火災自動報警系統相關國標圖集的不足與建議

許 學, 王藝霖(.信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司綿陽分公司，四川綿陽 6000； .四川博鑫源建筑工程有限公司，四川綿陽 6000)

火災自動報警系統相關國標圖集的不足與建議

許 學1, 王藝霖2
(1.信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司綿陽分公司，四川綿陽 621000； 2.四川博鑫源建筑工程有限公司，四川綿陽 621000)

就當前火災自動報警系統相關國標圖集——10D303、14X505-1的二次回路進行比較與分析并指出其中關于防排煙風機、消防水泵的二次回路的不足，并提出改進方法。

火災；自動報警系統；國標圖集；防排煙風機；消防水泵；二次回路

1 10D303-2《常用風機控制電路圖》[1]消防風機控制回路的缺陷及解決方法

在建筑設計中常常會涉及到對消防風機的控制，國標圖集《常用風機控制電路圖》提供了4種方案。這4種方案可以歸納為2類，一類是消防控制模塊(I/O模塊)提供無源輸出觸點，對應圖紙編號XKY(J)-1、2；一類是消防控制模塊提供有源輸出觸點，對應圖紙編號XKY(J)-3、4；這其中XKY(J)-1與XKY(J)-2、XKY(J)-3與XKY(J)-4僅僅是有無防火閥聯鎖關閉風機的區別，而在火災自動報警系統的總線控制邏輯上兩者卻是相同的。

然而本國標圖集中XKY(J)-1、2[XKY(J)-3、4與之相同]二次回路是存在一定風險的。本文以XKY(J)-1舉例來說明。圖1中X1∶8、X1∶9觸點K接受消防控制模塊提供無源(或有源)信號后，K觸點閉合后形成閉合回路則繼電器KA1通電，KA1所對應的觸點閉合，接觸器線圈QAC通電后消防風機便能夠成功啟動。但是目前市面上許多廠家生產的消防控制模塊提供的無源(或有源)觸點是脈沖信號(比如海灣GST-LD-8301[2])，輸入/出模塊觸點只能在有限時間內(比如GST-LD-8301保持時間是3 s)保持動作狀態，在設定時間到達后立即復位，且本二次回路KA1沒有在本地帶斷電自保持回路，那么KA1在時間達到后(例如3 s)就會有斷電風險從而有可能造成消防風機停機。

圖1 排煙(加壓送風)風機電路圖 XKY(J)-1

鑒于該二次回路的不足之處筆者提出2個解決這個問題的方法：(1)在二次回路上增加KA1的自保持回路(圖2)，即在X1∶8、X1∶9之間并接一個繼電器KA1的常開觸點，繼電器KA1能夠在脈沖信號丟失后自保持供電；(2)選擇帶有自保持的消防控制模塊，即K觸點在整個模塊動作期間保持閉合狀態，這樣KA1則能夠持續帶電狀態，KA1所對應的觸點就能在整個過程中保持閉合，從而保證繼電器QAC能持續帶電。

圖2 改進后的排煙機電路圖

在平時設計中我們往往忽略了設計中所參考選型產品的技術特性及指標，比如上文提到的消防控制模塊所提供的輸出信號的類型往往被設計人員所忽略。如果在設計參考選型的時候恰恰選擇的產品的輸出信號是脈沖信號，且在二次回路中沒有添加自保持回路，那么在設備安裝調試運行過程中就一定會出現停機的故障，從而留下安全隱患。因此，設計人員在設計中深入了解所參考的產品型號，并且在設計圖中將相關控制要求詳細的描述在設計說明中或控制邏輯旁，以方便施工人員的選型安裝及調試，杜絕因為設計缺陷造成的安全隱患。

2 10D303-2 《常用風機控制電路圖》手動控制回路存在的問題及解決辦法

2.1 消防風機手動控制概述

圖1中可以看出國標圖集中手動控制采用的是鑰匙按鈕SF可以遠程實現啟停操作。與前文所述的總線控制類似，本控制回路無本地斷電自保持電路，因此也存在斷電的風險。且GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》[3]第4.5.3條：防煙、排煙風機的啟動、停止按鈕應采用專用線路直接連接至設置在消防控制室內的消防聯動控制器的手動控制盤，并應直接手動控制防煙、排煙風機的啟動、停止。

可以看出新規范更傾向用手動控制盤而非過去常用的鑰匙型控制按鈕，因此在最近幾年弱電消防設計中很少有使用鑰匙按鈕進行手動遠程控制，取而代之的是采用手動控制盤進行控制(例如海灣的KZ104手動控制盤)，各廠家的手動控制盤不僅符合GB16806-2006《消防聯動控制系統》[4]的要求，同時由于聯動控制盤能在輸出有源或無源觸點時能夠自保持動作狀態也正好解決了國標圖集沒有本地自保持的缺陷。

2.2 手動控制在設計中存在的問題及解決辦法

在使用手動控制盤對風機或水泵進行手動控制設計時，應該根據所參考產品確定手動控制模塊的個數，以海灣的KZ104為例：控制盤每路輸出為3線，僅能實現啟動或停止中的任意一種功能，若要實現單個設備的啟、停雙控制則需要2路控制輸出配合2個切換模塊實現，因此在設計中對于排煙機、加壓送風機等單臺設備則需要占用2路KZ104的輸出，在統計材料以及平面圖、系統圖中也應該相應標注為2路模塊或輸出回路。若是消防水泵(以一用一備為例)則需要4路輸出及4個切換模塊。

