樊 浩

(中國建筑西北設(shè)計研究院有限公司, 陜西 西安 710018)

0 引 言

消防水泵包括消火栓泵、噴淋消防泵等,屬于消防系統(tǒng)的重要設(shè)備,對其控制設(shè)計需要電氣專業(yè)與給排水專業(yè)密切配合。按設(shè)計程序,消防水泵的具體控制要求由給排水專業(yè)提資,電氣專業(yè)負責(zé)實施。

GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[1](簡稱《火規(guī)》)中對消防水泵有明確的控制要求,但在實施過程中發(fā)現(xiàn)其連鎖控制與聯(lián)動控制要求尚值得商榷。另外《火規(guī)》實施在前,與之后更新的給排水專業(yè)規(guī)范GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》[2]、GB 50084—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[3]存在不統(tǒng)一。

消防給水系統(tǒng)與自動噴水滅火系統(tǒng)均包括多種系統(tǒng),其中臨時高壓濕式消火栓系統(tǒng)和濕式自動噴水滅火系統(tǒng)在民用建筑中最為常見。本文主要對這兩種系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進行分析。

1 消防水泵控制要求的有關(guān)規(guī)定

GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第4.3.1 條規(guī)定“聯(lián)動控制方式,應(yīng)由消火栓系統(tǒng)出水干管上設(shè)置的低壓壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上設(shè)置的流量開關(guān)或報警閥壓力開關(guān)等信號作為觸發(fā)信號,直接控制啟動消火栓泵,聯(lián)動控制不應(yīng)受消防聯(lián)動控制器處于自動或手動狀態(tài)影響。當設(shè)置消火栓按鈕時,消火栓按鈕的動作信號應(yīng)作為報警信號及啟動消火栓泵的聯(lián)動觸發(fā)信號,由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制消火栓泵的啟動”;第4.2.1條規(guī)定“濕式系統(tǒng)和干式系統(tǒng)的聯(lián)動控制設(shè)計,應(yīng)符合下列規(guī)定:1.聯(lián)動控制方式,應(yīng)由濕式報警閥壓力開關(guān)的動作信號作為觸發(fā)信號,直接控制啟動噴淋消防泵,聯(lián)動控制不應(yīng)受消防聯(lián)動控制器處于自動或手動狀態(tài)影響?！?/p>

GB 50974—2014《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第11.0.4條規(guī)定“消防水泵應(yīng)由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān),或報警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號應(yīng)能直接自動啟動消防水泵。消防水泵房內(nèi)的壓力開關(guān)宜引入消防水泵控制柜內(nèi)”;第11.0.19條規(guī)定“消火栓按鈕不宜作為直接啟動消防水泵的開關(guān),但可作為發(fā)出報警信號的開關(guān)或啟動干式消火栓系統(tǒng)的快速啟閉裝置等?！?/p>

GB 50084—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第11.0.1 條規(guī)定 “濕式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)應(yīng)由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)和報警閥組壓力開關(guān)直接自動啟動消防水泵?！?/p>

2 《火規(guī)》對消防水泵連鎖控制的規(guī)定值需要商榷

給排水專業(yè)規(guī)范對消火栓泵、噴淋消防泵均規(guī)定了多種啟泵方式,但GB 50084—2017第11.0.1條條文說明也強調(diào)“需要說明的是,規(guī)定不同的啟泵方式,并不是要求系統(tǒng)均應(yīng)設(shè)置這幾種啟泵方式,而是指任意一種方式均應(yīng)能直接啟動消防水泵”,說明消防水泵只要采取一種啟泵方式就可滿足規(guī)范要求,此時采用連鎖控制也可以。但目前水專業(yè)設(shè)計消防系統(tǒng)時均設(shè)置了多種啟泵方式,電氣上是否有必要將這幾種啟泵信號均納入連鎖控制？ 能否將聯(lián)鎖控制和聯(lián)動控制結(jié)合使用？由于《火規(guī)》的規(guī)定只能采用連鎖控制,從而使得設(shè)計人員只得遵照執(zhí)行。

