在高層建筑消防報警系統的安裝和調試過程中,會出現或這或那的問題,人們大多數只在主機、聯動柜、各類設備以及程序編制上尋找原因,但是在實際的工程施工和檢查中,有一些看似簡單卻又很關鍵的地方往往被忽視。因此,筆者將對這些在消防報警系統的安裝和調試中普遍被忽視的問題進行探討。
1 探測器故障分析
消防報警系統的輸入信號包括探測器(溫感、煙感)、壓力開關、水流指示器、信號閥、破玻按鈕等。壓力開關、水流指示器、信號閥、破玻按鈕等信號源因其線路單一、設備數量相對較小,在整個系統中故障率較低,所以不在探討之列。但探測器在系統中受數量大、監控區域廣、線路長、安裝環境等因素影響,容易導致探測器誤報和不報等故障。所以有必要對探測器故障分析。
問題的出現:當消防控制設備進入自動狀態,探測器回路進行自檢,出現探測器誤報、不報或顯示故障狀態。個別回路出現開路和短路現象,使系統不能正常工作,對其進行檢查、分析,大致有如下原因。
1.1 區間探測回路故障:所謂區間,是指選用帶地址的探測模塊連接多個常規煙感、溫感探頭,實現對該區間的探測(多用于地下室及大空間房間)。這種線路在非報警的情況下阻抗很大,監視回路的電從正極通過末端電阻回到負極。模塊以電流的量值來判定線路是否正常。當線路中某個探測器探測到火警時,該設備相應阻值會變得很小,回路的電流流過該探測器相應增大,探測模塊便判定這是一個火警并報告給主機。由于施工時,末端電阻未接好或不連接,或因其他原因導致線路斷路,探測電流不能通過末端電阻流到負極,回路處于非正常狀態,探測模塊自然向主機報出故障。因此要特別注意這類線路敷設和設置, 并用500V搖表對線路進行絕緣檢測后再安裝探測器。
1.2 層間模塊箱的區域探測回路故障,是指回路上每個探測器各自有獨立編制的地址碼,其探測原理與區間基本相同,區別在它的回路線路一般連接成環狀。如果施工中改變設計而不連成環狀,整個探測回路就處于不穩定狀態, 隨時會引起回路誤報。這一點很多施工人員不夠重視。
1.3 探測器受潮引起誤報或不報:這種現象多發生在地下室,因地下室的設備都是安裝在頂板上,因建筑施工質量原因造成頂板滲水,或因防水施工人員進行防水施工造成探測器受潮、進水,導致探測器斷路或短路,自然探測回路就顯示故障狀態。所以在地下室安裝的探測器除選擇適當時段安裝外,最好在探測器底座加裝一個防水塑料軟墊,防水效果極佳。
1.4 線路敷設造成故障,原因是施工時責任心不強、管理不到位,具體表現:
1.4.1 為布線方便,探測器線路采用T型連接;
1.4.2 不按規范要求,違反探測器信號線應采用紅、藍兩色耐壓250V以上的多芯軟線;
1.4.3 探測器不分正負極盲目接線且虛接;
1.4.4 不按設計圖紙要求貪圖方便隨意在回路上增加或減少探測器的數量。
1.5 探測器位置不適當亦會引起報警故障,這也是很容易忽略的問題,所以應引起重視。應按如下規定施工:探測器至墻邊、梁邊的水平距離不應小于0.5m;探測器至空調送風口邊的水平距離應大于1.5m;探測器周邊0.5m內不應有遮擋物;探測器在小于3m的走道頂棚上宜居中布置;樓梯間、走廊處的探測器宜安裝在不直接受外部風吹的位置處;安裝光電感煙探測器時,應避開有強光直射的位置。
2 消防廣播的問題
在消防報警系統中,報警裝置包括警鈴、閃燈、警號、廣播等。在這里重點分析消防廣播系統在施工中容易出現的問題
當消防報警系統接收到火警信號,消防廣播不工作或聲音太小,整個系統呈故障狀態,對其進行檢查分析,有如下因素:
2.1 廣播選型錯誤,本應選用3w的揚聲器,實際達不到要求,造成聲音太小;產品未經檢測合格,就匆忙安裝在使用現場, 自然就不能正常工作;二次裝修等其他專業人為破壞,造成線路開路和設備損傷。
2.2 回路數設置不合理,在安裝過程中,由于現場的間隔變動;施工人員貪圖方便,不經設計同意,將各回路廣播的分布隨意就近連接,造成某一回路廣播配置增加,自然引起個別回路效果不佳。
