某商业建筑消防控制系统设计

某商业建筑消防控制系统设计

在商业空间，一层是营地，二层是购物中心，五层是酒店，楼层是电梯和风箱。消防控制中心设在1层,1层设置消防泵3台,喷淋泵3台。消防设备如表1所示。1输入警告设计1.1感烟探测器的安装本工程1层的配电室、柴油发电机房、水泵房通常选用差定温的温感探测器,机房层高4m,每个感温探测器的有效保护面积为30m2,共用探测器45个。1层的商场面积约3800m2,吊顶标高4.2m,选用光电感烟探测器,每个感烟探测器的有效保护面积为50m2,共用探测器78个。火灾探测器的安装位置、方向首先要考虑功能需要,探测器至墙壁、梁边的水平距离,不应小于0.5m,周围0.5m内,不应有遮挡物。探测器应靠回风口安装,探测器至空调送风口边的水平距离,不应小于1.5m。在宽度小于3m的内走道顶棚上设置探测器时,居中布置。感温探测器的安装间距,不应超过10m;感烟探测器的安装间距,不应超过15m。探测器距端墙的距离,不应大于探测器安装间距的一半。1.2主体植物口1层的商场共有4个入口,4个楼梯口,共安装8个手动报警按钮,手动报警按钮带电话插口,构成一体化手动报警按钮。安装在墙上距地面高度为1.2m。每个防火分区设置一只手动火灾报警按钮。从防火分区内的任何位置到最邻近的另一个手动火灾报警按钮的步行距离小于30m。信号线采用RVS双绞线,导线截面≥1.0mm2,直接接到控制器总线上。1.3直接接入控制器消火栓按钮安装在消火栓箱内,1层设有8个消火栓箱,构成8个报警点。消火栓按钮直接接入控制器总线。按钮还带有一对动合输出控制触点,可用来作直接启泵开关。信号总线采用RVS型双绞线,截面积≥1.0mm2;控制线及回答线采用BV线,截面积≥1.5mm2。本工程中消火栓按钮LD8403启动消防泵的方法如图1所示。2输出模块及其接口通过输入模块,可将现场水流指示器、压力开关等接入到消防控制系统的总线上。输入模块安装在现场设备附近或楼层弱电井内。信号总线采用RVS型双绞线,截面积≥1.0mm2;I1、G采用RV软线,截面积≥1.0mm2。输入模块LD8300与现场设备接线如图2所示。输出模块有带输入接口和不带输入接口的两种。带输入接口的输出模块用来和现场设备的开关触点连接,以便对现场设备是否动作进行确认。在使用过程中,有些人将输出模块的输出触点直接接入交流控制回路,实践证明这是不可行的,因为强交流干扰信号会损坏模块或控制设备。输出模块与现场设备正确接线如图3所示。3称重传感器设计3.1联动控制器的工作原理火灾发生时,着火层感烟火灾探测器发出火警信号,火灾报警控制器接收到此信号后,将报警点数据传递给联动控制器,经其内部控制逻辑关系判断后,发出联动信号,通过配套执行器件自动开启所在区域的排烟风机,同时自动开启着火层及其上、下层的排烟阀口。对排烟风机的控制与对消防泵的控制一样,必须有启动、停止控制功能;必须具备显示工作状态(运行、停机)的功能。两台排烟风机为两个控制点。3.2启动烟压排烟阀与排烟风机联动。平时排烟阀处于关闭状态,当发生火灾后,联动控制主机启动排烟风机,同时打开排烟阀,向外排烟。4个排烟阀可采用延时控制器,间隔3～8s顺序供电,既可减轻外控电源的瞬时工作负担,又可节约联动控制点。3.3双输入/双输出模块防火卷帘在建筑物中通常用来分隔防火分区,在本工程用它把商场分隔为4个防火分区。根据设计规范要求,防火卷帘两侧设感烟、感温火灾探测器组及其报警、控制装置,且两侧设置手动控制按钮及人工升、降装置。双输入/双输出模块是一种总线制控制接口,用于完成对两步降防火卷帘门、排烟风机等双动作设备的控制。