1 排煙系統(tǒng)的功能目標(biāo)
顯然,作為一種火災(zāi)救援設(shè)備系統(tǒng),排煙系統(tǒng)的唯一職責(zé)和唯一工作目標(biāo)應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)火災(zāi)情況下的排煙,而不僅僅是排煙系統(tǒng)中一部分排煙裝置的啟動(dòng)。
2 一個(gè)簡(jiǎn)單排煙系統(tǒng)的裝置組成及內(nèi)部相互關(guān)系
一個(gè)服務(wù)于某一區(qū)域的簡(jiǎn)單排煙系統(tǒng)往往由1臺(tái)排煙風(fēng)機(jī)、與該風(fēng)機(jī)連接的排煙管、排煙管上的閥門(mén)、排煙口組成。
舉例如下:
要素裝置一:排煙風(fēng)機(jī)―― 排煙系統(tǒng)的核心裝置。在煙道開(kāi)通的情況下,其成功的啟動(dòng),是排出煙氣的必要條件。要素裝置二:280 ℃排煙防火閥――
常開(kāi)閥,煙氣溫度高于280 ℃時(shí)會(huì)熔斷關(guān)閉,封閉煙道。按照規(guī)范,此時(shí)排煙風(fēng)機(jī)將被聯(lián)鎖關(guān)閉。
要素裝置三:電動(dòng)閥門(mén)―― 一部分工程會(huì)在排煙道上設(shè)置電動(dòng)閥門(mén)(圖1所示電動(dòng)閥門(mén)的設(shè)置做法為地鐵排煙系統(tǒng)的一種做法。)該閥門(mén)是常閉閥門(mén),需要排煙時(shí),電動(dòng)開(kāi)啟,開(kāi)放煙道。
要素裝置四:電動(dòng)排煙口―― 當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)服務(wù)區(qū)域多于一個(gè)防煙分區(qū)時(shí),火災(zāi)情況下,火災(zāi)發(fā)生區(qū)域?qū)?yīng)防煙分區(qū)的電動(dòng)排煙口應(yīng)開(kāi)啟,而平時(shí),所有排煙口均應(yīng)關(guān)閉。
也存在相對(duì)復(fù)雜一些的排煙系統(tǒng),風(fēng)管上會(huì)設(shè)置更多一些電動(dòng)閥門(mén)。
由圖1可知:
(1)閥門(mén)與風(fēng)機(jī)屬于串聯(lián)關(guān)系。如閥門(mén)關(guān)閉,煙道(圖1中為排煙管)被封閉,風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)是無(wú)效的(即無(wú)法實(shí)現(xiàn)排煙目標(biāo),以下同義)。
(2)排煙口之間是并聯(lián)關(guān)系。但把排煙口看做一個(gè)并聯(lián)組時(shí),該并聯(lián)組與風(fēng)機(jī)也是串聯(lián)關(guān)系。即,當(dāng)無(wú)一排煙口打開(kāi)時(shí),煙道亦是封閉狀態(tài),排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)亦是無(wú)效。
(3)若要成功實(shí)現(xiàn)排煙目標(biāo),需同時(shí)滿足煙道開(kāi)放、風(fēng)機(jī)開(kāi)啟兩個(gè)條件。即,目標(biāo)排煙路徑上的常閉閥門(mén)全部打開(kāi),排煙口至少有一個(gè)打開(kāi),同時(shí)風(fēng)機(jī)成功啟動(dòng)。
(4)同時(shí),對(duì)于較圖1復(fù)雜的系統(tǒng)中可能還設(shè)置有更多的煙道開(kāi)關(guān)(閥、口、窗等)(下文對(duì)閥門(mén)、排煙口、電動(dòng)防火排煙窗等在煙道上起開(kāi)關(guān)作用的裝置統(tǒng)稱為煙道開(kāi)關(guān)),其要實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟煙道、排出煙氣的目的,相應(yīng)聯(lián)動(dòng)操作就更為復(fù)雜。
3 有關(guān)規(guī)范對(duì)排煙風(fēng)機(jī)控制的要求及其執(zhí)行情況說(shuō)明和筆者的理解
3.1 關(guān)于280 ℃排煙防火閥聯(lián)鎖關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī)
3.1.1 要求
《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116-2013)4.5.5排煙風(fēng)機(jī)入口處的總管上設(shè)置的280 ℃排煙防火閥在關(guān)閉后應(yīng)直接聯(lián)動(dòng)控制風(fēng)機(jī)停止,排煙防火閥及風(fēng)機(jī)的動(dòng)作信號(hào)應(yīng)反饋至消防聯(lián)動(dòng)控制器。
3.1.2 執(zhí)行情況
該條已在工程實(shí)施中普遍良好執(zhí)行,且包括國(guó)標(biāo)圖集在內(nèi)的各類(lèi)圖集中排煙風(fēng)機(jī)控制原理圖里均將280 ℃排煙防火閥的常閉點(diǎn)串聯(lián)進(jìn)入的排煙風(fēng)機(jī)控制接觸器的二次回路內(nèi),其對(duì)排煙風(fēng)機(jī)的關(guān)閉具有絕對(duì)控制作用。(見(jiàn)圖2)
