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海湾消防维修公司对火灾自动报警系统的设计心得分享

文章来自:海湾消防设备 发布时间:2020-04-09 19:16


海湾消防维修公司
火灾自动报警系统的设计心得分享
在电子、微电子技术进步的推动下,火灾自动报警系统(Fire Alarm System简称FAS,下同) 得到了长足的发展,由原来的多线制和N+1线制FAS,发展到今天广泛使用的总线、二总线、全总线形式的FAS,直至目前已出现的采用全光纤测量方法的光纤光栅FAS。各种不同拓扑结构的系统优缺点不在本文的讨论范围之内。本文试将总线、二总线、全总线形式FAS的设计中的一些经验教训做个粗略总结,希望对大家有所启发,在以后设计中避免同样的问题再次发生。

第一, 应把暖通专业对防烟分区的划分区域反映到FAS平面上。相信不少人在FAS的平面设计中,对建筑防火分区的划分有清醒认识,但是对暖通的防烟分区划分却重视不够,甚至没有意识到与FAS的平面设计关系有多大。通常情况下没有按照防烟分区划分探测区域似乎没有什么,但特殊情况下则很可能导致FAS的设计错误。而这个错误又是隐性的,很难通过校对和审核发现,毕竟在校审环节很少会对暖通专业图纸进行会审。

比如,本人曾参与设计的某商住项目,其地下一层为车库和设备用房、局部人防,共有八个防火分区。本人除了把结构顶板梁布置平面相应套在FAS平面上以外,还把暖通的防烟分区线也套过来,同时查看暖通图纸,后来发现地下一层非机动车库的第六防火分区(607 m2)和第七防火分区(768 m2)里,暖通采用的是在这两个防火分区分别只设置一台通(排烟)风机,平时为通风机,火灾时作为排烟风机用。由于第六防火分区和第七防火分区都是划分为五个防烟分区,可知一台排烟风机的排烟范围不是一个防烟分区,而是五个。当火灾发生时,探测器探测到火情或报警主机接收到手动按钮报警,FAS联动着火点相关的排烟风机动作运行,该防烟分区内的排烟口打开排烟。但是注意,相邻的防烟分区排烟口是必须保持关闭(常开的必须动作关闭),这样才能确保火灾产生的有毒烟雾有效排走,不扩散或延缓扩散。反之,若邻近排烟口也动作,则破坏了气流组织,不但起不到设置排烟风机的应有目的,甚至还会助长了有毒烟雾向邻近防烟分区的快速扩散。因此可知,每个防烟分区的排烟口必为可接受电信号远控的排烟口。之所以这么说是因为对于一台排烟风机带多个防烟分区排烟口的控制要求应该是:其中一个防烟分区内的探测器动作报警,排烟风机动作,同时该风机所带的其他防烟分区排烟口保持关闭(或者动作关闭);当烟雾无法控制蔓延到下一个防烟分区,导致该防烟分区的探测器动作报警后,该区的排烟口联动开启;同时排烟口若温升至280度时还应能给FAS反馈熔断关闭信号。为实现这个控制要求,就必须使探测区域不能跨防烟分区(注意并不是说要按防烟分区划分探测区域)。本工程是这样设计的:对每个防烟分区采取非地址码感温探测器,这样每个防烟分区的探测器所占总线地址较少,使控制器根据控制要求更易于编程实现。对空调选用的常开式多叶排烟口每个相应配置一个双输入双输出控制模块、一个监视模块。总之,若FAS平面设计的时候,探测区域跨越了防烟分区,则该控制要求不但无法实现,还导致在火灾发生时,不但着火点所在防烟分区排烟口开启,而且邻近排烟口也动作排烟,人为地加大火灾有毒烟尘的扩散。

第二,

在设计中除了常见的几个设计规范以外,其余相关规范也应该留意。比如GB16806,其原称为《消防联动控制设备通用技术条件》GB16806-1997,经修订后更名为《消防联动控制系统》GB16806-2006,并于2007年4月1日开始正式执行。该规范规定了消防联动控制系统的定义、一般要求、要求和试验方法、检验规则和标志。本标准适用于一般工业与民用建筑中安装的消防联动控制系统及组成系统的各类设备。包括消防联动控制器、气体灭火控制器、消防电气控制器、消防设备应急电源、消防应急广播设备、消防电话、传输设备、消防控制中心图形显示装置、模块、消防电动装置、消火栓按钮等。该标准除了可以让我们对FAS更深入了解以外,也有一些规定对工程设计是有所要求的,而且该标准第4~7章内容均为强制性标准。因此,我们设计人员应给予足够的重视。如GB16806-2006第4.2.3.7条规定了“总线式消防联动控制器应设有总线短路隔离器,一个短路隔离器保护的部件不应超过32个。当短路隔离器动作时,消防联动控制器应显示被隔离部件的部位” 。相信大家都应该明白设置总线短路隔离器的作用,但是很多人却没有给予足够重视。例如在许多大面积地下室的FAS设计中,一个总线隔离器常常带了三四十个模块。

