火灾自动报警联动系统在钢屋架结构建筑 |
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消防技术与产品信息
近年来，随着建筑结构的调整，高举架、大跨度、大空间的厂房、仓库等已不再使用传统的钢筋混凝土结构，取而代之的是使用轻钢结构，这就给火灾自动报警及其联动系统的设计与施工提出了诸多新课题。
下面以某一包装制品有限公司(以下简称包装制品公司)厂房消防工程为例，分析火灾自动报警及其联动系统的设计与施工在轻钢结构建筑中的具体应用。
包装制品公司主厂房占地面积27000m2，其中主生产线、原纸仓库、制品仓库为单层建筑，层高为10m，辅助车间及办公楼为两层建筑。主厂房及仓库均为钢屋架结构。
包装制品公司消防工程主要有如下几个系统：
(1)火灾自动报警及其联动系统；
(2)预作用系统；
(3)干湿式消火栓系统；
(4)防火卷帘门系统。
下面从设计和施工的不同角度，对各系统进行详细分析。
1 火灾自动报警及其联动系统
火灾自动报警及其联动系统是整个消防系统工程的中枢神经，它不仅起到及时发现火情、及时报警的作用，而且最重要的作用是它给一些重要灭火设备提供动作依据，并且使这些系统在一定条件下及时动作，及时扑灭火灾。
包装制品公司厂房火灾自动报警系统主要由火灾报警联动控制器、火灾探测器、编码手动报警按钮、编码消火栓报警按钮以及用于联动控制的各种接口模块组成。
因钢屋架结构厂房层高高，而且全部报警联动系统管路敷设方式均为明敷设，而GB50116—98《火灾自动报警系统设计规范》第10．2．1条规定：火灾自动报警系统的传输线路应采用穿金属管、经阻燃处理的硬质塑料管或封闭式线槽保护方式布线。第10．2．2条规定：消防控制、通讯和警报线路采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽保护，并应在金属管或金属线槽上采取防火保护措施。目前的防火保护措施一般为在金属管或金属线槽上刷防火涂料。
根据规范对火灾自动报警系统和消防联动系统的布线的不同要求。设计院从设计角度考虑，将自动报警系统和联动系统分回路设计，即将吸顶式安装的探测器与墙壁式安装的手动报警按钮、消火栓按钮以及各种控制模块分为不同回路设计。这种设计思路避免了安装高度不同的上返下返，也使纯报警的探测回路可不刷防火涂料，既节省了材料，降低了成本，同时也给施工带来了很大方便。
在钢管固定的施工过程中，由于屋面及墙壁钢板均很薄，用传统的膨胀管固定是无法完成的，这给明管施工带来了一定的难度，经过现场分析，我们采用铆钉代替膨胀管，解决了钢管在薄钢板上难以固定的问题。
2 预作用系统的联动控制
众所周知，预作用系统的主要组件就是预作用阀，预作用阀的主要结构件就是一只电磁阀，阀前端是充满水的湿式系统，由稳压系统长期工作保证其工作压力，而阀后端是干管或充满压缩空气的管网。当火灾发生时，由于最敏感的感烟探测器首先报警，给火灾报警主机提供报警信号(为安全起见，一般为同一个防火分区的任意两只探测器同时动作的与信号)，主机发出控制指令，通过联动模块使电磁阀动作，湿式管网中的水在压力作用下冲进干式管网中，使干式管网变成湿式管网，完成了预作用的功能。
预作用系统正常工作的另一个关键问题在于常高压水源，目前常用的方法是利用消防水泵从消防水池中吸水供给。当预作用阀动作以后，水就从湿式管网进入干式管网，这时预作用阀上的压力开关动作，报警联动主机通过输入模块接收信号，依据此信号启动消防泵，这样看来，预作用阀与消防泵同样重要，按照GB 50116—98《火灾自动报警系统设计规范》第5．3．2条的规定：消防水泵、防烟和排烟风机的控制设备当采用总线编码模块控制时，还应在消防控制室设置手动直接控制装置。其条文说明如下：消防水泵、防烟和排烟风机等属重要消防设备，它们的可靠性直接关系到消防灭火工作的成败。虽然规范没有明确规定预作用阀应直接启动，但笔者认为，既然预作用阀与消防泵同样重要，就应同样具有手动控制功能，图纸会审过程中我们与设计院共同探讨了这个问题，结果设计院同意我们的想法，增加了预作用阀的手动多线控制功能，使系统更可靠。
在电磁阀控制的施工过程中，特别要注意的是，手动操作盘一定要有自保持功能，因电磁阀本身没有自保持功能，如果手动操作盘为点动功能，则整个灭火过程必须一直有人按住按钮，这是个不完善的功能，因此必须使其具有自保持功能。
在包装制品公司消防工程施工过程中，我们使用的是北京某消防电子有限公司生产的SD 2100集散型火灾报警联动控制系统，手动操作盘采用SD2100LK—12联动子站，SD2100LK—12联动子站的联动控制信号来源于SD 2100主站(主机)，主站通过RS—485系统总线与之相连并控制其联动点的动作状态。联动子站与每台控制设备之间以控制线直接相接。