GB 50974—2014第11.0.4條、GB 50084—2017第11.0.1條主要規(guī)定了消防水泵自動啟動信號的采集原則,對控制方式未做具體規(guī)定。電氣上無論采用聯(lián)動控制還是連鎖控制,均可滿足自動啟泵要求,同時依據(jù)GB 50974—2014中第11.0.4條建議“泵房內(nèi)的壓力開關(guān)宜引入消防水泵控制柜內(nèi)”,即連鎖控制信號宜采用泵房內(nèi)的壓力開關(guān),這也說明連鎖控制信號宜就近引接?！痘鹨?guī)》將“高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)、報警閥組壓力開關(guān)”也納入連鎖控制,從控制上并無問題,但給設(shè)計、施工以及后期變更都帶來諸多不便。

(1) 高位消防水箱均要求設(shè)在建筑或建筑群中的最高處,報警閥組壓力開關(guān)通常也沒有設(shè)在泵房內(nèi),距離消防泵房比較遠,連鎖控制線較長,增加布線量和線纜使用量。另外從16D303-3《常用水泵控制電路圖》[4]中可以看出,連鎖控制線電壓為AC 220 V,無法和報警線路同橋架敷設(shè),通常沿強電橋架敷設(shè),強電橋架由施工單位負責(zé)施工,報警線路橋架由消防公司施工,連鎖控制線屬于消防范疇,存在兩家公司協(xié)調(diào)施工問題。

(2) 需要核對線路壓降,以保證中間繼電器能夠可靠吸合。目前,電氣設(shè)計人員很少有核對壓降,等到調(diào)試時才發(fā)現(xiàn)問題,解決起來困難較大。

(3) 有時會碰到一個小區(qū)前期的建筑已投入使用,后期建筑卻是小區(qū)最高建筑,水專業(yè)為滿足規(guī)范,必須在最高建筑增設(shè)高位水箱,再將流量開關(guān)信號引至消防泵房難度更大,不但線路施工復(fù)雜,消防水泵的控制柜也要改動。此條對報警閥組壓力開關(guān)更是普遍,每個獨立建筑均設(shè)報警閥間,后期施工的建筑均需要重新敷設(shè)連鎖控制線。

若將流量開關(guān)、報警閥組壓力開關(guān)納入聯(lián)動控制,則簡便易行,具有一對觸點即可,連輸入模塊也無需增加(利用連鎖控制的輸入模塊)。《火規(guī)》將流量開關(guān)、報警閥組壓力開關(guān)納入連鎖控制值得商榷。有種說法“連鎖控制比聯(lián)動控制更可靠”,缺乏依據(jù),聯(lián)鎖控制、聯(lián)動控制、手動控制是消防水泵的3種控制方式,具有互補性,屬于冗余控制。聯(lián)鎖控制也會因啟泵線路出現(xiàn)短路、斷路等電氣故障而失效。這3種控制方式通過不同路徑實現(xiàn)啟泵,大大降低因線路故障而造成啟泵失效的風(fēng)險,但均是通過繼電器來啟動消防泵,若繼電器故障,仍會造成啟泵失敗。因此根據(jù)水專業(yè)規(guī)范要求,消防水泵控制柜又增設(shè)機械應(yīng)急啟泵功能。可見為了確保消防水泵在火災(zāi)時能夠可靠啟動,采用多種控制方式,只是為了提高可靠性,并不存在哪種控制方式更可靠的問題。

因此,建議將泵房內(nèi)的壓力開關(guān)信號就近引入消防水泵控制柜內(nèi),連鎖控制消防水泵,高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)、報警閥組壓力開關(guān)納入聯(lián)動控制,通過報警總線聯(lián)動控制消防水泵。這種做法既滿足水專業(yè)規(guī)范有關(guān)消防水泵的控制要求,又方便施工,同時多了一種聯(lián)動控制,也提高了可靠性。需要注意的是,電專業(yè)與水專業(yè)設(shè)計時要密切配合,要求水專業(yè)在泵房內(nèi)必須設(shè)壓力開關(guān)。

