火灾自动报警系统相关国标图集的不足与建议

2017-01-09王艺霖信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司绵阳分公司四川绵阳6000四川博鑫源建筑工程有限公司四川绵阳6000

四川建筑 2016年6期

关键词：图集消火栓触点

许学, 王艺霖(.信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司绵阳分公司，四川绵阳 6000； .四川博鑫源建筑工程有限公司，四川绵阳 6000)

许学1, 王艺霖2
(1.信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司绵阳分公司，四川绵阳 621000； 2.四川博鑫源建筑工程有限公司，四川绵阳 621000)

就当前火灾自动报警系统相关国标图集——10D303、14X505-1的二次回路进行比较与分析并指出其中关于防排烟风机、消防水泵的二次回路的不足，并提出改进方法。

火灾；自动报警系统；国标图集；防排烟风机；消防水泵；二次回路

1 10D303-2《常用风机控制电路图》[1]消防风机控制回路的缺陷及解决方法

在建筑设计中常常会涉及到对消防风机的控制，国标图集《常用风机控制电路图》提供了4种方案。这4种方案可以归纳为2类，一类是消防控制模块(I/O模块)提供无源输出触点，对应图纸编号XKY(J)-1、2；一类是消防控制模块提供有源输出触点，对应图纸编号XKY(J)-3、4；这其中XKY(J)-1与XKY(J)-2、XKY(J)-3与XKY(J)-4仅仅是有无防火阀联锁关闭风机的区别，而在火灾自动报警系统的总线控制逻辑上两者却是相同的。

然而本国标图集中XKY(J)-1、2[XKY(J)-3、4与之相同]二次回路是存在一定风险的。本文以XKY(J)-1举例来说明。图1中X1∶8、X1∶9触点K接受消防控制模块提供无源(或有源)信号后，K触点闭合后形成闭合回路则继电器KA1通电，KA1所对应的触点闭合，接触器线圈QAC通电后消防风机便能够成功启动。但是目前市面上许多厂家生产的消防控制模块提供的无源(或有源)触点是脉冲信号(比如海湾GST-LD-8301[2])，输入/出模块触点只能在有限时间内(比如GST-LD-8301保持时间是3 s)保持动作状态，在设定时间到达后立即复位，且本二次回路KA1没有在本地带断电自保持回路，那么KA1在时间达到后(例如3 s)就会有断电风险从而有可能造成消防风机停机。

图1 排烟(加压送风)风机电路图 XKY(J)-1

鉴于该二次回路的不足之处笔者提出2个解决这个问题的方法：(1)在二次回路上增加KA1的自保持回路(图2)，即在X1∶8、X1∶9之间并接一个继电器KA1的常开触点，继电器KA1能够在脉冲信号丢失后自保持供电；(2)选择带有自保持的消防控制模块，即K触点在整个模块动作期间保持闭合状态，这样KA1则能够持续带电状态，KA1所对应的触点就能在整个过程中保持闭合，从而保证继电器QAC能持续带电。

图2 改进后的排烟机电路图

在平时设计中我们往往忽略了设计中所参考选型产品的技术特性及指标，比如上文提到的消防控制模块所提供的输出信号的类型往往被设计人员所忽略。如果在设计参考选型的时候恰恰选择的产品的输出信号是脉冲信号，且在二次回路中没有添加自保持回路，那么在设备安装调试运行过程中就一定会出现停机的故障，从而留下安全隐患。因此，设计人员在设计中深入了解所参考的产品型号，并且在设计图中将相关控制要求详细的描述在设计说明中或控制逻辑旁，以方便施工人员的选型安装及调试，杜绝因为设计缺陷造成的安全隐患。

2 10D303-2 《常用风机控制电路图》手动控制回路存在的问题及解决办法

2.1 消防风机手动控制概述

图1中可以看出国标图集中手动控制采用的是钥匙按钮SF可以远程实现启停操作。与前文所述的总线控制类似，本控制回路无本地断电自保持电路，因此也存在断电的风险。且GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》[3]第4.5.3条：防烟、排烟风机的启动、停止按钮应采用专用线路直接连接至设置在消防控制室内的消防联动控制器的手动控制盘，并应直接手动控制防烟、排烟风机的启动、停止。

可以看出新规范更倾向用手动控制盘而非过去常用的钥匙型控制按钮，因此在最近几年弱电消防设计中很少有使用钥匙按钮进行手动远程控制，取而代之的是采用手动控制盘进行控制(例如海湾的KZ104手动控制盘)，各厂家的手动控制盘不仅符合GB16806-2006《消防联动控制系统》[4]的要求，同时由于联动控制盘能在输出有源或无源触点时能够自保持动作状态也正好解决了国标图集没有本地自保持的缺陷。