2.3 主機功率不足,這在大型的高層建筑中尤為突出,這里有兩種因素:首先,主機的功率只是理論配置,根本就沒有考慮到線路的損失,先天就不足,當相關廣播投入使用時,就會顯露出問題;其次,客觀的功率不足,如前所述,建筑物內間隔的變動使用功能的改變,相應的廣播回路消防設備增加,但主機容量,特別是主機的功放容量沒有更改,自然廣播就很難正常工作。
2.4 線路故障。這個問題基本上是通病,它和所有電氣線路出現的原因一樣,都是施工造成線路短路或開路。
3 線路壓降對聯動調試的影響
在消防報警系統中{特別是高層和大型地下室},當火警發生時,聯動的各種指令已經由主機發出,各種控制模塊也已經動作,但外部設備總是不能全部正常工作,表現最為突出的是最遠端的防火卷簾、各類電動防火閥、雙速風機的自動轉換不能正常動作,在現場用萬用表檢測控制模塊DC24V輸入端的電壓,當沒有動作指令時,兩端電壓正常,而當指令一旦發出,電壓一下子下降10%以上。當用DC24的電源直接驅動相關設備都正常工作。這是什么原因,就是因為線路壓降引起聯動設備不能正常使用。在消防報警系統聯動調試中,線路壓降往往被人忽略,施工人員都在使用設備上找原因,結果問題終難解決。所以應對線路壓降進行分析。
在高層建筑中,總線制火災報警控制系統概括有三種總線:回路總線,指報警器與各編址單元之間的連線;網絡總線指系統中報警主機、從機,樓層顯示器之間的通訊總線;電源總線指消防主機電源給控制模塊提供DC24V的線路。回路總線、網絡總線都存在壓降,但由于其所帶的設備容量不大,故影響甚小。但電源總線是由于所帶聯動設備動作電流大,壓降問題就不容忽視。
根據歐姆定律,線路的壓降與線路的內阻和工作負載電流有關。
U=IR
U----線路壓降
I----線路電流
R----線路內阻
線路內阻=導線內阻+接點電阻+電源內阻
實際計算中接點電阻、電源內阻大約為0.03
由電阻計算式得:導線內阻=ρL/S
如果取L=100m ,S=2.5, ρ=0.017 得導線內阻=0.68Ω
如果取L=100m ,S=4.0, ρ=0.017 得導線內阻=0.42Ω
在消防系統中,所有防火卷簾、風機、切非、水泵的聯動都是由控制模塊通過中間繼電器來控制,而電動閥、氣體滅火啟動裝置是由控制模塊通過電磁閥來控制,一般中間繼電器的阻值為500Ω左右,電磁閥阻值為30~35Ω(取平均32Ω)。
從上述分析可知,消防系統中實際上分兩種阻值的設備, 一種中間繼電器R=500Ω, 一種電磁閥R=32Ω, 以工作電壓為24V計算, 中間繼電器工作電流=0.05A, 電磁閥工作電流=0.75A。如果某高層建筑每層有一個電梯前室, 兩個疏散樓梯, 兩條超過25米且沒有通風口的公共走廊。當某一層發生火警時要聯動的設備如下:本層中繼(卷簾、風機、切非)=7臺,電磁閥(靜壓送風、排煙風閥)=4臺, 上、下一層電磁閥(靜壓送風風閥)=4臺, 電流疊加后一般都在6.4A以上。如果選用2.5mm2的銅芯線作電源線, 線路內阻在0.71Ω左右時,當6.4A這樣大的動作電流的流過時,線路壓降就有4.6V以上, 中間繼電器電磁閥的啟動電壓只有19.6V, 即使不考慮其它因系用電, 設備也無法啟動, 自然聯動設備就不能正常工作。
消防報警系統調試時,當發現聯動的相關設備不正常工作時, 除了對相關設備進行檢測外, 應對電源線路的壓降進行校驗, 找出關健原因, 這樣才能使系統的調試順利完成。如果把上述例子的2.5mm2的銅芯線換成4.0mm2的銅芯線,線路距離100米不變,其線路壓降大約在2.8V左右,自然設備就能正常啟動。因此,在施工中,電源總線一定要選用足夠的導線規格,接線端要焊接,以達到降低導線內阻,保證系統正常工作。
高層建筑消防自動報警系統的安裝與調試具有較大的施工和調試難度,每一個環節都可能出現問題。因此,施工技術人員應及時發現問題、分析問題、總結經驗,這樣才能更好地使隱患得到及時的消除,使智能消防報警系統得到正確的使用,充分發揮其有效的功能。