防排烟系统消防联动控制设计及施工工法的相关研究

洪阳清

（厦门泉厦科技有限公司， 福建 厦门 361008）

0 引言

当火灾发生的时候，造成人员伤亡的主要原因是由于烟气浓度过高导致中毒。如果火灾现场的烟气水平速度为每秒0.5 米至每秒0.8 米的时候，垂直方向速度为每秒6 米至每秒8 米的时候，就会对人体造成极大的伤害，特别是火灾现场的烟雾中氧含量非常少，甚至不超过6%，在有效的空间中有大量的一氧化碳气体，甚至超过20%，人们在这样缺氧的环境中会出现呼吸困难的症状，甚至因此窒息死亡。要保证建筑中的人员能够安全疏散，使得救援工作快速展开，就需要将防排烟系统消防联动控制装置安装在建筑中。从防排烟系统的构成上来看，主要包括排烟系统、联动控制系统以及正压送风系统。

1 防排烟系统消防联动控制

要充分了解防排烟系统消防联动控制情况，就要明确防排烟系统的类型，分析联动控制的原理，对于控制的流程进行分析，对于有关防排烟系统消防联动控制方面的内容全面了解，使得其控制作用充分发挥出来。

1.1 防排烟系统类型

防排烟系统有多种类型，划分的标准不同，所包括的类型也有所不同。具体而言，按照建筑的特性不同，防排烟系统主要包括两种类型，即开窗自然排烟系统和机械排烟系统。其中的开窗自然排烟系统，就是在建筑设计的时候从消防通风的角度对窗户的开度合理设计，以使其发挥良好的通风、排烟效果。机械防排烟系统就是要发挥机械设备的作用将烟气排出去，通常这种系统是消防联动控制的，当建筑物中的烟气浓度达到一定的指标的时候，消防报警联动控制系统就会动作发出指令使防排烟系统启动，将烟气排出去，避免烟气浓度过高对人体造成伤害。

1.2 联动控制的原理

防排烟系统消防联动控制工作要做到位，就要对其控制原理予以掌握。当火灾被确认之后，相应的消防设备联动启动，可以起到消防报警的效果，还具有扑灭火灾的作用。联动控制的运行原理是实施开路控制，也就是说，输入信号不同，所输出的控制信号也有所不同。

1.3 控制流程的分析

以感烟探测器为例分析消防报警联动控制系统的流程：感烟探测器动作之后，所输入的是报警信号，其消防联动控制器输出命令的过程是，声光报警器及消防应急广播启动，防火门、防火卷帘及电动挡烟垂壁动作，防排烟系统风机及风口、排烟阀打开，消防电梯迫降到首层，将非消防电源切断，疏散应急照明启动。

2 防排烟系统消防联动控制设计存在的问题

防排烟系统消防联动控制设计所存在的问题主要体现在机械防排烟系统风量不足、排烟口设置方面出现问题、防火阀应用方面出现问题。这些问题的存在，是由于没有实施科学合理的消防联动控制设计，不能对防排烟系统有效控制。具体如下。

2.1 机械防排烟系统运行中存在风量不足的问题

防排烟系统消防联动控制设计中，机械防排烟系统出现的问题是风量不足，出现这种现象的主要原因是由于没有很好地发挥联动作用，当烟气超过规定指标，排风系统运行中美哦有接到指令，就无法启动，不能有效排烟，所以不会在短时间内排放出去。从机械防排烟系统的构成上来看，主要包括排烟风机、排烟风道以及排烟口，有这些构成在设置上没有按照消防联动控制设计有效连接，导致机械防排烟系统不能很好地发挥作用，风量不足还最为突出的问题。

2.2 机械防排烟系统运行中存在防火阀应用方面的问题

在建筑中所安装的防火阀在于预防火灾发生，维护建筑消防安全，但是防火阀没有按照消防联动控制设计方式连接，加之排烟防火阀没有安装在送风管和回风管在其穿墙之处，防火阀就不能很好地起到控制作用。对于防火阀不能远程控制，特别是建筑地下室、停车场等等，在设置防火阀的时候，通常安装在风道中，与送风、排烟在同一个风道中，如果不便于手动操作防火阀，一旦火灾发生，救援人员不便到现场操作防火阀，就会影响排烟系统的正常运行。

2.3 机械防排烟系统运行中存在排烟口设置问题

防排烟系统主要设置在顶棚上，但是，通常在设置的过程中没有严格按照消防联动控制设计进行。防排烟系统平时都是处于关闭状态的，通常需要设置两种启动方式，即手动启动方式和自动开启方式，但是，由于设置上两种启动方式不符合消防联动控制设计要求，没有与报警系统有效衔接，就会影响其正常排烟[2]。

现在建筑物普遍安装有机械排烟系统，无论是哪一个排烟口启动，或者排烟阀启动所对应排烟系统风机都要能够联动启动。但是，一些机械排烟系统不能做到这一点，一旦发生消防事故，其不能很好地发挥其价值。

排烟管道的制作要采用不燃材料，吊顶内所安装的排烟管道也要使用不可燃烧的材料，而且与可燃烧物质之间不能超过规定的距离。但是，一些建筑施工中为了降低成本，对于材料的不可燃性没有高度重视，一旦火灾发生，后患无穷。

3 防排烟系统消防联动控制设计

3.1 消防联动控制系统的设计

对于消防联动控制系统的设计中，防火排烟系统主要包括控制模块，其输出端连接到有电源模块上，同时与数据反馈模块连接。数据反馈模块的输入端与有数据对比模块连接。数据采集模块主要包括包括：温度传感器、烟雾传感器和一氧化碳传感器。数据设定模块主要包括温度设定模块、烟雾设定模块和一氧化碳设定模块。控制系统的输出端与紧急广播连接，同时连接到广播音响系统上，与消防报警系统、消防排烟系统和消防灭火系统都建立有效连接。