圖2中YF即為280 ℃排煙防火閥的常閉觸點(diǎn)。KM為排煙風(fēng)機(jī)的控制接觸器線圈。當(dāng)280 ℃排煙防火閥熔斷關(guān)閉時(shí),YF由常閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開(kāi)狀態(tài),從而切斷KM接觸器線圈的電源,使得接觸器線圈失電,主回路的接觸器主觸頭轉(zhuǎn)變?yōu)榇蜷_(kāi)狀態(tài),繼而切斷排煙風(fēng)機(jī)電源,使風(fēng)機(jī)停止。
3.1.3 筆者的理解
煙氣超過(guò)280 ℃時(shí),排煙防火閥關(guān)閉后,煙道被封閉,顯然已經(jīng)不再進(jìn)行排煙了,排煙風(fēng)機(jī)沒(méi)有再繼續(xù)工作的必要。采用硬線常閉點(diǎn)串聯(lián)在風(fēng)機(jī)控制接觸器線圈的電源回路上,是較為可靠的。且對(duì)于控制關(guān)閉的目的,該方式也是最為簡(jiǎn)單、有效的實(shí)現(xiàn)方式。該項(xiàng)措施的執(zhí)行,未見(jiàn)其余討論意見(jiàn)。
3.2 關(guān)于電動(dòng)風(fēng)閥、排煙口、排煙風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制及硬線控制
3.2.1《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116-2013)的要求
(1)要求。
4.5.2條排煙系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制方式應(yīng)符合下列規(guī)定。
①應(yīng)由同一防煙分區(qū)內(nèi)的兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)作為排煙口、排煙窗或排煙閥的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào),并應(yīng)由消防聯(lián)動(dòng)控制器聯(lián)動(dòng)控制排煙口、排煙窗、或排煙閥的開(kāi)啟,同時(shí)停止該防煙分區(qū)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
②應(yīng)由排煙口、排煙窗、或排煙閥的動(dòng)作信號(hào),作為排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào),并應(yīng)由消防聯(lián)動(dòng)控制器控制排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)。
4.5.3條防煙系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)的手動(dòng)控制方式,應(yīng)能在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動(dòng)控制器上手動(dòng)控制送風(fēng)口、電動(dòng)擋煙垂壁、排煙口、排煙窗、排煙閥的開(kāi)啟或關(guān)閉及防煙風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備的啟動(dòng)或停止,防煙、排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止按鈕應(yīng)采用專用線路直接接至設(shè)置在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動(dòng)控制器的手動(dòng)控制盤(pán),并應(yīng)直接手動(dòng)控制防煙、排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止。
針對(duì)4.5.2條的規(guī)定,目前多已由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了報(bào)警與煙道開(kāi)關(guān)的聯(lián)動(dòng)和煙道開(kāi)關(guān)與排煙風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)。 針對(duì)4.5.3條的規(guī)定,目前常用的國(guó)標(biāo)圖集中均有消防應(yīng)急啟動(dòng)的硬線開(kāi)關(guān)控制排煙風(fēng)機(jī)直接啟動(dòng);未見(jiàn)有消防應(yīng)急啟動(dòng)的硬線開(kāi)關(guān)關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī)的做法;煙道開(kāi)關(guān)與排煙風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)一般為消防系統(tǒng)軟件完成,也有排煙口微動(dòng)開(kāi)關(guān)與消防應(yīng)急啟動(dòng)的硬線開(kāi)關(guān)并聯(lián),可以獨(dú)立直接啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)的做法。如99D303-2《常用風(fēng)機(jī)控制電路圖》中即給出了兩類(lèi)做法。
自2013版新的《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》使用以來(lái),另有圖集14X505-1《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范圖示》對(duì)規(guī)范做了進(jìn)一步的圖示說(shuō)明。其中對(duì)4.5節(jié)的釋例圖中有注“①消防控制室手動(dòng)控制送風(fēng)口、電動(dòng)擋煙垂壁、排煙口、排煙窗、排煙閥的開(kāi)啟或關(guān)閉由總線控制盤(pán)上的一鍵式操作按鈕通過(guò)總線實(shí)現(xiàn)。②消防控制室手動(dòng)控制防煙、排煙風(fēng)的啟停由手動(dòng)控制盤(pán)通過(guò)專用線路實(shí)現(xiàn)?!?nbsp;