主要用于防火卷帘门的位置控制,能控制其从上位到中位,也能控制其从中位到下位,同时也能确认防火卷帘门是处于上、中、下的哪一位置。并且应返回到消防控制室并显示出来。双动作切换模块安装在防火卷帘门被控设备附近或楼层弱电井内。本工程中双输入、双输出模块与现场设备接线如图4所示。3.4空调机控制火灾发生时应及时关闭中央空调机或新风机。本工程共有空调机38部。3.5自动控制系统在火灾发生时,电梯均应安全地自动降到首层,并切断其自动控制系统。若消防队需要使用消防电梯时,可在电梯桥厢内使用专用的手动操纵盘来控制其运行。本工程对4部电梯实行控制。3.6正压送风口正压送风方式主要用在智能建筑中作为疏散通道的楼梯及其前室。在一些重要的建筑物,对走道也采用正压送风防烟的方式。在地下建筑工程中也普遍采用此方式。正压送风机可设在建筑物的顶部或底部,或顶部和底部各设一台。正压送风口安装在楼梯间,通常每隔2～3层设一个,在其前室也各设置一个。正压送风机应与火灾报警控制系统和常闭式正压送风阀联动。在火灾发生时,报警控制器发出联动控制信号,通过配套执行件自动开启正压送风机,并同时自动控制开启着火层及其上、下层的正压送风阀。本工程在楼顶设正压送风机两部,疏散楼梯每隔一层设正压送风口一台。正压送风阀采用延时控制器,间隔3～8s顺序供电,减轻外控电源的瞬时工作负担,节约联动控制点。3.7消防广播系统消防喇叭经常与公共广播的喇叭共用,火灾发生时,由联动控制继电器的动合动断转换触点实现3层联动切换,即将着火层及其上、下层喇叭切换至消防广播输出。消防广播扩音机与所连接的消防喇叭之间,应满足阻抗匹配(定阻抗输出)、电压匹配(定压输出)和功率匹配。消防广播的输出功率应大于保护面积最大的、相邻三层扬声器的额定功率总和,一般以其1.5倍为宜。3.8消防控制中心在火灾发生时,相应报警区及时发出声光报警信号,提醒人们及时救火或疏散。火灾联动控制器配合相应输出模块实现对声光讯响器的控制。此控制信号与消防喇叭的控制一样,不需回送消防控制中心。声光讯响器分编码型与非编码型两种,安装在防火现场,以距顶棚0.2m处安装为宜。本工程选用非编码型声光讯响器,直接由有源DC24V动合触点进行控制。如图5所示。编码型声光讯响器直接接入火灾报警控制器的信号两总线(需由电源系统提供两根DC24V电源线)。信号两总线采用RVS型双绞线,截面积≥1.0mm2;电源线采用BV线,截面积≥1.5mm2;Sl、G采用RV线,截面积≥0.5mm2。4控制器的研制根据系统输入、输出的总数来确定报警控制器、联动控制器的机型。本工程输入报警信号639个,控制终端214个,总地址数853。应选用点数大于900的报警、联动控制器。5铜芯铜套氧化镁城市电缆消防设备的供电系统分为一类建筑消防供电系统和二类建筑消防供电系统两类。本工程采用一类建筑消防供电系统,满足二级负荷要求。根据消防规范要求,一类、二类建筑供电系统分别采用双电源、双回路供电,变电部门采用分段母线供电,以保障供电的可靠性。使用备用电源的自动投入装置使两路供电,互为备用,或用于主供电电源与应急电源的连接和应急电源自动投入。此外还配备不间断电源(UPS)。合理确定消防用电设备的负荷等级并保障其供电可靠性是电气防火设计中的一个基本问题。本建筑中的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防用电的负荷等级,均符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》的规定。本工程中,用于消防控制及消防设备的传输线路均采取穿管保护。管线使用金属管、PVC(聚氯乙烯)硬质或半硬质塑料管及封闭式线槽等。