王子若 岳云濤

（1.北京建筑大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 北京 100044 2.北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 北京 100045）

1 引言

隨著2014年5 月1 日《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-2013 的實(shí)施，消防在建筑電氣設(shè)計(jì)中的地位越發(fā)重要，防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)這一項(xiàng)新興技術(shù)成為了消防設(shè)計(jì)的必要內(nèi)容。防火門(mén)是該系統(tǒng)中重要的組成部分。

“防火門(mén)是指在一定時(shí)間內(nèi)能滿足耐火穩(wěn)定性、完整性和隔熱性要求的門(mén)，它是設(shè)置在防火墻和防火隔墻的開(kāi)口、疏散樓梯間及其前室的出人口、垂直管道井檢查口、消防設(shè)備房門(mén)等處的具有一定耐火性能的防火分隔物?！盵1]防火門(mén)在建筑物中起到重要作用，但是近年來(lái)根據(jù)事故經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，很多防火門(mén)出現(xiàn)門(mén)體損壞、關(guān)閉不嚴(yán)等安全隱患。那么利用防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控防火門(mén)的運(yùn)行狀況，保證防火門(mén)的作用，使防火門(mén)能夠在建筑物發(fā)生火災(zāi)的情況下發(fā)揮防火分隔的作用，變得尤為重要。

2 防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)組成

2.1 防火門(mén)監(jiān)控器

防火門(mén)監(jiān)控器作為防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)的主機(jī)，通常設(shè)置于消防控制中心。當(dāng)沒(méi)有消防控制中心時(shí)，應(yīng)設(shè)置于區(qū)域報(bào)警器旁等有人值守的區(qū)域。

防火門(mén)監(jiān)控器采用非開(kāi)放式運(yùn)行模式，其采用系統(tǒng)內(nèi)自行管理的方式，對(duì)外單向傳送信息。同時(shí)該控制器采用集中供電方式，輸入電壓為AC220V，采用消防電源。輸出電壓為DC24V 的安全電壓，輸出電壓為防火門(mén)控制器提供電源。該監(jiān)控器能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)所有防火門(mén)的工作狀態(tài)和故障報(bào)警信息，并將工作狀態(tài)傳輸給消防控制室的圖形顯示裝置。

2.2 防火門(mén)中繼器

防火門(mén)監(jiān)控器向每個(gè)防火門(mén)提供DC24V 電壓的電源，但當(dāng)供電距離過(guò)長(zhǎng)時(shí)其存在電壓降，無(wú)法保證供電可靠性。中繼器的輸入電壓為AC220V，采用消防電源。通過(guò)其為防火門(mén)控制器提供電源，延長(zhǎng)了防火門(mén)監(jiān)控器的供電距離與供電穩(wěn)定性。同時(shí)中繼器延長(zhǎng)了防火門(mén)監(jiān)控器的通信距離，并擴(kuò)展管理傳感器數(shù)量，保證了監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定。

2.3 防火門(mén)控制器

防火門(mén)控制器是現(xiàn)場(chǎng)控制防火門(mén)的重要元件，其可以完成對(duì)于防火門(mén)狀態(tài)的信息采集以及信號(hào)反饋，同時(shí)保證消防聯(lián)動(dòng)控制?？刂破骱蠖藭?huì)根據(jù)防火門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)設(shè)置不同的設(shè)備元件。通常存在有門(mén)磁開(kāi)關(guān)、彈簧閉門(mén)器、電動(dòng)閉門(mén)器、開(kāi)啟按鈕等。

3 防火門(mén)的分類

在電氣設(shè)計(jì)中，我們通常按照防火門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)進(jìn)行分類，可以分為常閉型防火門(mén)和常開(kāi)型防火門(mén)兩種。本文探討的防火門(mén)配圖均按照雙扇防火門(mén)考慮，當(dāng)為單扇防火門(mén)時(shí)，控制器所接設(shè)備應(yīng)減少一組。

3.1 常閉型防火門(mén)

（1）控制原理

常閉型防火門(mén)是建筑物中被應(yīng)用最多的，其存在著無(wú)需供電，無(wú)需電氣控制以及動(dòng)作方式簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。常閉型防火門(mén)平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，見(jiàn)圖1 常閉型防火門(mén)示意圖。當(dāng)有人員需要通過(guò)時(shí)，按下通過(guò)按鈕后可打開(kāi)該門(mén)“有人通過(guò)后，閉門(mén)器將門(mén)關(guān)閉，不需要聯(lián)動(dòng)?！钡珣?yīng)將“防火門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài)信號(hào)應(yīng)反饋至防火門(mén)監(jiān)控器?！?/p>