14X505-1圖集明確了:
①只對(duì)防煙、排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行專用線路的直接手動(dòng)控制;
②其他排煙裝置,如送風(fēng)口、電動(dòng)擋煙垂壁、排煙口、排煙窗、排煙閥等不進(jìn)行專用線路的直接手動(dòng)控制,而是由總線控制盤(pán)上的一鍵式操作按鈕通過(guò)總線實(shí)現(xiàn),也即程序?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)。
(3)筆者的理解。
①針對(duì)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116-2013)
條文解釋中:
4.5.2條排煙系統(tǒng)在自動(dòng)控制方式下,同一防煙分區(qū)內(nèi)的兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器或報(bào)警信號(hào)或一只火災(zāi)探測(cè)器與一只手動(dòng)報(bào)警按鈕報(bào)警信號(hào)的“與”邏輯聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)排煙口或排煙閥。通常排煙口或排煙閥的電源為直流24 V,此電源可由消防控制室的直流電源箱提供,也可由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的消防設(shè)備直流電源提供為了降低線路傳輸損耗,建議盡量采用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置消防設(shè)備直流電源的方式供電。串接排煙口的反饋信號(hào)應(yīng)并,作為啟動(dòng)排煙凱的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)。
4.5.3本條規(guī)遠(yuǎn)了防排煙系統(tǒng)的手動(dòng)控制方式的聯(lián)動(dòng)控制要求。
筆者理解:
4.5.2條所針對(duì)的聯(lián)動(dòng)控制方式是“自動(dòng)控制方式”下所進(jìn)行的。也即報(bào)警―煙道開(kāi)關(guān)動(dòng)作―打開(kāi)煙道―啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。
4.5.3條未進(jìn)行詳細(xì)解釋,但明確了本條對(duì)手動(dòng)控制方式的要求。
第一,送風(fēng)口、電動(dòng)擋煙垂壁、排煙口、排煙窗、排煙閥等煙道開(kāi)關(guān)及防煙風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)的控制,在消防聯(lián)動(dòng)控制器上手動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。
第二,防煙、排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止按鈕應(yīng)采用專用線路直接接至設(shè)置在消防控制室內(nèi)的消防聯(lián)動(dòng)控制器的手動(dòng)控制盤(pán),并應(yīng)直接手動(dòng)控制防煙、排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止。
結(jié)合14X505-1圖集對(duì)4.5.2、4.5.3條的解釋,筆者認(rèn)為2013版《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》明確了可以僅對(duì)防煙、排煙風(fēng)機(jī)實(shí)施硬線,其余采用總線自動(dòng)或手動(dòng)總線模式操作的原則。
同時(shí),2013版《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》僅對(duì)煙道開(kāi)關(guān)(規(guī)范中為280℃防火閥)關(guān)閉聯(lián)鎖排煙風(fēng)機(jī)關(guān)閉做出明確規(guī)定,但未對(duì)煙道開(kāi)關(guān)硬線聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)做出規(guī)定。可見(jiàn)該規(guī)范并不推薦硬線聯(lián)動(dòng)的大量使用。
本條為手動(dòng)控制方式的要求―― 對(duì)總線手動(dòng)、硬線手動(dòng)做了明確要求。但并未要求排煙口的啟動(dòng)作為排煙風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)硬線聯(lián)動(dòng)條件。
3.2.2 《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50116-98)的要求
(1)要求。
5.3.2 條消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)的控制設(shè)備當(dāng)采用總線編碼模塊控制時(shí),還應(yīng)在消防控制室設(shè)置手動(dòng)直接控制裝置。
