图1

图2

    (1) 消火栓按钮不能直接启动消防水泵
    消火栓按钮启动消防水泵的信号是先报到报警联动控制柜，再由报警联动控制柜控制相应的消防水泵联动模块动作来启动消防水泵。这首先违反了规范中消火栓按钮直接启动消防水泵的要求，另外，如果报警联动控制柜的联动控制设在“自动”档位，则可自动控制消防水泵联动模块动作来启动消防水泵。如果设在“手动”档位，消火栓按钮启泵信号：降截止在报警联动控制柜上，此时如要启动消火栓泵，则需消防控制室的值班人员手动操作面板键盘或总线控制盘启动消火栓泵。而且，这种设计方法在报警联动控制柜—旦出现故障时，也将连累消火栓按钮启动水泵，从而影响灭火的及时性。
    (2) 消防泵的启动不能直接点亮消火栓按钮的起泵反馈信号灯
在消火栓按钮中，都装有发光二极管作为指示灯，其接线原理见图2。其中，K为消防泵控制回路中的一个辅助常触点，在水泵启动后，K处合并，沟通回路，点亮所有指示灯。图1的设计过于简单，对此功能没有考虑。
    (3)消防控制室不能直接手动启动消防水泵
因为在消防控制室没有设置手动多线控制抵，消火栓水泵的启动是由报警联动控制柜控制的，所以在消防控制室手动启动消防水泵时，也需在报警联动控制柜上手动操作面板键盘或总线控制盘来控制。而不是规范所要求的手动直接控制装置。
2 自动喷水灭火系统
    在自动喷水灭火系统中，与火灾自动报警联动系统有关系的设施分别是：水流指示器前端的信号阀、水流指示器、湿式报警阀上的压力开关。根据《民用建筑电气设计规范》(JGJTl6-92)中第24．6．2．2条第(2)项：自动喷水灭火系统中设置的水流指示器，不应作自动启动消防水泵的控制装置，报警阀压力开关，水位控制开关和气压罐压力开关等可控制消防水泵自动启动。《自动喷水灭火系统施工及验收规范》(GB50261—96)中第7．2．5．1条：湿式报警阀调试时，在其试水装置处放水，报警阀应及时动作，水力警铃应发出报警信号，水流指示器应输出报警信号，压力开关应接通电路报警，并应启动消防水泵。
    根据规范要求，我们可以分析出水流指示器和压力开关的功能及关系：
    (1)水流指示器报警不能作为启动消防水泵的信号。
    (2)发生火灾时，喷淋头喷水水流指示器应报警，并报出火灾区域。
    (3)湿式报警阀动作时，压力开关应向消防控制室报警，并直接启动消防水泵。
    在笔者参与的一些工程rF，有些设计人员和施工技术人员对此理解不够，：降联动逻辑控制关系错误的设计成下列三种方式之一：
    (1)水流指示器向报警联习／控制柜报警，由联动柜启动消防喷淋泵。
    (2)水流指器与压力开关同时报警后，由联动柜启动消防喷淋泵。
    (3)压力开关向报警联动控制拒报警，由联动柜启动消防喷淋泵。
    规范中已明确水流指示器不能作为启动消防喷淋泵的装置。这是因为水流指示器后的消防管网容积大，容易积存较多空气。系统正常运行中，当系统内压力下降，稳压泵自动启动向系统内补压，由于压缩了这部分空气，有水流过指示器，使它动作发生报警信号，易造成误动作。
    用水流指示器报警和压力开关报警启动消防喷淋泵，主要是因为担心压力开关误动作启动喷淋泵，但这样增加了一个启泵条件，也同时增加了启泵条件。而且，如果水流指示器本身故障或传输线路故障，都将影响消防喷淋泵的启动。
    压力开关向报警联动控制柜报警，由联动柜启动消防喷淋泵。这种设计接线方式，使得压力开关实际是处于一种间接启动喷淋泵的运行形式，与规范所要求的精神不相符。其后果与消火栓按钮间接启动消防泵一样。正确的设计方法是：将24VrI，间继电器和压力开关构成串联回路，用中间继电器的两组常开触点分别控制喷淋泵动力柜，并接输入模块向报警联动控制柜报警，见图3(其中： S为报警输入模块，J是24V中间继电器)。

    上述设计人员和施工技术人员，把消火栓灭火系统和自动喷水灭火系统中最重要的泵的启动，设计成室内消火栓按钮启动消火栓泵和压力开关启动消防喷淋泵的信号，均经消防控制室转一道，形成间接控制。
    促使其这样做的主要原因是：在未发生火灾时，如果消火栓按钮被人误动作或压力开关误动作，则消防水泵将使消防灭火管网处于密闭状态下加压，使管网内的水压急剧升高，甚至可能造成管网破裂。如果消防水泵启动信号经消防控制中心转一道，可由消防值班人员判断来消除误动作。但对于预防消防管网出现超压现象的正确解决办法应是：在消防管网上设置安全阀等防超压装置(此方式在《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045—98)中第7．5．6条已作了明确要求：高层建筑消防给水系统应采取防超压措施)，而不是把灭火时的消防水泵启动信号由直接联动改为间接联动。