高层办公楼火灾消防联动控制系统设计方案

关键词：高层建筑；火灾消防联动系统；探测报警；灭火

　　1 火灾消防联动系统的组成及其控制原理 

　　火灾消防联动系统一般由报警控制器、联动控制盘（多线控制盘）以及现场联动控制模块组成，以实现对消火栓、喷淋泵、送风机、排烟风机、火灾应急照明、防火卷帘等消防设备的联动控制。在所需联动控制的消防设备中，对湿式消防设备及干式消防设备的联动控制尤其重要和复杂，下面分别对湿式消防系统以及干式消防系统的消防联动控制原理进行简单的阐述。 

　　2 火灾消防联动控制系统的设计方案 

　　本工程的火灾自消防联动控制系统具体可分为以下几个子系统：（1）消火栓、喷淋泵水灭火监控、联动系统；（2）送风及排烟监控、联动系统；（3）水池水位控制系统；（4）电梯迫降及非消防电源断电系统；（5）火灾应急照明控制系统；（6）防火卷帘控制系统；（7）气体灭火控制系统。 

　　2.1 消火栓、喷淋泵水灭火监控、联动系统的设计方案 

　　对消火栓的手动控制方式一般有以下两种：一是通过消防栓启泵按钮（俗称破玻璃按钮）直接启动消防泵（消火栓泵）；二是通过手动报警按钮，将报警信号送入消防控制中心内的火灾报警控制器后，由火灾报警控制器反馈回启动消防泵的讯号，从而启动消防泵。喷淋泵的手动控制一般是当火灾发生时，喷淋泵不能自启动（一般是发生故障的时候），可由在地下室的工作值班人员到泵房去直接手动启动。一般情况下消防泵都是经消防控制中心联动控制的。本超高层建筑的消防水泵设置在地下一层以及三十二层（避难层），由双电源供电，以确保当火灾发生时，手动报警按钮将火灾信号反馈到报警联动控制器，经确认后再由火灾报警控制器间接的启动消防水泵，并不是直接启动消防水泵。消火栓、喷淋泵的联动控制通过GST-LD-8303型双输入/输出模块来配合实现。消防水泵联动控制方框图详见图1所示。 

　　送风以及排烟监控、联动系统的设计，一般是在选定了自然排烟、机械排烟以及自然与机械排烟并用或机械加压送风方式以后进行的，一般情况下排烟控制方式可以分为消防控制中心控制和现场模块控制两种，本工程采用消防控制中心控制的方式，即是当火灾发生时，通过离子感烟型火灾报警探测器探测到火灾发生的区域，并将信号通过信号二总线传送至消防控制中心，消防控制中心在接到火警信号后，通过联动控制器直接产生动作信号控制排烟防火阀门的开启以及排烟风机启动等，并同时关闭防火门、空调、送风机等非消防的风机（空调机组），并接收各设备的返回信号以及防火阀的动作信号，并实时检测各设备的运行情况。各消防风机的联动控制均可通过GST-LD-8303型双输入/输出模块来进行配合实现。 

　　2.3 水池水位控制系统的设计方案 

　　本工程对消防水池的水位监控为：当水池水位达到溢流水位时，橙灯亮，电铃响；处于中池水位时，绿灯亮；水池水位低于设计水位时，消防水泵能启动，水池及时充水。对水池水位的监控及控制通过设在现场的GST-LD-8300型单输入模块实现。 

　　2.4 电梯迫降及非消防电源断电系统的设计方案 

　　当发生火灾时消控中心通过GST-LD-8301型单输入/输出模块控制电梯控制屏迫降电梯停于首层；同时也通过GST-LD-8301型单输入/输出模块控制非消防电源的配电箱内的带分励脱扣的断路器断开，从而切断非消防的电源。 

　　2.5 防火卷帘控制系统的设计方案 

　　发生火灾时消防控制中心通过GST-LD-8303型双输入/输出模块控制着火区的防火卷帘门下降并将防火卷帘门工况信号反馈回消控中心（在疏散走道内的防火卷帘，当其某一侧感烟探测器动作后，卷帘下降至距楼面1.8M，感温探测器动作后，卷帘下降到底。用作防火分隔的卷帘应在火灾探测器动作后下降到底。系统可由消防控制室自动或手动控制，也可由现场卷帘门控制箱或两侧手动紧急按钮进行控制）。 