6.3.1 條消防控制室的控制設(shè)備應(yīng)有下列控制及顯示功能。
6.3.1.1 條控制消防設(shè)備的啟、停、并應(yīng)顯示其工作狀態(tài)。
6.3.1.2 條消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)的啟、停、除自動(dòng)控制外,還應(yīng)能手動(dòng)直接控制。
(2)執(zhí)行情況。
針對(duì)5.3.2條和6.3.1.2條的規(guī)定,目前常用的國(guó)標(biāo)圖集中均有消防應(yīng)急啟動(dòng)的硬線開(kāi)關(guān)控制排煙風(fēng)機(jī)直接啟動(dòng);未見(jiàn)有消防應(yīng)急啟動(dòng)的硬線開(kāi)關(guān)關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī)的做法。
(3)筆者的理解。
98版《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》明確地針對(duì)排煙風(fēng)機(jī)要求在消防控制室設(shè)置手動(dòng)直接控制裝置。其條文解釋如下。
5.3.2條消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)等屬重要消防設(shè)備,它們的可靠性直接關(guān)系到消防滅火工作的成敗。這些設(shè)備除接收火災(zāi)探測(cè)器發(fā)送來(lái)的報(bào)警信號(hào)可自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行工作外,還應(yīng)能獨(dú)立控制其啟、停,不應(yīng)因其他非滅火設(shè)備故障因素而影響它們的啟、停。也就是說(shuō),一旦火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)失靈也不應(yīng)影響它們啟動(dòng)。故本條規(guī)定這類(lèi)消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備不能單一采用火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)傳輸總線編碼模塊控制方式(包括手動(dòng)操作鍵盤(pán)發(fā)出的編碼控制啟動(dòng)信號(hào))去控制它們的啟動(dòng),還應(yīng)具有手動(dòng)直接控制功能,建立通過(guò)硬件電路直接啟動(dòng)的控制操作線路。國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家生產(chǎn)的產(chǎn)品已滿足這一要求。這條規(guī)定對(duì)保證系統(tǒng)設(shè)備可靠性是必要的。
排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備的可靠性直接關(guān)系到消防滅火工作的成敗。即要可靠地保證這些設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)滅火工作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。也即實(shí)現(xiàn)滅火(排煙風(fēng)機(jī)屬于滅火救人設(shè)備)是核心目標(biāo)。
因擔(dān)心其他因素影響排煙風(fēng)機(jī)等重要設(shè)備的啟停,需要單獨(dú)設(shè)置一套獨(dú)立的控制線路。
明確地說(shuō)明了對(duì)“火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”的“不充分信任”。即考慮“火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”可能失效的狀況。從而需要一套通過(guò)硬件電路直接啟動(dòng)的控制操作線路,不依賴傳輸總線編碼模塊控制方式。
6.3.1本條規(guī)定消防控制室的消防控制設(shè)備除自動(dòng)控制外,還應(yīng)能手動(dòng)直接控制消防水泵、防煙和排煙風(fēng)機(jī)的啟、停。
本條規(guī)定的解釋并未說(shuō)明規(guī)定的原因。
從98版《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的條文及解釋中看出。
條文未對(duì)煙道開(kāi)關(guān)做出消防控制室硬線直接控制的要求。 設(shè)置硬線控制的目的是避免包括火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)在內(nèi)的“非滅火”設(shè)備失效、故障時(shí),滅火設(shè)備無(wú)法遠(yuǎn)程操作。但是這里面存在一個(gè)問(wèn)題,即要實(shí)現(xiàn)滅火、實(shí)現(xiàn)排煙,只有水泵、排煙風(fēng)機(jī)顯然是不夠的。
同時(shí)可以看出在20世紀(jì)90年代時(shí)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的可靠性,還不足以令人充分“信任”。
3.2.3《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016―2006)的要求
(1)要求。
9.4.6條機(jī)械排煙系統(tǒng)中的排煙口、排煙閥和排煙防火閥的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定。