2.2 手动控制在设计中存在的问题及解决办法

在使用手动控制盘对风机或水泵进行手动控制设计时，应该根据所参考产品确定手动控制模块的个数，以海湾的KZ104为例：控制盘每路输出为3线，仅能实现启动或停止中的任意一种功能，若要实现单个设备的启、停双控制则需要2路控制输出配合2个切换模块实现，因此在设计中对于排烟机、加压送风机等单台设备则需要占用2路KZ104的输出，在统计材料以及平面图、系统图中也应该相应标注为2路模块或输出回路。若是消防水泵(以一用一备为例)则需要4路输出及4个切换模块。

然而在绝大多数设计图中所能看到的都是一组消防泵对应一个手动控制模块，这在实际安装调试过程中是无法实现单台水泵或风机的启、停操作的，对于一用一备或两用一备的水泵的手动控制更无从谈起。

因此施工单位在施工过程中若发现上诉问题要及时与设计方沟通并商讨出最终解决方案以符合规范的要求。

3 10D303-3 《常用水泵控制电路图》[5] 与消防水泵控制的问题及解决方法

以“一用一备”消防水泵为例，给排水专业在设计中2台水泵互为备用，每台水泵都有一根单独的吸水管，且在吸水管后形成环状管网，那么按国标图集10D303-3的二次回路主泵、备泵均采用钥匙开关或手动控制盘控制，由于2台水泵手动控制直接启动各自的接触器，因此在发生火灾时有同时启动的风险，一旦2台水泵同时启动且2根吸水管又形成了环网在同时启动后有可能水压升高超过管网承受能力而爆管。解决的方法：

(1)设计人员可要求系统调试时将2个启动按钮设置成互锁关系，即2台泵手动控制不能够同时启动。

(2)将手动控制回路由控制回路移至信号回路中，即将手动控制回路移至备用自投回路前，这样在手动控制时由备用自投回路选择需要启动哪一台消火栓泵。

4 新图集14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》图示中[6]关于消火栓泵压力开关启泵二次回路的问题

GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中对消火栓控制逻辑有颠覆性的改动。其第4.3.1：联动控制方式，应由消火栓系统的出水干管上设置的低压压力开关、高位消防水箱出水管上设置的流量开关或报警阀压力开关等信号作为触发信号，直接控制启动消火栓泵，联动控制不应受消防联动控制器处于自动或手动状态影响。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。

因此10D303-3消火栓泵二次回路已不再适用于GB 50116-2013规范，国标图集14X505-1《火灾自动报警系统设计规范》图示中[6]给出了新的控制回路的关键部分。从图3中可以看到，该控制回路取消了消火栓启动按钮的控制方式，增加了流量开关及出水干管上低压压力开关的控制触点，使得新控制回路能够适应新规范的要求。

图3 图集14X505-1消防水泵二次回路

但是笔者从该二次回路中可以看出，该控制回路是不完善的。如前文所述我们在设计中往往面临的不是一台消火栓泵，而是“一用一备”或“两用一备”甚至更多备用的消火栓系统。还是以“一用一备”为例来说，两台消火栓泵(一用一备)往往具有2根吸水管并有2个低压压力开关，那么在设计中要考虑2个压力开关动作信号，也就是说任意一个压力开关动作消火栓泵就必须自动启动，而不是只选择其中一个压力开关动作信号作为消火栓泵的联动触发信号。倘若只选择其中一个压力开关作为联动触发信号，一旦所选中的压力开关出现故障，那么消火栓泵就无法在火灾中启动。而选择两个压力开关组成或门关系，在火灾发生时无论哪个压力开关动作均能够启动消火栓泵，这也符合对重要消防设备采取冗余设置的初衷。具体修改后的消防水泵二次回路见图4，压力开关的个数由设计人员根据具体情况确定。

5 结束语

火灾自动报警及联动控制系统作为重要消防设备在如今人们生产生活过程中扮演着越来越重的角色，设计人员在进行火灾自动报警系统设计时不仅仅要严格执行国家相关政策法规，也要对相关且经常引用的国标图集进行深入细致的学习与研究。在涉及到与其他专业进行配合的消防联动控制上，设计人员应与其他专业人员深入沟通，了解各个专业对消防控制逻辑的不同要求，确保系统能够正确可靠的运行。本文对新旧国标图集10D303、14X505-1中的消防水泵及消防风机控制回路提出浅显的意见以及修改完善的方法以供其他设计人员参考。