　　2.6 气体灭火控制系统的设计方案 

　　本工程气体灭火采用超音速干粉灭火，该灭火系统与火灾自动报警系统联动使用，当某一区内的任一路火灾探 

　　测器报警时，在控制器处在自动状态下，延时30s后，灭火系统自动启动灭火，声光报警器和释放指示灯同时启动。当控制器处在手动状态下，现场发生火灾时，可通过控制器上的手动启动按钮远程启动灭火装置或通过现场的紧急启动按钮启动灭火装置灭火，声光报警器和释放指示灯同时启动。 

　　2.7 火灾应急照明控制系统的设计方案 

　　应急照明（也称为事故照明），是指在非正常状况下（一般分为停电和发生火灾两种情况）才使用的照明设施。当发生火灾时消控中心通过GST-LD-8301型单输入/输出模块强行点亮消防应急照明回路（灯具），为人员的疏散提供应急照明及疏散指示方向（出口）。本工程为超高层综合办公楼，在日常的使用中，人员密集，发生火灾时，怎样引导大楼内的人员在最短的时间内疏散到安全区域是减少火灾造成伤害的关键。按超高层防火安全的要求，一旦发生火灾，即使不能疏散所有的人，也能在最短的时间能给剩下人提高一个安全的避难场所，等待救援的到来。本工程在15层及34层设置了避难层，当发生火灾时，大楼内的人员依据其所在的楼层分别向四个地方疏散：（1）天面；（2）34层避难层；（3）15层避难层；（4）一层室外。 　　依据本工程建筑布局的特点，在上部（办公标准层）的火灾应急照明控制方式为：采用通过ST-LD-8301型单输入/输出模块给出动作信号，强行断开事故照明配电箱的电源断路器（带24V分励脱扣附件），从而点亮该配电箱出线回路上的所有应急照明灯具（带蓄电池），因为在上部应急照明的区域基本为疏散走道，需设置自带蓄电池的应急灯具数量少，且能满足疏散走道火灾时照度的要求，在下部（地下室部分）的火灾应急照明控制方式为：采用通过GST-LD-8301型单输入/输出模块给出动作信号，通过继电器来闭合地下室事故照明配电箱内应急照明回路上的常开触点，从而点亮该配电箱出线回路上的所有应急照明灯具，因为地下室部分为大空间的车道及停车库，发生火灾时，需要设应急照明的区域较大，仅设自带蓄电池的应急灯具不能满足火灾时照度的要求，故需采用平时与火灾共用照明灯具的方式来进行控制。地下室火灾报警联动控制原理图详见图2。 

　　 3 结语 

　　通过对高层办公楼火灾消防联动控制系统设计方案的分析，我们不难发现，在这样一个大型的办公建筑中有许多的消防设备需要联动控制，上述七个消防联动控制子系统既是相对独立的系统，在火灾联动控制时又是一个相互配合的整体，任何一个子系统出现故障都会影响到其它系统的可靠运行。为了最大的保障火灾消防联动控制系统的稳定性，我们一般采用总线制与多线制相结合的控制系统结构。也即是在采用设备编码信号巡检和数据编码传输的方式继续通信，火灾探测器及消防联动设备通过编码与译码电路与主报警控制器通信实现消防报警及联动进行控制的同时（即总线制），火灾报警控制器采用直流信号巡检并控制每个消防设备（例如消防泵、消防风机等），各消防设备和火灾报警控制器之间采用直接连线一一对应连接关系（即多线制）。这样既可简化系统及接线减少故障率（采用总线制），又能一对一的通过火灾报警控制器控制各消防设备，采用放射式的联接，提高系统稳定性（采用多线制）。从而能够在总线制与多线制的双重作用下，才能更好的保障发生火灾时，各设备之间才能更好的联动控制，保证了火灾消防联动控制系统的稳定性。 

　　参考文献 

　　[1]李原，杨元亮.某大型建筑消防报警设计[J].智能建筑电气技术，2007. 

　　[2]张亚，张凤众.智能建筑中的火灾探测与消防联动系统分析[J].智能建筑与城市信息，2009.