圖1 常閉型防火門(mén)示意圖

防火門(mén)控制器通過(guò)線支“ZR-BV-2x2.5mm2”由防火門(mén)監(jiān)控器得到DC24V 電壓電源。當(dāng)防火門(mén)通過(guò)門(mén)磁開(kāi)關(guān)完成對(duì)于防火門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的信息采集，并將采集信號(hào)通過(guò)線支“ZR-RVS-2x1mm2”傳遞給防火門(mén)監(jiān)控器，再通過(guò)線支“ZR-RVS-2x1.5mm2”向位于消防控制中心的防火門(mén)監(jiān)控器反饋防火門(mén)的狀態(tài)信號(hào)，使得消防控制室中的值班人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)控防火門(mén)的使用狀況。防火門(mén)控制器存在接入消防聯(lián)動(dòng)模塊的端口，但因是常閉防火門(mén)，并不接入聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)，見(jiàn)圖2。

圖2 常閉型防火門(mén)控制原理圖

（2）平面設(shè)計(jì)

結(jié)合常閉型防火門(mén)控制原理可以得知，其本身的動(dòng)作方式是機(jī)械控制，只需向防火門(mén)監(jiān)控器反饋門(mén)的狀態(tài)，所以在防火門(mén)上方設(shè)置防火門(mén)控制器。防火門(mén)通過(guò)門(mén)磁開(kāi)關(guān)采集門(mén)的狀態(tài)信息，通過(guò)信號(hào)線經(jīng)中繼器向防火門(mén)監(jiān)控器傳輸信號(hào)，通過(guò)中繼器向控制器提供電源。在平面圖設(shè)計(jì)中，應(yīng)將監(jiān)控器、中繼器、控制器及其相接管線表示清晰。控制器后端的防火門(mén)的磁開(kāi)關(guān)等設(shè)備不用繪制，其可由工程中標(biāo)廠商自行配套安裝，見(jiàn)圖3。

圖3 常閉型防火門(mén)平面布置圖

3.2 常開(kāi)型防火門(mén)

在建筑物中通常大量使用常閉防火門(mén)，但當(dāng)其設(shè)置于頻繁有人員通過(guò)的疏散通道上時(shí)，會(huì)出現(xiàn)使用不便、易損壞、關(guān)閉不嚴(yán)等種種問(wèn)題。此時(shí)利用常開(kāi)防火門(mén)可消除這些弊端。

“常開(kāi)型防火門(mén)平時(shí)開(kāi)啟，防火門(mén)任一側(cè)所在防火分區(qū)內(nèi)兩只獨(dú)立的火災(zāi)探測(cè)器或一只火災(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)防火門(mén)關(guān)閉。防火門(mén)的故障狀態(tài)可以包括閉門(mén)器故障、門(mén)被卡后未完全關(guān)閉等?！盵2]其與常閉型防火門(mén)的主要區(qū)別在于，需要通過(guò)消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)觸發(fā)其在火災(zāi)時(shí)關(guān)閉防火門(mén)。當(dāng)有人員需要通過(guò)時(shí)，按下開(kāi)門(mén)按鈕后可打開(kāi)此門(mén)，通過(guò)后其仍自動(dòng)關(guān)閉。常開(kāi)型防火門(mén)根據(jù)其動(dòng)作方式可分為機(jī)械式和電動(dòng)式兩種。

3.2.1 機(jī)械式

（1）控制原理

機(jī)械式常開(kāi)型防火門(mén)平時(shí)利用鎖鏈拴在設(shè)置于墻面上的鎖扣處，保持門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài)，見(jiàn)圖4 機(jī)械式常開(kāi)型防火門(mén)示意圖。當(dāng)“防火門(mén)任一側(cè)的感煙探頭探測(cè)到煙霧后，通過(guò)總線報(bào)告給火災(zāi)報(bào)警控制器，聯(lián)動(dòng)控制器按已有設(shè)定發(fā)出動(dòng)作指令，接通防火門(mén)釋放開(kāi)關(guān)的DC24 V 線圈回路，線圈通電釋放防火門(mén)，防火門(mén)借助閉門(mén)器彈力自動(dòng)關(guān)閉，DC 24 V 線圈回路因防火門(mén)脫離釋放開(kāi)關(guān)而被切斷。同時(shí)，防火門(mén)釋放開(kāi)關(guān)將防火門(mén)狀態(tài)信號(hào)通過(guò)報(bào)警總線送至消防控制室。消防控制室也可通過(guò)總線直接控制現(xiàn)場(chǎng)的聯(lián)動(dòng)模塊關(guān)閉防火門(mén)并得到防火門(mén)關(guān)閉的確認(rèn)反饋信號(hào)。”[3]防火門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)則由防火門(mén)的門(mén)磁開(kāi)關(guān)完成采集，通過(guò)防火門(mén)控制器信息總線傳至防火門(mén)監(jiān)控器，見(jiàn)圖5。

圖4 機(jī)械式常開(kāi)型防火門(mén)示意圖[4]

圖5 機(jī)械式常開(kāi)型防火門(mén)控制原理圖

（2）平面設(shè)計(jì)

