浅析室内消火栓灭火系统联动控制设备的设计选型
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摘要：本人在消防工程施工过程中发现给排水专业、电气专业在灭火联动控制设计配合上存在着差异。本文旨在就室内消火栓灭火系统联动控制设备的设计选型作一阐述，以期共同提高消防工程设计水平。
关键词：消火栓；火灾；自动检测；按钮；控制设备
随着我国改革开放的不断深入，经济建设亦得到了迅速发展，建筑业正发生着日新月异的变化。城镇的建筑物正在朝着高层化、密集化、多功能化方向发展，建筑物装修用料和方式也越趋多样化，用电负荷也随着加大，这就对建筑消防工作提出了更高更严格的要求。由于计算机技术和现代通讯技术的应用及发展，使消防设施的自动化、智能化水平不断地得到提高，消防技术实现了火灾自动监测、自动灭火过程。这也对消防设计提出了更高的要求。
担负着室内消火栓灭火设备给水任务的一系列工程设施，称为室内消火栓给水系统，通常由消防供水设备，包括消防水箱、消防水泵、水泵结合器、室内消防给水网、室内消火栓灭火设备、系统的安全设备、消防供水水源等几部分组成。室内消火栓给水系统及其灭火联动控制系统共同组成了室内消火栓灭火系统。室内消火栓灭火系统是即经济实用又采用广泛的一种固定式灭火设施。在设计单位通常分为两个专业来完成设计，由给排水专业完成室内消火栓给水系统的设计选型，由电气专业完成联动控制系统的设计选型。给排水专业提供了室内消火栓灭火系统的基础，电气专业实现了室内消火栓灭火系统的灭火功能。
室内消火栓灭火联动控制系统通常由低压动力配电设施、消火栓按钮、控制装置、控制线路四部分组成。
一、低压动力配电设施的设计选型
根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87(以下简称《低规》)的规定：消防用电设备应采用单独的供电回路，并当发生火灾切断生产、生活用电时，应仍能保证消防用电，其配电设备应有明显标志。《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92(以下简称《民电规》)的规定：1.火灾消防及其它防灾系统用电，当建筑物为高压受电时，宜从变压器低压出口处分开自成供电体系，即独立形成防灾供电系统。2.一类建筑的消防用电设备的两个电源或两回线路，应在最末一级配电箱处自动切换。3.在设有消防控制室的民用建筑中，消防用电设备的两个独立电源或两回线路宜在消防泵房的配电屏（箱）处自动切换。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（以下简称《高规》）的规定：高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排风机等的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置得出如下结论：消防水泵的低压动力配电设施应具有电源互换、互为备用、互为闭锁功能。而消防水泵均设有备用泵，故低压动力配电设施还应具有工作泵、备用泵互为备用、互为闭锁功能。为使消防水泵可靠运行亦根据安装调试及维护的需要，低压动力配电设施还应具有手动机制、自动控制及其转换装置，应能手动启动、停止消防水泵。由于消防水泵功率通常较大，故低压动力配电设施通常设有减压启动装置。为与消防联动控制设备配套应具有远程启动、停止消防水泵控制节点。但《民电规》中规定，消防用电设备的电源不应装设漏电保护，故低压动力配电设施不应设有漏电保护，即不采用漏电开关，为安全可靠地运行消防水泵，宜设单相接地报警装置。
二、消火栓按钮
给排水专业设计选型的消火栓中设有消火栓按钮，其中为一个指示灯，一个常开节点，一个常闭节点，指示灯为交流220伏，常开、常闭节点与按钮一体。这是国际图集91SB3给出的。
