防排煙系統消防聯動控制設計及施工工法的相關研究

洪陽清

（廈門泉廈科技有限公司， 福建 廈門 361008）

0 引言

當火災發生的時候，造成人員傷亡的主要原因是由于煙氣濃度過高導致中毒。如果火災現場的煙氣水平速度為每秒0.5 米至每秒0.8 米的時候，垂直方向速度為每秒6 米至每秒8 米的時候，就會對人體造成極大的傷害，特別是火災現場的煙霧中氧含量非常少，甚至不超過6%，在有效的空間中有大量的一氧化碳氣體，甚至超過20%，人們在這樣缺氧的環境中會出現呼吸困難的癥狀，甚至因此窒息死亡。要保證建筑中的人員能夠安全疏散，使得救援工作快速展開，就需要將防排煙系統消防聯動控制裝置安裝在建筑中。從防排煙系統的構成上來看，主要包括排煙系統、聯動控制系統以及正壓送風系統。

1 防排煙系統消防聯動控制

要充分了解防排煙系統消防聯動控制情況，就要明確防排煙系統的類型，分析聯動控制的原理，對于控制的流程進行分析，對于有關防排煙系統消防聯動控制方面的內容全面了解，使得其控制作用充分發揮出來。

1.1 防排煙系統類型

防排煙系統有多種類型，劃分的標準不同，所包括的類型也有所不同。具體而言，按照建筑的特性不同，防排煙系統主要包括兩種類型，即開窗自然排煙系統和機械排煙系統。其中的開窗自然排煙系統，就是在建筑設計的時候從消防通風的角度對窗戶的開度合理設計，以使其發揮良好的通風、排煙效果。機械防排煙系統就是要發揮機械設備的作用將煙氣排出去，通常這種系統是消防聯動控制的，當建筑物中的煙氣濃度達到一定的指標的時候，消防報警聯動控制系統就會動作發出指令使防排煙系統啟動，將煙氣排出去，避免煙氣濃度過高對人體造成傷害。

1.2 聯動控制的原理

防排煙系統消防聯動控制工作要做到位，就要對其控制原理予以掌握。當火災被確認之后，相應的消防設備聯動啟動，可以起到消防報警的效果，還具有撲滅火災的作用。聯動控制的運行原理是實施開路控制，也就是說，輸入信號不同，所輸出的控制信號也有所不同。

1.3 控制流程的分析

以感煙探測器為例分析消防報警聯動控制系統的流程：感煙探測器動作之后，所輸入的是報警信號，其消防聯動控制器輸出命令的過程是，聲光報警器及消防應急廣播啟動，防火門、防火卷簾及電動擋煙垂壁動作，防排煙系統風機及風口、排煙閥打開，消防電梯迫降到首層，將非消防電源切斷，疏散應急照明啟動。

2 防排煙系統消防聯動控制設計存在的問題

防排煙系統消防聯動控制設計所存在的問題主要體現在機械防排煙系統風量不足、排煙口設置方面出現問題、防火閥應用方面出現問題。這些問題的存在，是由于沒有實施科學合理的消防聯動控制設計，不能對防排煙系統有效控制。具體如下。

2.1 機械防排煙系統運行中存在風量不足的問題

防排煙系統消防聯動控制設計中，機械防排煙系統出現的問題是風量不足，出現這種現象的主要原因是由于沒有很好地發揮聯動作用，當煙氣超過規定指標，排風系統運行中美哦有接到指令，就無法啟動，不能有效排煙，所以不會在短時間內排放出去。從機械防排煙系統的構成上來看，主要包括排煙風機、排煙風道以及排煙口，有這些構成在設置上沒有按照消防聯動控制設計有效連接，導致機械防排煙系統不能很好地發揮作用，風量不足還最為突出的問題。