①排煙口或排煙閥應(yīng)按防煙分區(qū)設(shè)置。排煙口或排煙閥應(yīng)與排煙風(fēng)機(jī)連鎖,當(dāng)任一排煙口或排煙閥開(kāi)啟時(shí),排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)能自行啟動(dòng);
②排煙口或排煙閥平時(shí)為關(guān)閉時(shí),應(yīng)設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)開(kāi)啟裝置;
9.4.8條排煙風(fēng)機(jī)的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定。
1~3為針對(duì)排煙系統(tǒng)和排煙風(fēng)機(jī)本身的要求,省略。
③在排煙風(fēng)機(jī)入口處的總管上應(yīng)設(shè)置當(dāng)煙氣溫度超過(guò)280℃時(shí)能自行關(guān)閉的排煙防火閥,該閥應(yīng)與排煙風(fēng)機(jī)連鎖,當(dāng)該閥關(guān)閉時(shí),排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)能停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)執(zhí)行情況。
目前較普遍的有兩種做法:一般排煙口、排煙閥與排煙風(fēng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)采用消防系統(tǒng)軟件完成,也有排煙口微動(dòng)開(kāi)關(guān)與消防應(yīng)急啟動(dòng)的硬線開(kāi)關(guān)并聯(lián),可以獨(dú)立直接啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)的做法。如99D303-2《常用風(fēng)機(jī)控制電路圖》中即給出了兩類(lèi)做法。
實(shí)際執(zhí)行中,在一些工程驗(yàn)收中,也有要求一定要做硬線聯(lián)鎖的情況。
(3)筆者的理解
針對(duì)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016―2006)的條文解釋。
9.4.6本條對(duì)機(jī)械排煙系統(tǒng)中排煙口和排煙閥的設(shè)置作了具體規(guī)定。
①本條規(guī)定……主要內(nèi)容為排煙口設(shè)置等要求,無(wú)關(guān)于電氣控制內(nèi)容,略。
②本條還要求排煙閥應(yīng)與排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖,當(dāng)任一排煙閥開(kāi)啟時(shí),排煙風(fēng)機(jī)均應(yīng)能自行啟動(dòng)。即一經(jīng)報(bào)警,確認(rèn)發(fā)生火災(zāi)后,由消防控制中心開(kāi)啟或手動(dòng)開(kāi)啟排煙閥,則排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)立即投入運(yùn)行,同時(shí)關(guān)閉著火區(qū)的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。
針對(duì)本條解釋:
可以看出,確認(rèn)火災(zāi)的情況下,排煙口、閥打開(kāi)時(shí)應(yīng)聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)。即一個(gè)前提一個(gè)要求――確認(rèn)火災(zāi)是前提,實(shí)現(xiàn)排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)是要求。
本條中并未排除采用程序聯(lián)動(dòng)措施的可行性。
同時(shí)條文繼續(xù)解釋如下。
執(zhí)行本條文時(shí)應(yīng)注意:
①排煙閥要注意設(shè)置與感煙探測(cè)器聯(lián)鎖的自動(dòng)開(kāi)啟裝置,或由消防控制中心遠(yuǎn)距離控制的開(kāi)啟裝置以及手動(dòng)開(kāi)啟裝置,除火災(zāi)時(shí)將其打開(kāi)外,平時(shí)需一直保持閉鎖狀態(tài)。
②~⑤……無(wú)關(guān)控制,略。
針對(duì)本條解釋的說(shuō)明:
可以看出,排煙口、閥應(yīng)設(shè)置手動(dòng)可開(kāi)啟功能;并要能夠具備以下兩種控制功能中的至少一種――煙感探測(cè)器聯(lián)鎖自開(kāi)或消防控制中心可控開(kāi)啟。并無(wú)強(qiáng)調(diào)硬線控制排煙口、閥的開(kāi)啟。同時(shí),要求排煙口、閥平時(shí)應(yīng)處于閉鎖狀態(tài),火災(zāi)時(shí)才打開(kāi)。
排煙口本身為常開(kāi)型,不需控制。從控制可靠性的角度來(lái)看這種最好。沒(méi)有控制打開(kāi)操作失敗的風(fēng)險(xiǎn),有利于保證煙道的開(kāi)通狀態(tài)。
也有部分工程技術(shù)人員提出一種技術(shù)方案――排煙口、閥均處于常開(kāi)狀態(tài),火災(zāi)時(shí)根據(jù)防煙分區(qū)關(guān)閉不需要的排煙口。提出該方案的原因是擔(dān)心常閉閥門(mén)或風(fēng)口的控制操作會(huì)失敗,從而影響排煙目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而常開(kāi)狀態(tài)下如果操作失敗,結(jié)果會(huì)是排煙效果下降,但“總勝過(guò)于無(wú)法排煙”。筆者認(rèn)為這一方案也有可借鑒之處。