在系统中设置有温度采集模块，对于室内的温度变化情况进行采集；烟雾传感模块，对烟雾的浓度信息进行采集；采集一氧化碳的模块则可以采集一氧化碳浓度信息，将所采集的数据信息与预设数据之间进行对比，发挥控制模块的作用就可以控制防排烟系统，从而在火灾发生的初期阶段就可以发挥其探测作用，自动报警启动，并根据火灾现场的具体情况启动消防灭火系统和消防报警系统，消防排烟系统、紧急广播和广播音响系统发挥联动控制的作用，在灭火的同时，还能起到排烟的作用，将火灾现场的人员疏散，保证人身安全，将人员伤亡减少，降低由于火灾造成的财产损失。在消防联动控制系统中还安装有自动喷淋系统，当火场温度达到闭式喷头温度的时候，玻璃泡就会在这种高温环境中破碎，管道中的水从原有的静态转变为动态，水流指示器动作，信号传输到控制系统当中，湿式报警装置启动报警，压力开关也开始动作，发挥控制系统的作用，使得启动喷淋泵启动并为管道供水，系统的灭火功能得以实现[1]。

3.2 消防联动控制系统的调试

消防联动控制系统施工完毕，进入调试环节，需要对联动部件进行调试。在调试动作功能的时候，需要检查电动挡烟垂壁、排烟口、电动送风口、排烟窗、排烟阀以及电动防火阀动作功能，并检查动作信号反馈功能，要求动作信号反馈功能实现，手动操作消防联动控制器总线控制单元所对应的受控设备要启动灵活。消防联动控制器能够将受控设备的动作反馈信号显示出来。

排烟风机入口处的总管上安装280 摄氏度的排烟防火阀，检查并记录动作信号反馈功能，要求当排烟风机运行的过程中，排烟防火阀关闭，此时风机的运转停止。消防联动控制器需要接收排烟防火阀关闭的反馈信息以及风机停止动作的反馈信号。

加压送风系统的调试中，要将消防联动控制器系统连接到风机控制箱（柜）二次回路等设备上，将电源接通，使消防联动控制器自动化控制。

加压送风系统的联动控制功能要使得报警区域内符合联动控制触发条件的两只火灾探测器，或一只火灾探测器和一只手动火灾报警按钮发出火灾报警信号消防联动控制器应按设计文件的规定发出控制电动送风口开启，点亮启动指示灯。将电动送风口启动，风机控制箱启动柜应控制加压送风机启动。消防联动控制器要将电动送风口、加压送风机的动作反馈信号接收并显示出来，对控制器显示的地址注释信息。

检查电动挡烟垂壁、排烟系统的联动控制功能，并将检查的信息做好记录，电动挡烟垂壁、排烟系统的联动控制功能要能够使防烟分区内符合联动控制触发条件的两只感烟火灾探测器启动，并发出火灾报警信号。

4 防排烟系统消防联动控制设计及施工工法的对策。

4.1 合理设计防排烟系统保证风量充足

排烟风机的地点应在排烟区的同一层或上层，防烟增压风机的风压值按照排烟系统不利回路计算，确保防烟楼梯间的残余压力值为40～50pa，火灾排烟风机在质量温度冷却到环境温度时能够持续运行，消防排烟风机应确保在输送介质温度为280℃时，持续运行超过半个小时，消防排烟风机的风量应增加值超过所需风量的10%～20%。消防风机箱必须有双电源互投功能，分单速和双速，为直接启动模式。消防风机控制箱可远程自动控制，外接消控系统和智能控制系统，风机高低速运行状态信号能够及时反馈。

4.2 合理设计防火阀

排烟防火阀主要包括阀体、叶片、执行机构和温感器等部件。防火阀安装在机械排烟系统的管道上，平时处于开启状态，但火灾发生的时候，排烟管道内烟气温度达到280℃的时候自动关闭，可以在一定时间内满足漏烟量和耐火性要求，发挥隔烟阻火作用。在安装防火阀的时候，要设置在方便维护的检修口，在防火阀两侧各2 米范围内的应采用不燃材料。防火阀的安装，堵塞了火势通过孔洞蔓延渠道，可有效防止火势扩大从而减少了人员伤亡及财产损失。

4.3 合理设计排烟口

要发挥排烟口的作用，需要合理安装排烟系统，各支管端部(烟气吸入口)处在平时均为关闭状态，而且对于漏风量的要求要充分满足。发生火灾的时候，如果需要排烟，可以自动打开，将烟气迅速排出。在排烟口处安装排烟阀，主要的组成部分包括阀体、叶片、执行机构等。需要注意的是，在设计的过程中，要求排烟阀与消防联动系统之间必须有联动关系，通常采用自动控制方式，当然也可以手动控制。如果是正处于主机手动状态下，在现场就可以打开排烟口。如果不在现场，可以采用远程控制的方式，排烟风机远程操作下启动。

5 结束语

通过上面的研究可以明确，建筑工程施工中，防排烟系统消防联动控制设施的安装是重要的环节，要更好地发挥其作用，就要合理设计，采用科学有效的施工工法。需要注意的是，要认识到消防联动控制的重要性，从而在系统设计中要结合施工阶段展开，做好存留工作。另外，在进行防排烟系统施工的过程中，要系统化展开，做好监督控制工作，对于施工全面优化，系统化展开，保证施工质量，使其防火减灾的功能得以全面发挥。