2.2 機械防排煙系統運行中存在防火閥應用方面的問題

在建筑中所安裝的防火閥在于預防火災發生，維護建筑消防安全，但是防火閥沒有按照消防聯動控制設計方式連接，加之排煙防火閥沒有安裝在送風管和回風管在其穿墻之處，防火閥就不能很好地起到控制作用。對于防火閥不能遠程控制，特別是建筑地下室、停車場等等，在設置防火閥的時候，通常安裝在風道中，與送風、排煙在同一個風道中，如果不便于手動操作防火閥，一旦火災發生，救援人員不便到現場操作防火閥，就會影響排煙系統的正常運行。

2.3 機械防排煙系統運行中存在排煙口設置問題

防排煙系統主要設置在頂棚上，但是，通常在設置的過程中沒有嚴格按照消防聯動控制設計進行。防排煙系統平時都是處于關閉狀態的，通常需要設置兩種啟動方式，即手動啟動方式和自動開啟方式，但是，由于設置上兩種啟動方式不符合消防聯動控制設計要求，沒有與報警系統有效銜接，就會影響其正常排煙[2]。

現在建筑物普遍安裝有機械排煙系統，無論是哪一個排煙口啟動，或者排煙閥啟動所對應排煙系統風機都要能夠聯動啟動。但是，一些機械排煙系統不能做到這一點，一旦發生消防事故，其不能很好地發揮其價值。

排煙管道的制作要采用不燃材料，吊頂內所安裝的排煙管道也要使用不可燃燒的材料，而且與可燃燒物質之間不能超過規定的距離。但是，一些建筑施工中為了降低成本，對于材料的不可燃性沒有高度重視，一旦火災發生，后患無窮。

3 防排煙系統消防聯動控制設計

3.1 消防聯動控制系統的設計

對于消防聯動控制系統的設計中，防火排煙系統主要包括控制模塊，其輸出端連接到有電源模塊上，同時與數據反饋模塊連接。數據反饋模塊的輸入端與有數據對比模塊連接。數據采集模塊主要包括包括：溫度傳感器、煙霧傳感器和一氧化碳傳感器。數據設定模塊主要包括溫度設定模塊、煙霧設定模塊和一氧化碳設定模塊。控制系統的輸出端與緊急廣播連接，同時連接到廣播音響系統上，與消防報警系統、消防排煙系統和消防滅火系統都建立有效連接。

在系統中設置有溫度采集模塊，對于室內的溫度變化情況進行采集；煙霧傳感模塊，對煙霧的濃度信息進行采集；采集一氧化碳的模塊則可以采集一氧化碳濃度信息，將所采集的數據信息與預設數據之間進行對比，發揮控制模塊的作用就可以控制防排煙系統，從而在火災發生的初期階段就可以發揮其探測作用，自動報警啟動，并根據火災現場的具體情況啟動消防滅火系統和消防報警系統，消防排煙系統、緊急廣播和廣播音響系統發揮聯動控制的作用，在滅火的同時，還能起到排煙的作用，將火災現場的人員疏散，保證人身安全，將人員傷亡減少，降低由于火災造成的財產損失。在消防聯動控制系統中還安裝有自動噴淋系統，當火場溫度達到閉式噴頭溫度的時候，玻璃泡就會在這種高溫環境中破碎，管道中的水從原有的靜態轉變為動態，水流指示器動作，信號傳輸到控制系統當中，濕式報警裝置啟動報警，壓力開關也開始動作，發揮控制系統的作用，使得啟動噴淋泵啟動并為管道供水，系統的滅火功能得以實現[1]。

3.2 消防聯動控制系統的調試

消防聯動控制系統施工完畢，進入調試環節，需要對聯動部件進行調試。在調試動作功能的時候，需要檢查電動擋煙垂壁、排煙口、電動送風口、排煙窗、排煙閥以及電動防火閥動作功能，并檢查動作信號反饋功能，要求動作信號反饋功能實現，手動操作消防聯動控制器總線控制單元所對應的受控設備要啟動靈活。消防聯動控制器能夠將受控設備的動作反饋信號顯示出來。

