火灾自动报警在建筑防烟排烟系统中的联动控制探讨

2019-01-18刘明满淳

天津化工 2019年6期

关键词：楼梯间探测器烟气

刘明，满淳

（1.天津渤化工程有限公司，天津300193；2.中国铁塔股份有限公司天津市分公司，天津300000）

1 前言

《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）已经从2018 年8 月1 日起开始实施，其中第5 章节对防烟系统和排烟系统的系统控制做出了具体规定。

《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-2013）第4.5 节对防烟系统、排烟系统的联动控制设计提出了明确要求。

2 建筑防烟排烟系统及相关的联动控制

2.1 什么是建筑防烟系统

建筑防烟系统，是指通过采用自然通风的方式，防止火灾烟气在前室、避难间（层）、楼梯间等空间内积聚，或通过采用机械加压送风方式阻止火灾烟气侵入前室、避难间（层）、楼梯间等空间的系统，防烟系统分为自然通风系统和机械加压送风系统[1]。

2.2 什么是建筑排烟系统

建筑排烟系统，是指采用机械排烟或自然排烟的方式，将走道、房间等空间的火灾烟气排至建筑物外的系统，分为机械排烟系统和自然排烟系统[1]。

2.3 建筑防烟排烟系统的相关联动控制要求

首先还需要重申一下，防烟系统中的封闭楼梯间是指在楼梯间入口处设置门，以防止火灾的热气和烟进入的楼梯间。防烟楼梯间是指在楼梯间出口处设置防烟的前室、凹廊或开敞式阳台（统称前室），且通向楼梯间和前室的门均为防火门，以防止火灾的热气和烟进入楼梯间的构造形式[1]。

《火灾自动报警系统设计规范》（GB 50116-2013）：加压送风口的联动控制在该规范修订以前，并没有明确建筑物防火分区内某个部位的感烟火灾探测器动作联动加压送风口的开启动作，绝大多数选用靠近疏散楼梯间的感烟火灾探测器的动作信号联动送风口动作。而该规范明确规定送风口所在防火分区内设置的两个独立的火灾探测器，或一个火灾探测器与一个火灾手动报警按钮组成的“与”逻辑联动送风口开启进而使加压送风机启动。通常情况下，加压送风机的吸气口中设有电动风阀，该阀与加压送风机联动，加压送风机启动则电动风阀开启；加压送风机停止则电动风阀关闭。

排烟系统在消防系统自动控制方式下，同一个防烟分区内的两个独立的火灾探测器或一个火灾探测器与一个手动报警按钮的报警信号组成的“与”逻辑联动启动排烟阀或排烟口。通常联动排烟阀或排烟口的电源为24V 直流电源，该电源可以由现场设置的消防设备的直流电源来提供，也可以由消防控制室内的直流电源箱来提供，但是为了降低传输线路中的传输损耗，通常建议尽可能采用现场设置的消防设备的直流电源这种方式进行供电。所串接的排烟口的反馈信号应该并接，并作为启动排烟风机的联动触发信号。

防烟系统、排烟系统的手动控制方式，由于篇幅有限本文不再赘述。防烟、排烟风机的启动和停止信号以及电动防火阀的关闭动作信号，以及排烟阀或排烟窗、送风口、排风口的开启和关闭的动作信号，需要全部反馈至消防联动火灾报警控制器上。消防排烟风机上的入口处中的总管上所设置的280℃排烟防火阀应该在关闭后直接联动对应的控制风机停止，排烟风机及排烟防火阀的动作信号必须能反馈到对应的消防联动控制器中[2]。

《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251-2017）：对于防烟系统的联动控制方式，首选火灾自动报警系统以联动启动防烟系统。防烟系统启动工作，一般情况下需要前期对火灾进行判定，一般根据火灾自动报警系统中逻辑的设定来对火灾进行判定。加压送风机在送风系统中起到的是中枢的作用，因此需要具备多种启动方式，除了能在不受到火灾自动报警系统内部系统故障影响下独立控制以外，还需要能在接收到火灾自动报警系统联动信号以后联动启动消防设备。为了便于消防值班人员准确掌握及控制消防设备的运行状况，防烟系统设施的动作反馈信号均需要反馈至消防控制室中。发生火灾时，系统应能按照设计要求准确地开启着火层及其上下层的送风口，这样做既能符合防烟的要求，又能避免该系统发生超压现象，直接影响到内部人员的安全疏散及人身安全。机械加压送风系统需设置测压装置，这样既可以掌握系统运行的信息，还可以作为超压后启动风压调节措施及余压阀的动作信号。由于风压过高会引起开门的困难，甚至于不能打开门影响安全疏散，所以疏散门的方向朝疏散方向开启，加压送风作用的方向与疏散方向正好相反。