結(jié)合機(jī)械式常開(kāi)型防火門(mén)控制原理可以得知其門(mén)狀態(tài)采集、信號(hào)反饋、控制器供電方式等都與常閉型防火門(mén)相同。不同的是機(jī)械式常開(kāi)型防火門(mén)要在平時(shí)保證門(mén)的開(kāi)啟，火災(zāi)時(shí)控制防火門(mén)釋放器釋放鎖鏈，并反饋該釋放器信號(hào)。其在平面圖中的設(shè)計(jì)方式與常閉型防火門(mén)相同。防火門(mén)控制器后部的末端設(shè)備由廠家配套安裝，見(jiàn)圖6。

圖6 常開(kāi)型防火門(mén)平面布置圖

3.2.2 電動(dòng)式

（1）控制原理

電動(dòng)式常開(kāi)型防火門(mén)平時(shí)依靠DC24V 電壓電源使電動(dòng)閉門(mén)器保持門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)，見(jiàn)圖7 電動(dòng)式常開(kāi)型防火門(mén)示意圖，人流物流可以正常通行?；馂?zāi)時(shí)，“防火門(mén)監(jiān)控器通過(guò)監(jiān)控模塊使電動(dòng)閉門(mén)器”[4]斷電，關(guān)閉防火門(mén)，或者防火門(mén)在失去電力情況下自動(dòng)關(guān)閉。防火門(mén)起到隔斷煙火的作用，并將關(guān)門(mén)信號(hào)反饋至值班室。當(dāng)有人需要通過(guò)時(shí)，按下開(kāi)關(guān)按鈕打開(kāi)防火門(mén)，人員通過(guò)后，門(mén)在電動(dòng)閉門(mén)器的作用下再次自動(dòng)關(guān)閉。防火門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)則由防火門(mén)的門(mén)磁開(kāi)關(guān)完成采集，通過(guò)防火門(mén)控制器信息總線傳至防火門(mén)監(jiān)控器，見(jiàn)圖8。

圖7 電動(dòng)式常開(kāi)型防火門(mén)示意圖[4]

圖8 電動(dòng)式常開(kāi)型防火門(mén)控制原理圖

（2）平面設(shè)計(jì)

結(jié)合電動(dòng)式常開(kāi)型防火門(mén)控制原理可以得知防火門(mén)狀態(tài)采集、信號(hào)反饋、控制器供電方式等都與機(jī)械式常開(kāi)型防火門(mén)相同。不同的是電動(dòng)式常開(kāi)型防火門(mén)要控制防火門(mén)的電動(dòng)閉門(mén)器保證其在平時(shí)保持門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)，火災(zāi)時(shí)關(guān)閉防火門(mén)并反饋該釋放器信號(hào)。其在平面圖中的設(shè)計(jì)方式與機(jī)械式常開(kāi)型防火門(mén)相同，見(jiàn)圖6。防火門(mén)控制器后部的末端設(shè)備由廠家配套安裝。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

消防控制中心內(nèi)設(shè)置防火門(mén)監(jiān)控器，通過(guò)信號(hào)線與電源線為每個(gè)防火門(mén)監(jiān)控器提供電源與信號(hào)，其每條線路可以接32 個(gè)防火門(mén)控制器。當(dāng)距離過(guò)遠(yuǎn)時(shí)由廠家配套增設(shè)中繼器，中繼器本身就近取消防電源供電。詳見(jiàn)圖9。

圖9 防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)圖

5 結(jié)論

防火門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)是2014年實(shí)施的新的消防規(guī)范中規(guī)定設(shè)計(jì)的新技術(shù)，其相應(yīng)產(chǎn)品仍在不斷開(kāi)發(fā)與完善的過(guò)程中。通過(guò)本文結(jié)合相關(guān)消防規(guī)范，說(shuō)明各種類型防火門(mén)控制原理，并結(jié)合原理圖完成對(duì)于平面以及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例。廣大電氣設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)需要向建筑專業(yè)索要防火門(mén)相關(guān)資料，根據(jù)消防規(guī)范完成相應(yīng)的電氣設(shè)計(jì)工作。

[1]楊旭光.防火門(mén)、防火卷簾設(shè)計(jì)使用存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2011(2)：47-49.Yang Xuguang.Problems and Countermeasures in the use of fire door and fire roller shutter.[J]FIRE TECHNIQUE AND PRODUCTS INFORMATION.2011(2):47-49.

[2]公安部沈陽(yáng)消防研究所.GB50116-2013 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2013.

[3]周曙，周鋒，羅有權(quán).論防火門(mén)的自動(dòng)控制[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2004(4):27-29.Zhou Shu,Zhou Feng,Luo youquan.Automatic control of fire door[J].FIRE TECHNIQUE AND PRODUCTS INFORMATION,2004(4):27-29.

[4]中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)院.14X505-1 《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》圖示[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2014.