在联动子站的盘面上设置有手动启动和手动停止按钮，即使在系统发生故障，系统主站与联动子站中断联系，也可对联动子站上的联动控制设备施行直接“启／停”控制。但这种手动控制不带保持功能，在对电磁阀的控制时，我们采用了在现场增加一只24V继电器的方法来实现自保持功能
3 干湿式消火栓系统的控制
湿式消火栓系统是常见的消防系统，这里就不多加介绍了，下面着重介绍一下干式消火栓系统。
包装制品公司仓库内没有取暖设施，故安装干式消火栓系统。
干式消火栓系统的室内管网平时没有水，通过电动阀门控制用水，电动阀一般安装在室内有取暖的房间或室外管道井内。
包装制品公司的干式消火栓系统的电动阀是安装在室外管道井内。
设计采用的电动阀为380V的，电动装置主要由专用电机、减速器、行程控制器、转矩控制器、开度指示器、手电动切换机构和手轮组成。
这种阀门可控制水的流量，可远程控制开、关两种状态。
还有一种电动控制阀，这种阀门由两个水腔组成，膜片下水腔的截流口为过水通道，膜片上水腔为压力调节室。通电时电磁阀开启，上水腔泄压，主阀迅速打开通水。当电磁阀断电关闭时，上水腔压力增加，主阀迅速关闭。通过调节针阀和球阀的开启度的大小，可控制主阀开启和关闭的速度。
表1 电气元件表
序号 代号 名称
1 FU 熔断器
2 KMl KM2 交流接触器
3 M 电机
4 SLDSLC 开、关向行程开关
5 STOSTc 开＼关向力矩开关
6 HW HG HR 指示灯
笔者认为，这种阀更适合于消防工程。因为消防工程用的电动阀门只需要控制其两种状态，即开和关，流量是一定的，不需要用阀门控制。而且电动开动作要快
因为火灾时需要迅速打开电动阀，而电机控制的电动阀门需要一定时间才能打开，而且配电系统比较繁琐，需要配置交流380V电控箱，再与火灾报警联动控制器的控制模块接口连接，而24V电磁阀只需火灾报警联动控制器通过接口模块输出直流24V就可以完成启动功能。
另外，干式系统的电动阀同预作用阀一样，同样需要手动直接控制。
4 防火卷帘门系统的联动控制
包装制品公司厂房占地面积27000m2，分为仓库区和厂区，中间用防火墙隔开，防火墙上安装防火卷帘门。
根据GBJ 16—87《建筑设计防火规范》第2．0．1条之规定，设在防火墙上的防火卷帘应符合防火墙耐火极限的判定条件。
GBJl6—87《建筑设计防火规范》第2．0．1条规定：建筑物的耐火等级分为四级，其构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表2．0．1的规定。即耐火极限一、二、三、四级的防火墙的燃烧性能和耐火极限均为非燃烧体4小时，根据这一条件，钢板卷帘必须加水幕保护，不然就无法满足这一条件。包装制品公司的仓库没有设计水幕保护，且因没有取暖设施又无法使用汽雾和水雾卷帘，我们选用无机复合双轨双帘卷帘门，根据国检报告表明，这种卷帘能够满足消防规范的要求。
下面根据包装制品公司防火卷帘设置特点，论述防火卷帘门的联动控制。
包装制品公司防火卷帘门设置在仓库之间及仓库与厂房之间。
根据设计要求：JKl、JK2、JK3、JK6、JK7是仓库之间的防火卷帘门，既为隔断又为通道卷帘；JK4、JK5、JK8为厂区与仓库之间的防火卷帘，为防火分隔卷帘。
GB 50116—98《火灾自动报警系统设计规范》对防火卷帘门的控制具有以下规定：
第6．3．8．1条：疏散通道上的防火卷帘门两侧，应设置火灾探测器组及其警报装置，且两侧应设置手动控制按钮；
第6．3．8．2条：疏散通道上的防火卷帘，应按下列程序自动控制下降：(1)感烟探测器动作后，卷帘下降至楼(地)面1.8m；(2)感温探测器动作后，卷帘下降到底；
第6．3．8．3条：用作防火分隔的防火卷帘，火灾探测器动作后，卷帘应下降到底。
按规范要求，感温探测器最大探测高度为8m，而现场高度为10m，我们制作了集热罩，满足了探测高度的要求。
将JKl、JK2、JK3、JK6、JK7设置为两步降。当探测器组中任何一只感烟探测器动作，卷帘门降至1.8米，任何一只感温探测器动作，卷帘门下降到底。
将JK4、JK5、JK8设置为一步降，当被隔断的两个防火分区中，任何一个防火分区中的任何两只探测器同时动作，防火卷帘门下降到底。
以上各系统在钢屋架结构建筑中是常见的，如何使各系统设计施工更合理，更完善是每一个设计与施工人员的职责。
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| 来源： 编缉：baoxiuli |
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| 责任编辑： 整理时间：2007-4-5 10:40:37 |
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