使系统有较强的抵御火灾能力,即使在火灾十分严重的情况下,仍能保证消防系统安全可靠地工作。本工程中都按规定使用耐高温导线(一般使用耐105℃高温的导线),或使用阻燃型、防火型的线缆。具体有以下几种:PVC阻燃电缆,其耐受温度为110～140℃。此种类型电缆在受到火烧或高温作用时难起火、不发焰、当火源移开后能停止燃烧或发焰时间短,对预防初期火灾有效,一般用于防火要求较低的线路。云母型耐火耐热电缆,属无机电线电缆之一。它以云母作绝缘耐火层,在900～1000℃火烧或高温辐射作用下耐1h仍然有效,但在高温作用下,云母不黏结,耐火性能受到影响,一般用于高温生产车间。铜芯铜套氧化镁绝缘电缆,其缆芯为铜芯,绝缘物为氧化镁,护套为无缝铜管。由于铜熔点为1083℃,氧化镁熔点为2300℃,故能经受1000℃内火灾(火焰或辐射)热的作用,经90min燃烧仍然有效。同时,铜套和氧化镁无老化、延燃性,不产生烟雾和毒性气体,和同截面电缆相比,外径小载流量大。如:当负荷电流为70A时,选用铜芯铜套氧化镁绝缘电缆,其截面为10mm2,外径为12.7mm;采用聚氯乙烯护套钢丝铠装电缆,截面为25mm2,外径为32mm。综上所述,可以看出铜芯铜套氧化镁绝缘电缆是一种防火性能好、载流量大的电缆。虽然铜芯铜套氧化镁绝缘电缆价格较贵,但综合考虑其敷设方式、载流等,总投资增加有限,且防火性能大大提高。普通的电线电缆由于老化、过负荷运行等原因,都易引起火灾,而且其绝缘层和护套均是易燃物,燃烧时会产生有毒气体,危及人身安全。在本工程中一般用电设备配电线路选用阻燃型电线电缆,对消防用电设备配电线路选用铜芯铜套氧化镁绝缘电缆,可在建筑吊顶内明设。在高层建筑的吊顶内通常有风管、水管、电气管架等,采用铜芯铜套氧化镁防火电缆,不仅可以减少电气管架在吊顶内占的空间,并可免去由于采用普通电缆所需的防火桥架而导致吊顶底标高降低或楼层层高增高的影响,而且敷设方便,防火性能好。施工中,要求统一布线安装、统一调试。设计不仅要解决语音、资料、图像的信息传输线路的设计,也要综合考虑各子系统的布线方式,目前国内消防用电设备配电线路的敷设方式主要采用普通电线电缆穿在金属管或阻燃塑料管(氧指数≥35)内并埋设在不燃结构体内,这是一种比较经济、可靠的敷设方式。但采用此种方式的线路走向会受到限制,而且穿管暗敷的不燃体保护层的厚度不宜小于3cm。这主要是依据我国消防研究所提供的钢筋混凝土构件内钢筋温度与保护层厚度的关系曲线确定。采用绝缘和护套为阻燃材料的电缆时,可不穿金属管保护,但应敷设在电缆井内。不同系统、不同电压、不同电流类别的线路,不应穿于同一根管内或线槽的同一槽孔内。若因条件限制还有其它用电设备的配电线路时,由于电缆井空间小,电缆集中,一般用电设备的配电线路也应采用阻燃电缆,若选用可燃性电缆则必须用防火隔板将其和消防用电电缆隔开。另外由于竖井烟囱效应,易使火势扩大,所以楼层间应采用防火隔板、防火材料密封隔离,电缆电线在楼层间穿管时,两端管口空隙要用防火材料封堵。此外,弱电线路的电缆竖井,宜与强电线路的电缆竖井分别设置,如受条件限制必须合用时,弱电与强电线路应分别布置在竖井两侧。有些工程中施工人员将普通电线电缆穿金属管或金属线槽明敷,并在金属管或金属线槽上涂上防火涂料。笔者认为采用这种敷设方式要注意电缆电线截面的选择,因为防火涂料有下述性能:当受到火星或火种的作用时,很难被引燃;当受到高温和明火作用时,涂层能吸收热量,形成致密的炭化泡沫,从而阻止热量的传递,防止火焰直接烧到电缆,在一定条件下还可将火阻熄。同样道理,电缆散热亦会受到影响,要降容使用。火灾探测器的传输线路,宜选择不同颜色的绝缘导