高层建筑自动灭火系统与电气联动控制技术分析

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【摘要】本文结合工作实际，对自动喷水灭火系统及电气联动控制有关问题进行阐述，提出了设计中注意事项和改进方法。

【关键词】自动灭火系统；电气联动控制；设计事项

1. 引言

自动喷水灭火系统效率高，用水量小，水渍损失少，又能及时有效地发现和扑救火灾，特别是初起火灾的控制，一是仅限于火灾区域；二是把水直接喷向最需水的地方。它又具备二个基本功能：（1）发生火灾后自动灭火；（2）在灭火的同时进行报警。加之自动化程度高，因此自动喷水灭火系统在消防领域取得突出地位，是目前灭火系统最有效的方法之一，在保护人民生命财产安全方面有着其它系统无可比拟的优点。缺点是投资大。室内消火拴灭火系统也是利用固定管网，不同之处是自动喷水灭火系统利用喷头能自动作用喷水灭火，室内消火拴灭火系统是利用消火栓箱内的设施进行灭火。系统简单，操作简便，投资小。它是利用人在得到火警信号后打开消火栓进行灭火的一种工具。在有自动喷水灭火系统的高层建筑中，室内消火栓灭火系统仅是对自动喷水灭火系统的一种补充，但又必不可少。自动喷水灭火系统和室内消火栓灭火系统在一些重要的建筑物及其场所中的消防安全保障起着十分重要的作用。因此《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》和《自动喷水灭火系统设计规范》对它的稳定性和可靠性提出了严格的要求。但是自动喷水灭火系统和室内消火栓灭火系统在工程总造价中占有相当大的比例。本着安全可靠、准确有效、经济合理、符合技术条件特定要求的原则，本文认为自动喷水灭火系统和室内消火栓灭火系统局部具有可行性和必要性。

2. 水泵组合的实现方法

2.1 《高层民用建筑设计防火规范》第7.4.3条规定：室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置，有困难时，可合用消防泵，但在自动喷水灭火系统报警阀前（沿水流方向）必须分开设置。该条文说明允许合用消防水泵。《高层民用建筑设计防火规范》不提倡使用，主要基于以下几点考虑：

（1）自动喷水灭火系统和室内消火栓灭火系统两者作用时间不同。自动喷水灭火系统为1h，室内消火栓灭火系统使用延续时间为3h。

（2）压力的要求不同。自动喷水灭火系统喷头处工作压力一般为100KPa，最不利点允许降至50KPa。室内消火栓的工作压力一般在200KPa。

（3）水质要求不同。自动喷水灭火系统比室内消火栓灭火系统水质要求高。

（4）消火栓用水易影响自动喷水灭火系统用水。如果要实行消防水泵组合必须克服以上四点中提出的问题。下面分别介绍水泵组合的实现方法：

2.2 消防水泵及其局部管道组合的可能性消防给水系统组合分以下两点：第一类是：室内消火栓系统和自动喷水灭火系统各自独立设置，这种设置方式性能可靠，互不干扰，互不影响。但这两种独立设置的给水系统，投资大，用费高。因为这两种系统每一种系统必须设一共一备或两工一备泵组合，两条供水管道组合供水。第二类为：消防水泵使用蓄水池到环状管网之间的管道合用，两个系统采用合为一组一工一备或两工一备的水泵和管道合并方式供水。这种组合优点多，值得推广应用，本文专一讨论这种组合。另外一种是给水主管道系统完全合并，由于它的可靠性差，《规范》尚不允许，加之这种组合同第二类比较，使得复杂化，本文排除这种组合方式。首先对室内消火栓系统和自动喷水灭火系统的动作原理进行比较：从上述两种动作原理进行比较可以看出室内消火栓系统的水泵是通过人手动打开消火栓按纽，直接启动消火栓泵。自动喷水灭火系统是通过水流指示器动作、湿式报警阀动作、压力开关动作或由消防控制中心传达指令启动消防水泵。两个系统在水泵前后均无特殊要求，不同的是水泵电源控制柜接受到的启动信号不一致，因此合用水泵及前后管道从动作原理上是可以实现的，这就要求消防水泵电源控制柜应同时具备这几种功能。通过两个系统比较，管道的工作形式及作用相同，完全可以组合，两个系统共同使用。

2.3 实现消火栓泵与喷淋泵的组合和消防水泵电源控制柜的组合，消防水泵电源控制柜应具备以下功能：

（1）接收到消火栓按钮信号直接启动消防水泵。

（2）湿式报警阀开启后接收到压力开关信号后直接启动消防水泵。

（3）接收到消防控制中心的指令后，具备启动或关闭消防水泵的功能。

2.4 实现由水池到消防管网的供水主管道的合并。这使部分管道成为室内消火栓系统和自动喷水灭火系统公用区域。其流量应按《高层民用建筑设计防火规范》第7.2.4条规定的室内消防用水量确定。而分支管肉以外实现系统独立，即室内消火栓环管与进水主管相连接处设止回阀，自动喷水灭火系统的湿式报警阀和止回阀连接在分支后喷淋主管道上。这样接连克服了室内消火栓系统因检修或漏水而发生误报警造成互相影响，又保证了独自的工作压力。即实现消火栓系统可独立使用不影响喷淋系统独立使用，或两个系统同时使用，保持了系统使用的灵活性和可靠性。

2.5 压力的克服。这里值得注意的是，当自动喷头灭火系统处于静止状态，而消火栓系统处于工作状态，对自动喷水灭火系统有无影响呢？由于局部合并，消火栓系统部分的压力和自动喷水灭火系统的压力显然不相适应。室内消火栓系统工作压力为200KPa，自动喷水灭火系统100KPa。所以在主管道分支后分别设止回阀。消火栓最初灭火用水可以利用消防水箱的储水和消火栓增压泵来维修。由于主管分支后设止回阀，只要消防水泵不启动，消防水泵系统内水压变化与喷淋系统无关。一旦消防用水需启动水泵时，考虑误报警已不具有任何意义了。两个系统控制目的只有一个即火灾状态下保证消防水泵的正常启动。

3. 信号干扰与抑制

随着经济的发展，火灾自动报警系统进入了智能阶段。在进行细微信号处理过程中，经常会因为各种信号干扰因素的存在而影响系统的稳定运行，严重时会引起火灾信号的误报。为保证火灾自动报警系统的可靠性，减少火灾信号的误报率，采用必要的信号干扰抑制技术就显得十分必要。

3.1 内部干扰与抑制 内部干扰很大程度上是电源干扰，在火灾自动报警系统的电源系统中实现内部干扰的抑制，一方面可以装设干扰抑制器、滤波器、隔离变压器，另一方面电器元件还可采用软磁材料。同时，电源本身可以采用在线式不间断电源系统等措施。