《民电规》中规定：1.消火栓按钮控制回路应采用50伏以下的安全电压，其亦规定消防联动控制装置的直流操作电源电压应采用24伏。2.当消火栓设有消火栓按钮时，应能向消防控制（值班）室发送消火栓工作信号和启动消防水泵。3.消防控制室内对消火栓灭火系统应有下列控制、显示功能：A.控制消防水泵的启、停。B.显示消防水泵的工作、障碍状态。C.显示消火栓按钮的工作部位。而《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116-88中消防控制设备对室内消火栓系统的控制显示功能的要求与上述第3条完全相同，为符合上述规范要求，应将消火栓按钮的指示灯改为直流24伏。由消防控制室的消防控制设备供给直流24伏电源，且通过消火栓按钮的常闭节点给指示灯供电，以满足平时指示灯亮，消火栓按钮工作时指示灯灭,这样可满足现场对消火栓按钮指示灯的要求。为满足消防控制室内消防控制设备能显示消火栓按钮的工作部位，本人认为，应在消火栓按钮处加装一个带地址编码的输入模块，这样消防控制室内的消防控制设备就能准确显示消火栓按钮的工作位置。
三、控制装置
《高规》还规定：临时高压给水系统的每个消火栓处应设直接启动消防水泵的按钮，并应设有保护按钮的设施。综合各规范的要求，本人认为，利用消火栓按钮的常开节点并联，加上直流24伏电源驱动一直流中间继电器，采用该直流中间继电器的常开节点直接启动消防水泵是行之有效的。这样做既隔离了不同电源不同电压等级的控制回路、降低了故障率，又满足了规范中直接启动消防水泵的要求，提高了消防水泵工作的可靠性。为此，须在低压动力配电设施中增加远程启动、停止消防水泵的控制节点。
为满足消防控制室内消防控制设备应能控制消防水泵的启动、停止的要求，可通过联动控制模块输出节点与直流中间继电器常开节点并联来实现，本人在几个消防工程施工过程中已得到证实，是行之有效的。
为满足消防控制室内消防控制设备能显示消防水泵的工作、故障状态，本人认为，应将低压动力配电设施中消防水泵动力回路主接触器的常开节点信号通过输入模块回采至消防控制设备，并由消防控制设备进行逻辑运算以确定消防水泵的工作及故障状态。
四、控制线路
控制线路详见附图。
本图是以目前被广泛应用的二总线消防控制设备为依据进行设计选型的，采用了输入模块及联动控制模块作控制元件。
输入模块为无源元件，其中有一个常开节点，消防控制设备在火警巡检时，若常开节点不闭合，消防控制设备经过逻辑运算则确定其为正常状态，无信号指示；若常开节点闭合，则确定其为工作状态，有信号指示，此时消防控制设备将确认其所表述的功能，并对应显示出来。此元件为被动型控制元件，常用来采集开关量信号，其节点容量为直流27伏，2安。
联动控制模块为有源元件，其中有一个常开节点，有一个常闭节点，消防控制设备经过逻辑运算后可向其发出动作指示信号，当联动控制模块接受消防控制设备的动作指示信号后，其常开节点闭合，其常闭节点断开，控制其相对应的控制回路。节点容量亦为直流27伏，2安。联动控制模块为主动型控制元件，常用来控制强电的电动设备，用在强电的控制回路里，其动作指示信号来自消防控制设备。
五、后记
本文在写作过程中得到了新疆维吾尔自治区消防总队建审处石文锋参谋及新疆云鹏消防工程有限公司总工程师韩玉敏同志的大力支持和帮助，并承蒙石文锋参谋对本文做了校审，在此一并表示衷心的感谢。
参考文献：
[1]孙军田编著.固定灭火设施安装调试与使用管理[M].北京:中国人民公安大学出版社,2008年1月第1版
[2]司海峻. 消火栓按钮在消防联动控制系统中的作用[J].有色冶金设计与研究.2004年04期
作者简介：
傅弘，男，汉族，1974年2月19日出生，山西省吕梁市中阳县人，2007年7月于中国青年政治学院法学专业本科毕业，现任职于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市公安消防支队达坂城区大队大队长
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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