9.4.8本條規(guī)定了排煙風(fēng)機(jī)的選取和基本性能要求。
①……無(wú)關(guān)控制,略。
②本條規(guī)定在排煙風(fēng)機(jī)入口總管上應(yīng)設(shè)置當(dāng)煙氣溫度超過(guò)280 ℃時(shí)能自行關(guān)閉的排煙防火閥,且應(yīng)與排煙風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖,使排煙管道中煙氣溫度超過(guò)280 ℃時(shí)能自行關(guān)閉,防止煙火擴(kuò)散到其他部位。否則,僅關(guān)閉排煙風(fēng)機(jī),不能阻止煙火通過(guò)管道的蔓延。
針對(duì)本條解釋的說(shuō)明:
可以看出,280 ℃排煙防火閥關(guān)閉的目的是防止煙火擴(kuò)散,試一項(xiàng)直接和有效的防擴(kuò)散措施。而關(guān)閉風(fēng)機(jī)并不是目標(biāo)。僅從此條中,也未體現(xiàn)關(guān)閉風(fēng)機(jī)的功能必要性。
4 排煙系統(tǒng)功能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)
經(jīng)過(guò)以上對(duì)于規(guī)范及其條文解釋的梳理和分析之后,思路回到原始――排煙系統(tǒng)功能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
僅針對(duì)圖1所示簡(jiǎn)單系統(tǒng)。
任一排煙口打開(kāi)時(shí),僅聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)排煙的。因?yàn)榕艧燂L(fēng)機(jī)總管出口還有一個(gè)電動(dòng)閥門(mén)處于閉合狀態(tài)。
只有考慮排煙口打開(kāi)時(shí),同時(shí)電動(dòng)閥門(mén)打開(kāi)才能打開(kāi)煙道,繼而控制排煙風(fēng)機(jī)啟動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)排煙。如此需要聯(lián)動(dòng)的設(shè)備就更多一些。如果系統(tǒng)再多復(fù)雜一些,需聯(lián)動(dòng)的煙道開(kāi)關(guān)更多,則聯(lián)動(dòng)的設(shè)備就更多。若采用總線、程序控制,則管線少、實(shí)現(xiàn)容易。如采用硬線控制,則管線繁多,實(shí)施較難。
如圖1所示系統(tǒng)的電動(dòng)閥門(mén)改為止回閥,無(wú)需電動(dòng)控開(kāi),即排煙道上除排煙口以外無(wú)其他電控打開(kāi)的煙道開(kāi)關(guān),則排煙口直接聯(lián)動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)是有效的。這種情況下如使用硬線控制,較為可行。
所以對(duì)于相對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的控制,要求任一排煙口硬線聯(lián)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)則偏于復(fù)雜,這種情況下,可能采用程序控制更優(yōu)。
5 對(duì)于控制可靠性的分析(優(yōu)劣,風(fēng)險(xiǎn)和可靠性)
5.1 控制與不控制的可靠性比較
凡控制,需加入一定的干預(yù)手段,在電機(jī)控制原理圖中,往往是在某一“塊”電路中串聯(lián)或并聯(lián)一些開(kāi)關(guān)觸點(diǎn),很難保證這些觸點(diǎn)一定可靠動(dòng)作或可靠保持。一般來(lái)說(shuō)串聯(lián)開(kāi)關(guān)點(diǎn)對(duì)可靠性影響更大。多方式并行控制時(shí),并接開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)對(duì)可靠性影響相對(duì)小些。
如不需要控制,煙道開(kāi)關(guān)的日常狀態(tài)即為工作狀態(tài),及排煙閥、排煙口等所有煙道開(kāi)關(guān)都不存在控制失效問(wèn)題。其可靠性自然是最高的。 所以排煙系統(tǒng)的控制可靠性,首先應(yīng)從排煙系統(tǒng)本身的簡(jiǎn)化優(yōu)化設(shè)計(jì)考慮。不控自然優(yōu)于控制。
5.2 硬線與總線程序控制的可靠性比較
筆者認(rèn)為這兩項(xiàng)沒(méi)有明顯可比性。
硬線控制的優(yōu)點(diǎn):沒(méi)有程序控制也能實(shí)現(xiàn)功能,不存在主機(jī)down機(jī)、總線故障、網(wǎng)絡(luò)故障等因素影響功能實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí),對(duì)于簡(jiǎn)單控制功能的實(shí)現(xiàn),很方便。
硬線控制的不足如下。
(1)硬線接點(diǎn)的安裝質(zhì)量。其牢固性、持久性對(duì)回路可靠性影響較大。這些接點(diǎn)會(huì)在初始裝配、檢修、維修等過(guò)程中進(jìn)行操作。每次操作都保證其接線可靠、牢固的可能性也不是絕對(duì)高的。