然而在絕大多數設計圖中所能看到的都是一組消防泵對應一個手動控制模塊，這在實際安裝調試過程中是無法實現單臺水泵或風機的啟、停操作的，對于一用一備或兩用一備的水泵的手動控制更無從談起。

因此施工單位在施工過程中若發現上訴問題要及時與設計方溝通并商討出最終解決方案以符合規范的要求。

3 10D303-3 《常用水泵控制電路圖》[5] 與消防水泵控制的問題及解決方法

以“一用一備”消防水泵為例，給排水專業在設計中2臺水泵互為備用，每臺水泵都有一根單獨的吸水管，且在吸水管后形成環狀管網，那么按國標圖集10D303-3的二次回路主泵、備泵均采用鑰匙開關或手動控制盤控制，由于2臺水泵手動控制直接啟動各自的接觸器，因此在發生火災時有同時啟動的風險，一旦2臺水泵同時啟動且2根吸水管又形成了環網在同時啟動后有可能水壓升高超過管網承受能力而爆管。解決的方法：

(1)設計人員可要求系統調試時將2個啟動按鈕設置成互鎖關系，即2臺泵手動控制不能夠同時啟動。

(2)將手動控制回路由控制回路移至信號回路中，即將手動控制回路移至備用自投回路前，這樣在手動控制時由備用自投回路選擇需要啟動哪一臺消火栓泵。

4 新圖集14X505-1《火災自動報警系統設計規范》圖示中[6]關于消火栓泵壓力開關啟泵二次回路的問題

GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》中對消火栓控制邏輯有顛覆性的改動。其第4.3.1：聯動控制方式，應由消火栓系統的出水干管上設置的低壓壓力開關、高位消防水箱出水管上設置的流量開關或報警閥壓力開關等信號作為觸發信號，直接控制啟動消火栓泵，聯動控制不應受消防聯動控制器處于自動或手動狀態影響。當設置消火栓按鈕時，消火栓按鈕的動作信號應作為報警信號及啟動消火栓泵的聯動觸發信號，由消防聯動控制器聯動控制消火栓泵的啟動。

因此10D303-3消火栓泵二次回路已不再適用于GB 50116-2013規范，國標圖集14X505-1《火災自動報警系統設計規范》圖示中[6]給出了新的控制回路的關鍵部分。從圖3中可以看到，該控制回路取消了消火栓啟動按鈕的控制方式，增加了流量開關及出水干管上低壓壓力開關的控制觸點，使得新控制回路能夠適應新規范的要求。

圖3 圖集14X505-1消防水泵二次回路

但是筆者從該二次回路中可以看出，該控制回路是不完善的。如前文所述我們在設計中往往面臨的不是一臺消火栓泵，而是“一用一備”或“兩用一備”甚至更多備用的消火栓系統。還是以“一用一備”為例來說，兩臺消火栓泵(一用一備)往往具有2根吸水管并有2個低壓壓力開關，那么在設計中要考慮2個壓力開關動作信號，也就是說任意一個壓力開關動作消火栓泵就必須自動啟動，而不是只選擇其中一個壓力開關動作信號作為消火栓泵的聯動觸發信號。倘若只選擇其中一個壓力開關作為聯動觸發信號，一旦所選中的壓力開關出現故障，那么消火栓泵就無法在火災中啟動。而選擇兩個壓力開關組成或門關系，在火災發生時無論哪個壓力開關動作均能夠啟動消火栓泵，這也符合對重要消防設備采取冗余設置的初衷。具體修改后的消防水泵二次回路見圖4，壓力開關的個數由設計人員根據具體情況確定。

5 結束語

火災自動報警及聯動控制系統作為重要消防設備在如今人們生產生活過程中扮演著越來越重的角色，設計人員在進行火災自動報警系統設計時不僅僅要嚴格執行國家相關政策法規，也要對相關且經常引用的國標圖集進行深入細致的學習與研究。在涉及到與其他專業進行配合的消防聯動控制上，設計人員應與其他專業人員深入溝通，了解各個專業對消防控制邏輯的不同要求，確保系統能夠正確可靠的運行。本文對新舊國標圖集10D303、14X505-1中的消防水泵及消防風機控制回路提出淺顯的意見以及修改完善的方法以供其他設計人員參考。

圖4 改進后的消防水泵二次回路

[1] 中國建筑標準設計研究院.10D302-2常用風機控制電路圖[S].北京：中國計劃出版社，2010.

[2] 海灣安全技術有限公司.GST火災自動報警及消防聯動控制系統應用設計說明書[S].

[3] 中華人民共和國公安部.GB 50116-2013 火災自動報警系統設計規范[S].北京：中國計劃出版社, 2014.

[4] 公安部沈陽消防研究所.GB 16806-2006 消防聯動控制系統[S].北京：中國標準出版社, 2006.

[5] 中國建筑標準設計研究院.10D303-3 常用水泵控制電路圖[S].北京：中國計劃出版社,2010.

[6] 中國建筑標準設計研究院.14X505-1 《火災自動報警系統設計規范》圖示[S].北京：中國計劃出版社, 2014.

許學(1982～)，男，碩士研究生，工程師，從事電氣設計工作；王藝霖(1988～)，女，本科，助理工程師，從事電氣設計工作。

TU892

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[定稿日期]2016-07-29