排煙風機入口處的總管上安裝280 攝氏度的排煙防火閥，檢查并記錄動作信號反饋功能，要求當排煙風機運行的過程中，排煙防火閥關閉，此時風機的運轉停止。消防聯動控制器需要接收排煙防火閥關閉的反饋信息以及風機停止動作的反饋信號。

加壓送風系統的調試中，要將消防聯動控制器系統連接到風機控制箱（柜）二次回路等設備上，將電源接通，使消防聯動控制器自動化控制。

加壓送風系統的聯動控制功能要使得報警區域內符合聯動控制觸發條件的兩只火災探測器，或一只火災探測器和一只手動火災報警按鈕發出火災報警信號消防聯動控制器應按設計文件的規定發出控制電動送風口開啟，點亮啟動指示燈。將電動送風口啟動，風機控制箱啟動柜應控制加壓送風機啟動。消防聯動控制器要將電動送風口、加壓送風機的動作反饋信號接收并顯示出來，對控制器顯示的地址注釋信息。

檢查電動擋煙垂壁、排煙系統的聯動控制功能，并將檢查的信息做好記錄，電動擋煙垂壁、排煙系統的聯動控制功能要能夠使防煙分區內符合聯動控制觸發條件的兩只感煙火災探測器啟動，并發出火災報警信號。

4 防排煙系統消防聯動控制設計及施工工法的對策。

4.1 合理設計防排煙系統保證風量充足

排煙風機的地點應在排煙區的同一層或上層，防煙增壓風機的風壓值按照排煙系統不利回路計算，確保防煙樓梯間的殘余壓力值為40～50pa，火災排煙風機在質量溫度冷卻到環境溫度時能夠持續運行，消防排煙風機應確保在輸送介質溫度為280℃時，持續運行超過半個小時，消防排煙風機的風量應增加值超過所需風量的10%～20%。消防風機箱必須有雙電源互投功能，分單速和雙速，為直接啟動模式。消防風機控制箱可遠程自動控制，外接消控系統和智能控制系統，風機高低速運行狀態信號能夠及時反饋。

4.2 合理設計防火閥

排煙防火閥主要包括閥體、葉片、執行機構和溫感器等部件。防火閥安裝在機械排煙系統的管道上，平時處于開啟狀態，但火災發生的時候，排煙管道內煙氣溫度達到280℃的時候自動關閉，可以在一定時間內滿足漏煙量和耐火性要求，發揮隔煙阻火作用。在安裝防火閥的時候，要設置在方便維護的檢修口，在防火閥兩側各2 米范圍內的應采用不燃材料。防火閥的安裝，堵塞了火勢通過孔洞蔓延渠道，可有效防止火勢擴大從而減少了人員傷亡及財產損失。

4.3 合理設計排煙口

要發揮排煙口的作用，需要合理安裝排煙系統，各支管端部(煙氣吸入口)處在平時均為關閉狀態，而且對于漏風量的要求要充分滿足。發生火災的時候，如果需要排煙，可以自動打開，將煙氣迅速排出。在排煙口處安裝排煙閥，主要的組成部分包括閥體、葉片、執行機構等。需要注意的是，在設計的過程中，要求排煙閥與消防聯動系統之間必須有聯動關系，通常采用自動控制方式，當然也可以手動控制。如果是正處于主機手動狀態下，在現場就可以打開排煙口。如果不在現場，可以采用遠程控制的方式，排煙風機遠程操作下啟動。

5 結束語

通過上面的研究可以明確，建筑工程施工中，防排煙系統消防聯動控制設施的安裝是重要的環節，要更好地發揮其作用，就要合理設計，采用科學有效的施工工法。需要注意的是，要認識到消防聯動控制的重要性，從而在系統設計中要結合施工階段展開，做好存留工作。另外，在進行防排煙系統施工的過程中，要系統化展開，做好監督控制工作，對于施工全面優化，系統化展開，保證施工質量，使其防火減災的功能得以全面發揮。