(2)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的可靠性也有可能不夠高。比如排煙口、閥門(mén)由于某種原因(如機(jī)械原因等)打不開(kāi)或開(kāi)不到位,那么相應(yīng)的觸點(diǎn)命令將無(wú)法通過(guò)電路下達(dá);也有可能一些常閉觸點(diǎn)的可靠性、穩(wěn)定性不夠好,導(dǎo)致硬線控制電路本身不穩(wěn)定甚至控制失效。硬線控制的特點(diǎn)是所有控制功能均“懸掛”在一條二次回路電源線下。越多控制點(diǎn)接入,其可靠性將越要打折扣。
(3)對(duì)于復(fù)雜控制功能,硬線接線太多,生產(chǎn)、施工、運(yùn)營(yíng)維修難度高,易出錯(cuò);出現(xiàn)問(wèn)題不易查找,修復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)。
(4)施工稍顯復(fù)雜,管線繁多,占用的管線空間偏大,對(duì)于管線綜合有一定影響。
硬線控制的不足,往往需要加強(qiáng)管理、測(cè)試、檢查等人為手段,且需要經(jīng)常性的管控措施來(lái)解決,而且解決的效果也很難評(píng)價(jià)和保證。
總線程序控制的優(yōu)點(diǎn):對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng),具有明顯優(yōu)勢(shì)??梢允瓜到y(tǒng)接線簡(jiǎn)化,控制邏輯豐富而準(zhǔn)確,控制功能容易實(shí)現(xiàn)。
(1)產(chǎn)品可能不成熟性――如果產(chǎn)品本身不成熟,其功能存在Bug,甚至錯(cuò)誤,或者不適用某些具體工程,那么其對(duì)工程系統(tǒng)功能的持續(xù)可靠實(shí)現(xiàn)具有非常嚴(yán)重的影響。
(2)產(chǎn)品可能耐候性不好――如果產(chǎn)品應(yīng)用于高溫、潮濕、粉塵等惡劣環(huán)境,而又沒(méi)有選擇相應(yīng)防護(hù)類(lèi)別的產(chǎn)品,其故障率將會(huì)很高,從而導(dǎo)致控制失靈或者錯(cuò)誤。
(3)產(chǎn)品可能穩(wěn)定性不好――如果產(chǎn)品硬件質(zhì)量不穩(wěn)定,或是程序不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)死機(jī)、程序重啟或重置等問(wèn)題,也有可能導(dǎo)致控制失效或者錯(cuò)誤。
(4)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)均系于主機(jī)和網(wǎng)絡(luò),如果主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障,功能將喪失。
不過(guò),火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,已經(jīng)很成熟了,而且均有嚴(yán)格的消防檢驗(yàn)和認(rèn)證。產(chǎn)品的成熟度、穩(wěn)定性已經(jīng)大幅提高了。一部分國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)尚不夠完善的特殊產(chǎn)品,也有合資或進(jìn)口產(chǎn)品支持。對(duì)系統(tǒng)可靠性能夠形成必要的保障。
同時(shí)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)自身的設(shè)計(jì)也多采用了冗余設(shè)計(jì),也有故障自診斷等功能,可靠性相對(duì)較高。整體癱瘓且恰遇火災(zāi)的概率并不算高。
6 從總體、宏觀的角度看待排煙風(fēng)機(jī)的控制要求
消防是一個(gè)系統(tǒng)工程,包括探測(cè)、報(bào)警、確認(rèn)、聯(lián)動(dòng)――啟動(dòng)滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、廣播、應(yīng)急照明系統(tǒng)、關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)、切除非消防電源、電梯“歸首”等等。發(fā)生火災(zāi)后,以上功能均應(yīng)實(shí)現(xiàn),從而為人員疏散提供好的生命條件、環(huán)境條件,為控制火災(zāi)影響范圍、防止次生災(zāi)害,提供滅火條件和滅火能力。各個(gè)環(huán)節(jié)均是不可或缺的。不可能在放棄其他系統(tǒng)的情況下,僅保證滅火和防、排煙系統(tǒng)的運(yùn)行。
以上諸多聯(lián)動(dòng),都由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)統(tǒng)籌實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的可靠性要求是非常高的??梢哉f(shuō)對(duì)于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是不容有失的。不信任、不依靠程序聯(lián)動(dòng)也是不現(xiàn)實(shí)的。
在初期疏散階段,如若消防報(bào)警系統(tǒng)真的癱瘓了??峙虏粌H僅要在消防控制室遠(yuǎn)程按下兩個(gè)遠(yuǎn)控按鈕,還有必要到各個(gè)相關(guān)部位手動(dòng)啟動(dòng)各個(gè)需要聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng)。
