曾碧陽(yáng)

(福建眾合開(kāi)發(fā)建筑設(shè)計(jì)院 福建福州 350001)

消防用電設(shè)備的可靠運(yùn)行是建筑消防疏散、滅火及救援成功的基本保證。消防用電設(shè)備的配電控制屬于AC220/380V的強(qiáng)電范疇，而火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的消防聯(lián)動(dòng)控制則屬于DC24V的弱電范疇。消防用電設(shè)備的強(qiáng)弱電協(xié)調(diào)，特別是接口的配合是確保其可靠運(yùn)行的關(guān)鍵所在。

1 設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

目前，消防用電設(shè)備的控制原理圖設(shè)計(jì)，主要有以下幾種做法:

1)大部分的設(shè)計(jì)，均直接套用國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集“常用電機(jī)控制電路圖”10D303-2～3(下文簡(jiǎn)稱“圖集”)。由于圖集側(cè)重的是各種電機(jī)的配電控制，包括非消防用的風(fēng)機(jī)水泵的控制。對(duì)于消防電氣設(shè)備與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(FAS)的聯(lián)動(dòng)，存在著部分不足或不詳，下文將詳細(xì)敘及。

2)部分設(shè)計(jì)關(guān)注到上述問(wèn)題，采用套用圖集加修改說(shuō)明的做法。這種做法顯然無(wú)法滿足施工圖用于定制、生產(chǎn)控制箱的設(shè)計(jì)深度要求，容易造成施工方無(wú)所適從或接口連接的錯(cuò)誤。

3)部分設(shè)計(jì)，堅(jiān)持提供完整的控制原理圖及消防模塊接口配合圖，應(yīng)予提倡。

下文嘗試以消防用電設(shè)備中最常見(jiàn)的室內(nèi)消火栓用消防泵為例，探討其配電控制與消防聯(lián)動(dòng)的無(wú)縫對(duì)接。

2 控制原理圖的改進(jìn)

設(shè)計(jì)時(shí)如果直接套用“圖集”，存在著種種問(wèn)題，歸納如下:

1)新規(guī)范的問(wèn)題。由于“圖集”為2010年實(shí)施，無(wú)法滿足之后陸續(xù)實(shí)施的重要消防規(guī)范(如參考文獻(xiàn)2～3)的新規(guī)定，需要改進(jìn)。

比如室內(nèi)消防泵，規(guī)范 GB50116-2013要求:“應(yīng)由消火栓系統(tǒng)出水干管上設(shè)置的低壓壓力開(kāi)關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開(kāi)關(guān)或報(bào)警閥壓力開(kāi)關(guān)等信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，直接控制啟動(dòng)消火栓泵”。圖集10D303-3的P19頁(yè)，只能通過(guò)消火栓按鈕啟泵，不能實(shí)現(xiàn)該功能。所以必須予以修改。改進(jìn)后室內(nèi)消防泵一用一備直接起動(dòng)控制電路圖局部詳(圖1)所示，其中“注1”即壓力開(kāi)關(guān)、流量開(kāi)關(guān)BP1～BPn的聯(lián)動(dòng)起泵控制。圖中仍保留消火栓按鈕啟泵功能，也是考慮到實(shí)際工程中，室內(nèi)消防泵服務(wù)范圍內(nèi)各樓有的設(shè)置、有的未設(shè)FAS系統(tǒng)的情況，最大限度滿足規(guī)范和工程實(shí)際的要求。

圖1 室內(nèi)消防泵一用一備直接起動(dòng)控制電路圖局部改進(jìn)

2)安全電壓的問(wèn)題。我們注意到，圖集10D303-3的P19頁(yè)中的液位器BL是直接接在AC220V的端電壓中。實(shí)際使用時(shí)，液位器是浸沒(méi)于水中的設(shè)備，考慮到長(zhǎng)期使用后導(dǎo)線絕緣可能老化，又沒(méi)有漏電保護(hù)等相應(yīng)的保護(hù)措施，這種接線存在安全隱患。所以建議予以修改，液位器使用24V或36V安全電壓，詳(圖1)中的“注2”。

3)適用性的問(wèn)題?！皥D集”并不能涵蓋各種常用的消防用電設(shè)備。如室外消火栓用消防泵、噴霧系統(tǒng)雨淋閥組、高位消防水箱電動(dòng)閥等的配電控制，“圖集”均未提供，實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充。

氣體滅火場(chǎng)所的風(fēng)機(jī)，“圖集”僅提供一種雙速風(fēng)機(jī)控制圖，其功能是“正常時(shí)低速運(yùn)行用于排風(fēng);氣體滅火后風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行用于排廢氣”。而實(shí)際工程中，暖通專業(yè)通常選用的是單速風(fēng)機(jī)，其功能是“正常時(shí)運(yùn)行用于排風(fēng);氣體滅火時(shí)停機(jī);氣體滅火后運(yùn)行用于排廢氣”。實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正。

一個(gè)工程中的消防泵、噴淋泵、噴霧泵一般共用一個(gè)消防水池，水池水位過(guò)低的報(bào)警信號(hào)只要在其中一臺(tái)控制箱采集、顯示、報(bào)警、傳輸即可，其他控制箱應(yīng)取消該功能。“圖集”關(guān)注的是普遍適用性，實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)。

3 消防聯(lián)動(dòng)控制的接口

“圖集”中各控制箱與 FAS系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，僅在外部接線端子圖中注明了“至消防聯(lián)動(dòng)臺(tái)”或“至消防系統(tǒng)”。至于引至FAS系統(tǒng)的什么模塊、怎么接線，不是“圖集”的功能，卻是本文關(guān)注的重點(diǎn)，也是設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法回避的問(wèn)題。因此，必須對(duì)FAS系統(tǒng)模塊的功能及接線有深入的了解。

