1 概述
消防泵是地鐵車站消防給水系統中的主體設備,而消防聯動控制系統則是控制消防設施自動運 行的指揮系統,它的運作效率將直接影響到車站自動消防設施的防滅火效能,因此越來越受到使用單位及消防監督部門的重視。在消防給水系統中,合理設置消防泵 的控制回路可以增加整個系統的安全性,有利于提高整個消防給水系統的可靠性。
2控制要求
2.1安全電壓
《民用建筑電氣設計規范》第13.4.4規定:消火栓按鈕控制回路應采用50V以下的安全電壓。第13.9.5規定:消防聯動裝置的直流操作電源電壓應采用24V。這主要是防止使用消火栓時,有水溢出使消火栓箱及水龍帶、水槍帶電傷及消防隊員。
2.2啟動控制
2.2.1消火泵一般設置三種控制啟動方式
1)根據《建筑設計防火規范》和《高層民用建筑設計防火規范》要求,在室內消火栓箱處按鈕直接啟動。
2)根據《火災自動報警系統設計規范》要求,在消防控制室處遠程啟動。
3)在消防泵房消防泵處就地控制。這樣應正確處理以下兩個問題:一是應正確確定消防控制 室遠程控制、消火栓按鈕啟泵與消防泵房就地控制的控制優先級問題。一般來講應以消防控制室遠距離操作為主,由于現今有關部門對遠距離操作沒有一個明確的指 導標準,工程實際中做法很多,合理性、操作性難免良莠不齊。有的簡單地將啟停泵按鈕并/串接到二次回路的手動啟停泵按鈕上,有的干脆去掉了熱繼電器,但多 數是和南京地鐵一號線一樣.在消防泵控制柜上設置于動/自動轉換開關,通常情況下置于自動位置。二是要確定消防水泵采取比較切合現場實際情況的啟動方式。 根據消防工程安全性及可靠性的要求,為盡快將消防設備投入工作以降低火災損失,同時考慮到火災時多數非消防負荷已經切斷,消防水泵應優先采用全壓直接起動 方式。
2.2.2故障顯示
根據《火災自動報警系統設計規范》第4.2.1條要求,消防控制室應能顯示消防設 備的故障狀態。主要目的是通過設備故障的正確檢測,在控制室顯示電源斷電、消防水泵過負荷等故障,以便實時掌握設備運行狀態。
3相關控制方式的探討
3.1在消火栓處安裝子動報警按鈕代替直接啟泵按鈕
目前,在消火栓處安裝手動報警按鈕代替啟泵按鈕的做法在工程實際中比較流行,工程中多采 用雙觸點按鈕,一觸點作于動報警用,將報警信號傳送到火災報警控制器,另一觸點作啟泵按鈕用,把啟泵信號送到消防泵雙電掠切換控制箱啟泵。但根據《高層民 用建筑設計防火規范》第7.4.6.7條:每個消火栓處應設直接啟動消防水泵的按鈕。而于動報警按鈕啟泵是將火災信號反饋到報警聯動控制器,經確認后再由 控制器啟動消防水泵,并不是直接啟動消防水泵。而且,這種代替方式對自動報警系統提出了較高的要求。因此,用于動報警按鈕來代替消火栓按鈕啟動消防水泵的 方式不宜提倡。
3.2消防泵的主泵、備用泵切換方法
通常消防泵的主泵及備用泵均需按互為備用的方式進行設計。從消防泵啟動信號的采集和控制角度來看,設計中消防泵的主、備泵切換主要有兩種方法,其關鍵是控制信號來源的選擇,它可分為電流信號控制方法和壓力信號控制方法。
電流信號控制方法是現在消防設計中消防泵主泵、備用泵切換的常用方法,南京地鐵一號線也 采用此種方法。它通過對水泵的電動機電流信號反饋,來判斷消防泵是否工作。當電機短路(斷電)、電流過大時,電源自動切換至另一臺水泵機組的電機,停止第 一臺消防泵的工作,啟動另一臺消防泵工作。
壓力信號控制方法是在消防泵的出水總管上設置電節點壓力表,消防泵主備用的切換是由該壓力表的信號來判斷的。當消防泵控制箱接到動作指令,立刻啟動任一臺消防泵,若消防泵工作后的電節點壓力表指示的壓力未能達到設定的壓力值時,控制箱將自動切換到另一臺消防泵,啟動工作。
在消防給水系統中,綜合水泵機組的工作效果,采用壓力信號控制方法要優于電流信號控制方 法。壓力信號控制方法能真實地反映出消防給水的工況,其切換信號的可靠性較高。而在采用壓力信號控制方法時,切換信號的電節點壓力表宜設置在消防泵的出水 總管的閥門后或水力報警閥后。同時,電路設計中需設置一定的延時再去判斷電節點壓力表的壓力值。
3.3消火栓系統的聯動控制問題
有消防泵的消火栓系統,在消火栓箱內應設置啟泵按鈕。但通常啟泵按鈕是通過DC24V硬 線控制。這里有個問題需要注意: 規范要求設火災自動報警系統(FAS系統)的項目,FAS系統要監視啟泵按鈕的位置和動作,一般是在消火栓箱設一個監視模塊,通過模塊地址及反饋信號確定 消火栓的位置及動作。
長期以來,人們對消防設備的控制首先想到的是硬線,認為硬線可靠,消防部門容易
通過。但上述情況就對硬線的可靠性提出了挑戰。那么規范是怎么規定的呢?
3.3.1《火災自動報警設計規范》 (GB 50116-98)
第5.3.2條:消防泵、防排煙風機的控制設備當采用總線編碼模塊控制時,還應在控制室設置于動直接控制;
第6.3.2條:消防控制設備對室內消火栓系統應有下列控制和顯示功能:
6.3.2.1:控制消防泵的啟、停;
6.3.2.2:顯示消防泵的工作、故障狀態;
6.3.2.3:顯示啟泵按鈕的位置。
3.3.2《地鐵設計規范》 (GB 50157- 2003)
對消火栓系統的控制應滿足下列要求:
1控制消防泵的啟、停;
2設消防泵的消火栓處應設消火栓按鈕,向消防控制室發送要求啟動消防泵的信號;
3消防值班控制室應能顯示消防泵的 工作和故障狀態、消火栓按鈕的工作位置和于動/自動開關位置。
從以上規定看,沒有一處規范是明確要求消火栓按鈕必須是硬線控制,而且《地鐵設計規范》 還明確對消火栓按鈕要求:向消防控制室發送要求啟動消防泵的信號而不是直接啟泵。將傳統的消火栓按鈕直接接入FAS系統的總線,它本身就帶地址,完全能夠 向控制室發送要求啟動消防泵的信號,并能通過其地址確定啟泵按鈕的位置,車站控制室設有硬線啟泵的硬線控制作為后備措施,完全滿足規范要求。在南京地鐵一 號線的消防泵控制中,我們采用了這一方案,并通過了南京市消防局的消防驗收。同時總線控制方案顯著地提高了控制的可靠性,且節約了投資。
4結論
由于南京地鐵一號線消防泵的控制系統中采用了比較先進的總線聯動集中控制架構,所以具有集中、直接、高效、穩定、無誤動作、聯動控制等特點,因此無論從經濟上,可靠性上,還是日后的維護維修上,都較其它架構有著無可比擬的優勢。