事實(shí)上所有的電氣控制設(shè)計(jì)均有就地手動(dòng)操作條件。只要電源存在,就地手動(dòng)操作條件依然存在,系統(tǒng)設(shè)備即均為可控。這其實(shí)才是真正最后的控制操作保障。
7 總結(jié)對(duì)規(guī)范的理解和分析
(1)從98版《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中可以看出,對(duì)采用以程序控制為主的“火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”的可靠性是有保留的。時(shí)隔近15年后的2013版《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中并不再提“火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”的可靠性問(wèn)題,但仍然在手動(dòng)控制要求中,單獨(dú)保留了對(duì)排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行專用線路手動(dòng)控制的要求。從而也明確了其余排煙裝置可以使用程序聯(lián)動(dòng)的原則。
(2)從2013版《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》及其配套的14X505-1圖集和2006版《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中均有排煙口、閥對(duì)風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)的要求。但均未強(qiáng)制要求硬線聯(lián)動(dòng)。
(3)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的新老版本中專用線路直接控制的要求中均有提及對(duì)排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行“?!辈僮鞯谋硎?。但常用的國(guó)標(biāo)圖集中未見(jiàn)有控制“停止”的做法。
筆者認(rèn)為:停止的控制功能,由于需要在風(fēng)機(jī)控制接觸器線圈的電源回路中串入一個(gè)常閉點(diǎn),客觀上降低了該二次回路連續(xù)供電的可靠性。顯然風(fēng)機(jī)控制接觸器線圈的電源回路上串聯(lián)點(diǎn)越少,可靠性越高。
同樣作為消防設(shè)備,消火栓泵是具有遠(yuǎn)程應(yīng)急硬線啟動(dòng)、停止功能的。但是消火栓泵都是一用一備的。也即當(dāng)啟用備用泵時(shí),確實(shí)有停止主用泵的需要。
排煙風(fēng)機(jī)一般沒(méi)有備用風(fēng)機(jī),其啟動(dòng)后,只要煙道開(kāi)放,即可排煙。而排煙風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后在280 ℃排煙防火閥熔斷關(guān)閉煙道前,其遠(yuǎn)程緊急停止的控制需求并不“急切”――火滅了,多排一會(huì)兒煙一般也不會(huì)嚴(yán)重問(wèn)題。故,在沒(méi)有特殊需求的前提下,遠(yuǎn)程緊急硬線停止的控制被“忽略”似乎也有其合理性。
(4)在簡(jiǎn)單系統(tǒng)中――只有排煙風(fēng)機(jī)和排煙口、閥組成的系統(tǒng)(不存在某些在總管上串聯(lián)的常閉的閥門(mén)可能絕對(duì)封鎖煙道的情況)中,采用電氣并接接法在排煙風(fēng)機(jī)控制箱的二次回路增加一組并行硬線控制命令具有較好的可實(shí)施性。但是相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng),采用程序聯(lián)動(dòng)更為適宜。
(5)控制影響使用范圍的優(yōu)點(diǎn)佐證。
消火栓系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制4.3.1條文解釋中提到關(guān)于“消火栓按鈕”經(jīng)聯(lián)動(dòng)控制器啟動(dòng)消防泵的優(yōu)點(diǎn):“減少布線量和線纜使用量,提高整個(gè)消火栓系統(tǒng)的可靠性”??梢?jiàn)規(guī)范編制過(guò)程中,在采用硬線聯(lián)動(dòng)控制的同時(shí),也在控制其使用范圍,主要目的在于保證系統(tǒng)的可靠性。
8 結(jié)語(yǔ)
控制功能的可靠實(shí)現(xiàn),首先有賴于主工藝的控制簡(jiǎn)化及可靠性設(shè)計(jì)。其次,控制方式及適用范圍,應(yīng)從可靠性角度出發(fā),研究設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)和工藝目標(biāo),本著簡(jiǎn)化、優(yōu)化的原則做出選擇。
同時(shí),不同控制方式之間盡量采用并行方式,避免相互影響;盡量避免局部交叉串聯(lián)的設(shè)計(jì)。
硬線控制的使用范圍應(yīng)適當(dāng)控制。對(duì)于較為復(fù)雜的控制系統(tǒng),應(yīng)更為重視在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備、元件、網(wǎng)絡(luò)的采購(gòu)、施工、調(diào)試、維護(hù)等方面采取有效措施,保證自動(dòng)控制系統(tǒng)可靠性。因?yàn)樽詣?dòng)控制系統(tǒng)的可靠性是具有全局性影響的,甚至是不容有失的。