另外,熟悉GB16806在工作中不但使我们避免设计上的错误,还能给予我们很大的帮助。举个例子,某工程进展到消防初步验收阶段,当停市电而由发电机自启动供电,再触发地下室某防烟分区的温感报警,FAS联动相关防排烟风机动作的时候,发电机组自动停机而无法保持运行。反复多次均是同样情况。后经过调查发现,当该防火分区着火,需要联动开启的消防风机多达七台,尽管通过对额定功率最大一台的校验能达到启动造成的发电机母线电压降低于15%,但是发现同时启动的七台消防风机总功率已经超过所配置柴油发电机组容量的30%,初步认为是风机同时启动的冲击电流过大造成。后来采取的解决措施就是参照GB16806-1997中的规定:“消防联动控制设备在接受到火灾报警信号后应在3s内发出联动控制信号。特殊情况需要延时时间时,最大延时不应超过10min,如有关标准、规范另有规定,应按有关标准执行。”(与GB16806-2006的第4.2.2.11条相近)。把联动启动的七台风机分成三组时序启动,第一组风机(三台)启动延时20秒后启动另外第二组风机(两台),再经20秒延时后启动第三组风机(两台)。通过报警控制器编程实现联动延时。注意这是通过FAS总线启动的延时,而消控中心的应急启动线(即硬控制线)是不可延时启动的。

第三,为防火卷帘联动的探测器安装的水平距离值得注意。火灾发生时,所在防火分区疏散走道上的防火卷帘动作依靠的是为其配置的烟温感探测器;当烟感动作,其动作信号传至防火卷帘控制箱,使防火卷帘第一次动作,下降到距地1.8m;温感再动作时,防火卷帘下降到底。但如果联动的探测器安装距离防火卷帘过近,则当探测器动作联动防火卷帘下降的过程中,烟尘、甚至火势已经蔓延到邻近的防火分区内;而如果安装距离过远,则卷帘联动的探测器保护范围没有包括到防火卷帘的出入口,则可能会出现火势或烟尘初期能绕开联动探测器而穿越防火卷帘,同样会由于防火卷帘没有及时动作而导致火灾范围扩大。那么与防火卷帘联动的烟感、温感探测器的合适装设位置,应该如何确定呢。

根据相关资料介绍,烟雾垂直流动速度为3~5m/s,水平扩散速度为0.5 m/s,防火卷帘的下降速度根据《钢质防火卷帘通用技术条件》GB14102-93第5.10.1条规定:洞口高度2~5m时为2.5~6.5m/min。而一般的防火卷帘的安装高度为距地3~4.5m,则疏散防火卷帘一次下降距离为1.2~2.7m,可知3m高的防火卷帘一次下降全程耗时约11~29s,4.5m高防火卷帘一次下降全程耗时约25~65s。个人认为通常卷帘安装高度越高,其下降速度会在2.5~6.5m/min范围越靠近6.5m/min。故可以忽略防火卷帘的安装高度,粗略认为其一次下降的全程耗时在25~29s范围内。根据GB16806-2006的第4.2.2.3条:“消防联动控制器应能显示所有受控设备的工作状态。消防联动控制器应在受控设备动作后10s内收到反馈信号,并应有反馈光指示,指示设备名称和部位,显示相应设备状态,光指示应保持至受控设备恢复。消防联动控制器在发出启动信号后10s内未收到要求的反馈信号,应使启动光信号闪亮,并显示相应的受控设备,保持到消防联动控制器收到反馈信号”。从这一强制性标准条文可知,控制器控制的查询、中断、判断及数据处理等操作过程在10s以内。再根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98第8.1.2条可知烟感、温感的保护半径。综合以上条件考虑,温感探测器与防火卷帘板表面水平距离为3~3.4m,烟感为3~5.5m为佳。
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