3 《火規(guī)》對噴淋消防泵并無聯(lián)動要求

《火規(guī)》第4.2.1條對噴淋消防泵只提出了連鎖控制要求,并無聯(lián)動控制要求,但14X505-1 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》[5]圖示(簡稱《火規(guī)》圖示)在第23頁聯(lián)動控制時提出“報警閥壓力開關(guān)的動作信號與該報警閥防護區(qū)域內(nèi)任一火災(zāi)探測器或手動報警按鈕的報警信號作為觸發(fā)信號,聯(lián)動控制啟動噴淋消防泵?！贝藯l讓人有點費解,報警閥壓力開關(guān)的動作信號既是連鎖控制啟泵信號,又是聯(lián)動控制啟泵的觸發(fā)信號,問題是同一信號連鎖控制時是直接啟泵,聯(lián)動控制時卻要經(jīng)過“與”邏輯后才能啟泵,這從邏輯上有點不通,是對聯(lián)動控制的一種“不信任”?？傊?《火規(guī)》圖示中此條聯(lián)動控制要求值得探討。

GB 50084—2017在維持原有啟泵方式的基礎(chǔ)上,新增了采用消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)直接啟泵方式,這也是為了與GB 50974—2014協(xié)調(diào)一致。這與《火規(guī)》規(guī)定有出入,但并不矛盾,設(shè)計時需注意。究其原因是《火規(guī)》對設(shè)備的控制要求都是建立在相關(guān)專業(yè)規(guī)范的基礎(chǔ)上,相關(guān)專業(yè)規(guī)范一旦更新,就會出現(xiàn)《火規(guī)》與之不協(xié)調(diào),電氣設(shè)計人員設(shè)計時應(yīng)與相關(guān)專業(yè)密切配合,避免設(shè)計出現(xiàn)遺漏或違規(guī)。

4 消火栓按鈕信號不應(yīng)作為聯(lián)動觸發(fā)信號

GB 50974—2014第11.0.4條非常明確了消火栓泵自動啟泵信號就是壓力開關(guān)和流量開關(guān),《火規(guī)》第4.3.1條“當設(shè)置消火栓按鈕時,消火栓按鈕的動作信號應(yīng)作為報警信號及啟動消火栓泵的聯(lián)動觸發(fā)信號,由消防聯(lián)動控制器聯(lián)動控制消火栓泵的啟動”,二者有點出入,設(shè)計如何執(zhí)行？

當建筑內(nèi)有火災(zāi)自動報警系統(tǒng)時,《火規(guī)》取消消火栓按鈕直接啟泵要求,減少布線量和線纜使用量,使得設(shè)計和施工更加方便。在宣貫《火規(guī)》時對消火栓按鈕作了重點說明“在編制規(guī)范時,曾提出取消消火栓按鈕,用手動報警按鈕來取代,但考慮到其動作信號可以用來確認被使用消火栓的位置信息,才得以保留”。

GB 50974—2014 第11.0.19 條“消火栓按鈕不宜作為直接啟動消防水泵的開關(guān),但可作為發(fā)出報警信號的開關(guān)或啟動干式消火栓系統(tǒng)的快速啟閉裝置等”,由此水專業(yè)規(guī)范明確指出消火栓按鈕不宜作為啟泵信號。

通過分析,消火栓按鈕動作信號不宜作為啟動消火栓泵的聯(lián)動觸發(fā)信號。兩個專業(yè)規(guī)范的要求不同,其原因主要是兩個規(guī)范發(fā)行時間不同,希望規(guī)范修編時得以解決。

5 結(jié) 語

水專業(yè)是消防水泵設(shè)計的主專業(yè),對消防水泵的控制不僅要滿足電氣規(guī)范,更要滿足水專業(yè)的相關(guān)規(guī)范。

本文對《火規(guī)》中有關(guān)消防水泵控制的幾點建議如下:

(1) 消防水泵的連鎖控制信號應(yīng)就近從泵房的壓力開關(guān)引接,高位消防水箱出水管上的流量開關(guān),或報警閥壓力開關(guān)等開關(guān)信號建議納入聯(lián)動控制。

(2) 噴淋消防泵應(yīng)依據(jù)水專業(yè)規(guī)范增設(shè)相應(yīng)的啟泵方式。

(3) 消火栓按鈕作為聯(lián)動觸發(fā)信號與水專業(yè)規(guī)范不符。

(4) 需注意水專業(yè)規(guī)范更新情況。