对于排烟系统的联动控制方式，同样是优先选用火灾自动报警系统联动启动排烟系统。在前期的火灾判定后，排烟系统才会工作启动。火灾判定一般是根据火灾递送报警系统的逻辑设定进行判定。排烟风机及其补风机除了火灾自动报警系统联动启动和就地启动这两种启动方式外，还应具有系统中任一排烟口（阀）开启后的联动启动和消防控制室内的直接控制启动这两种启动方式，其目的是为了提高系统的可靠性，不受到其他因素的影响。机械排烟系统中的常闭排烟口（阀）应该设置火灾自动报警系统就地开启的手动装置和联动开启的功能，并与排烟风机进行联动。当确认火灾发生后，火灾自动报警系统应该在15s 以内联动启动相应防烟分区的排烟风机、补风设施和全部的排烟口（阀）。同时应该在30s 内自动关闭所有与排烟无关的空调系统与通风系统，以确保火灾发生以后烟气能得到迅速的控制和排放，不向非火灾区域扩散蔓延，以防止通风空调系统对烟气的干扰。自动排烟窗与活动挡烟垂壁也应该设有就地手动启动和火灾自动报警系统的联动功能。当确认火灾发生后，火灾自动报警系统需要在15s 内联动相应防烟分区的全部活动挡烟垂壁，目的是为了能及时形成储烟仓；并且需要在60s以内或者小于烟气充满储烟仓的时间以内开启完毕自动排烟窗以保证排烟面积准确到位。

2.4 笔者观点

2.4.1 《建筑防烟排烟系统技术标准》将挡烟垂壁的联动控制划分在排烟系统之中，而《火灾自动报警系统设计规范》将挡烟垂壁的联动控制划分为防烟系统。笔者认为，防烟排烟的理论定义应确定并统一。实际上，规范中所定义的“防烟系统”是指通过自然通风方式，防止火灾烟气在楼梯间、前室、避难层（间）等空间内积聚，或通过采用机械加压送风方式阻止火灾烟气侵入楼梯间，前室、避难层（间）等空间的系统；而“排烟系统”则指采用自然排烟或机械排烟的方式，将房间、走道等空间的火灾烟气排至建筑物外的系统。挡烟垂壁的作用是确保火灾发生后及时形成有效的储烟仓，将烟气限定在预先划分好的区域内，便于烟气及时充分的被排烟系统排至建筑物外。这样看来将挡烟垂壁划分在排烟系统是较为合适的，因而对于挡烟垂壁的联动控制也应划分在排烟系统之中。

2.4.2 《火灾自动报警系统设计规范》第4.6.3 条对疏散通道上设置的防火卷帘的联动控制提出了设计要求，规定任一只专门用于联动防火卷帘的感烟火灾探测器的报警信号联动控制防火卷帘下降至距楼板面1.8m 处，目的是为保障防火卷帘能及时动作，以起到防烟作用，避免烟雾经此扩散。对于电动挡烟垂壁《火灾自动报警系统设计规范》第4.5.1.2 规定，应由同一防烟分区内且位于电动挡烟垂壁附近的两只独立的感烟火灾探测器的报警信号，作为电动挡烟垂壁降落的联动触发信号。笔者认为，电动挡烟垂壁的作用是火灾发生时防止烟气扩散，那么参照规范对于疏散通道上设置的防火卷帘的联动控制，也可规定设置一只专门用于联动电动挡烟垂壁的感烟火灾探测器作为报警信号联动控制挡烟垂壁，这样相比对要求位于电动挡烟垂壁附近的两只独立的感烟火灾探测器的报警信号更为安全，也更有利于建筑排烟系统的有效工作。