1)輸入模塊。通常輸入模塊用于連接被監(jiān)視設(shè)備反饋的無(wú)源常開(kāi)觸點(diǎn)。如果一定要接常閉觸點(diǎn)，必須把終端電阻從并聯(lián)接法改為串聯(lián)接法，且必須用專用編碼器修改模塊參數(shù)，方可實(shí)現(xiàn)常閉檢線。在繼電器的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)沒(méi)有用盡的情況下，一定要接常閉觸點(diǎn)反饋，只會(huì)徒增施工困難。比如，圖集10D303-3的P20頁(yè)，采用KA8的常閉觸點(diǎn)反饋過(guò)負(fù)荷信號(hào)，相當(dāng)不便。

2)輸出模塊。眾所周知，輸出模塊用于 FAS系統(tǒng)輸出控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備的控制。往往理所當(dāng)然地仍為，它應(yīng)接入4芯線，其中2芯接控制總線，2芯接電源總線。其實(shí)不然。輸出模塊本身的工作電源由信號(hào)總線提供。當(dāng)其外接電源總線時(shí)，其輸出為有源DC4V輸出，可直接接DC24V的繼電器;當(dāng)不外接電源總線時(shí)，其輸出為無(wú)源輸出，才能與(圖1)中“注3”的消防控制動(dòng)合觸點(diǎn)K接口對(duì)應(yīng)。

3)切換模塊。消防切換模塊(也稱轉(zhuǎn)換模塊)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大電流設(shè)備的轉(zhuǎn)換控制，以防將交流電源引入控制總線的危險(xiǎn)。它是非編碼模塊，不可直接與信號(hào)總線連接。切換模塊的功能可以簡(jiǎn)單理解為一個(gè)繼電器，用弱電實(shí)現(xiàn)控制強(qiáng)電的功能。

圖集10D303-2～3中所有接線端子圖中“至消防聯(lián)動(dòng)臺(tái)”的線路，從 FAS系統(tǒng)的角度看，就是接消控室的多線手動(dòng)聯(lián)動(dòng)盤(pán)。我們仔細(xì)觀察一下，圖集10D303-3的P20頁(yè)的“鑰匙式控制按鈕 SF”，其所接的消防應(yīng)急控制線路的端電壓是AC220V。如果直接與其他FAS系統(tǒng)的DC24V線路共同敷設(shè)，會(huì)嚴(yán)重影響FAS系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，甚至造成人員在毫無(wú)防備的情況下觸電的危險(xiǎn)。

有的設(shè)計(jì)人員為此專門(mén)在控制柜里加配了中間繼電器，用于實(shí)現(xiàn)強(qiáng)、弱電線路的隔離。實(shí)際上，切換模塊完全可以勝任這一功能，而且還能實(shí)現(xiàn)消控室至被控設(shè)備之間的線路狀態(tài)監(jiān)控。當(dāng)然必須明確，圖集的“SF”接點(diǎn)需要自保持，為此必須給切換模塊提供電源。

綜上所述，我們就可繪制室內(nèi)消防泵控制柜接線端子圖(詳圖集10D303-3的P21頁(yè))與FAS系統(tǒng)模塊的接口配合圖，如(圖2)所示。

圖2 室內(nèi)消防泵控制柜接線端子與FAS系統(tǒng)模塊的接口配合圖

規(guī)范GB50116-2013的強(qiáng)制性條文，要求“模塊嚴(yán)禁設(shè)置在配電(控制)柜(箱)內(nèi)”，并限制“每只總線短路隔離器保護(hù)的模塊總數(shù)不應(yīng)超過(guò)32點(diǎn)”。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須將各控制箱的相關(guān)消防模塊集中設(shè)置，并明確其數(shù)量和接線。只有對(duì)“圖集”中消防用電設(shè)備的控制原理圖進(jìn)行改進(jìn)完善，并提供其與FAS系統(tǒng)模塊的接口配合圖，方可準(zhǔn)確執(zhí)行規(guī)范，指導(dǎo)施工。

4 總結(jié)

消防用電設(shè)備的聯(lián)動(dòng)控制是關(guān)系到建筑安全的重大問(wèn)題。提供正確、完整的控制原理圖是設(shè)計(jì)人員的職責(zé)，必須且可以通過(guò)對(duì)配電控制原理、消防聯(lián)動(dòng)原理的深度理解把握來(lái)實(shí)現(xiàn)。

但是，包括筆者在內(nèi)的眾多設(shè)計(jì)人員，在具體設(shè)計(jì)中仍然會(huì)面對(duì)一些復(fù)雜的控制要求，如:兩用一備噴淋泵的星三角啟動(dòng)如何控制，規(guī)范GB50974-2014要求的消防水泵機(jī)械應(yīng)急啟泵功能如何實(shí)現(xiàn)等?？恳蝗嘶蛞辉褐Γ瑹o(wú)法確保各種復(fù)雜控制符合消防控制“萬(wàn)無(wú)一失”的要求。建議并期盼新版又專業(yè)的“消防用電設(shè)備控制電路圖”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集的出版，或者對(duì)所有消防用電設(shè)備的電氣控制器實(shí)行定型產(chǎn)品的消防認(rèn)證管理。

[1]10D303-2～3，常用電機(jī)控制電路圖.中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院編制[S].

[2]GB50116-2013，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB50974-2014，消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范[S].