關(guān)于火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的消防設(shè)備動(dòng)作電源的設(shè)置設(shè)計(jì)

馮剛 韓其武

【摘要】文章詳述建筑的消防火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)在工程施工中系統(tǒng)消防設(shè)備動(dòng)作電源的設(shè)置類型、設(shè)計(jì)要求等，對指導(dǎo)消防設(shè)備動(dòng)作電源的設(shè)計(jì)施工有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】火災(zāi)報(bào)警; 聯(lián)動(dòng)控制; 動(dòng)作電源; 設(shè)置設(shè)計(jì)

【中國分類號(hào)】TU976+.5【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

隨著我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，各式各樣的建筑物拔地而起，建筑智能化建程也在不斷推進(jìn)。其中建筑的消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)是不可或缺的組成部分。通過參與多個(gè)建筑的消防火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)工程的施工，筆者發(fā)現(xiàn)在消防火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)工程的儲(chǔ)多技術(shù)問題中，消防設(shè)備的動(dòng)作電源的設(shè)置問題顯得尤其突出。

消防設(shè)備的動(dòng)作電源是火災(zāi)探測器報(bào)警得到確認(rèn)后，防排煙設(shè)施、防火門、防火卷簾門等消防配套設(shè)備接到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)指令后迅速準(zhǔn)確的動(dòng)作，提供給消防配套設(shè)備動(dòng)作所需的DC24V電源。

目前，消防火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)圖紙一般都是框架式設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中沒有DC24V動(dòng)作電源的供電方案的具體設(shè)計(jì)，這就要求在實(shí)際施工過程中根據(jù)工程的實(shí)際情況，結(jié)合消防產(chǎn)品情況，并遵循合理性、可靠性的原則對DC24V動(dòng)作電源進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。

1 DC24V動(dòng)作電源設(shè)置的劃分、定義及適用范圍

1.1 DC24V電源的設(shè)置分為集中型和區(qū)域型

集中型DC 24V電源的設(shè)置是指建筑物的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)中，在消防控制室裝設(shè)一套直流電源設(shè)備，電源DC24V由消防控制室送至各區(qū)域消防用電設(shè)備（圖1）。集中型DC24V電源設(shè)置，適用于建筑規(guī)模不大、樓層較低、供電距離短、消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備較少的建筑物。

區(qū)域型DC24V電源設(shè)置是指在建筑物內(nèi)按劃分的消防設(shè)備用電區(qū)域設(shè)置直流電流裝置，電源容量按所供該區(qū)域消防設(shè)備容量來配置（圖2）。區(qū)域型DC24V電源設(shè)置，適用于建筑規(guī)模大、樓層較高、供電距離長、消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備較多的建筑物。

2 集中型電源DC24V的設(shè)置設(shè)計(jì)

2.1 集中型電源DC24V組成及特點(diǎn)

集中型電源DC24V的設(shè)置是在消防控制室裝設(shè)一套直流電源設(shè)備。這套直流電源設(shè)備包括：智能電源盤、蓄電池組。

智能電源盤以交流220 V作為主電源，同時(shí)外接DC24V蓄電池組作為備電。備用電源正常時(shí)接受主電源充電，當(dāng)現(xiàn)場交流掉電時(shí)，備用電源自動(dòng)導(dǎo)入為外部設(shè)備供電。

智能電源盤可對主電故障及輸出故障進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)交流輸入掉電時(shí)，報(bào)主電故障;當(dāng)輸出電壓跌落時(shí)，報(bào)輸出故障;同時(shí)還設(shè)有電池過充及過放保護(hù)功能。

智能電源盤電源監(jiān)控部分用來指示當(dāng)前輸出的電壓值及輸出電流值，并具有備電容量指示，以及各類故障及狀態(tài)顯示。

集中電源DC24V配置，在工程實(shí)踐中需要注意電源的容量及末端電壓能否滿足消防設(shè)備的可靠動(dòng)作，避免供電線路電壓降的不良影響。

2.2 集中型電源DC24V容量的確定

集中電源容量的確定應(yīng)遵循既滿足需要，又不造成浪費(fèi)的原則。如果一味追求容量的足夠大，會(huì)造成工程的建設(shè)成本增加，不經(jīng)濟(jì);如果一味考慮經(jīng)濟(jì)而造成電源容量不足，則又不能確保消防設(shè)備的可靠動(dòng)作而遺留隱患。

電源容量的確定必須進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，以確定消防設(shè)備的容量需要。電源容量的計(jì)算應(yīng)充分考慮建筑物火警確認(rèn)后，相關(guān)消防設(shè)備同時(shí)動(dòng)作的要求。相關(guān)消防設(shè)備應(yīng)包括：建筑物全部聲光報(bào)警器、防火卷簾門、排煙風(fēng)機(jī)、正壓風(fēng)機(jī);著火層（區(qū)域）及上下相鄰層（區(qū)域）的前室正壓送風(fēng)口、防排煙閥（口）、電動(dòng)防火門等。

以下以一個(gè)實(shí)例來說明容量計(jì)算的過程：

“西南油氣田科技大廈”共22層，每層有聲光報(bào)警器2個(gè)，防火門2扇，排煙口2個(gè)，前室正壓送風(fēng)口2個(gè);防火卷簾門共計(jì)11扇，排煙風(fēng)機(jī)8臺(tái)，正壓風(fēng)機(jī)2臺(tái)。

通過計(jì)算得出確保消防設(shè)備的可靠動(dòng)作所需要的電源容量，為配置集中型DC24V電源設(shè)備提供科學(xué)依據(jù)。詳見表1。

2.3 集中型電源DC24V末端電壓保證

隨著DC24V動(dòng)作電源線路的延長，DC24V啟動(dòng)電壓經(jīng)過線路壓降損失，末端電壓會(huì)變得過低而不能聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)消防設(shè)備。

在西南油氣田科技大廈火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)調(diào)試階段發(fā)現(xiàn)：在消防控制主機(jī)發(fā)出聯(lián)動(dòng)指令后，距離消防控制室最遠(yuǎn)的位于負(fù)二層的第八防火分區(qū)的排煙風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，排煙閥卻不動(dòng)作。經(jīng)過實(shí)測，排煙閥處啟動(dòng)電壓不足24 V，這就說明DC24V啟動(dòng)電壓經(jīng)過線路壓降損失，末端電壓過低而不能聯(lián)動(dòng)啟動(dòng)消防設(shè)備。后經(jīng)過對線路的調(diào)整這一問題得到了解決。

如何保證末端電壓，避免末端電壓過低問題的發(fā)生？應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

（1）合理規(guī)劃DC24V動(dòng)作電源線路，盡量減短線路的長度。

（2）適當(dāng)增大DC24V動(dòng)作電源線路的線徑，減少電線的線阻。

（3）盡量減少DC24V動(dòng)作電源線路的中間接頭，必須接頭時(shí)應(yīng)該在接頭處采用搪錫的處理方法，以減小線路接頭的電阻值。

3 區(qū)域型DC24V電源設(shè)置

3.1 區(qū)域型DC24V電源組成及特點(diǎn)

區(qū)域型DC24V電源設(shè)置是指在建筑物內(nèi)按劃分的消防設(shè)備用電區(qū)域設(shè)置直流電流裝置——智能電源箱。智能電源箱以交流220 V作為主電源，同時(shí)內(nèi)置DC24V蓄電池作為備用電源。

智能電源箱可對主、備電及電源輸出狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)交流220 V主電源掉電時(shí)，報(bào)主電故障;當(dāng)備電電池?fù)p壞或欠壓時(shí)報(bào)備電故障;當(dāng)輸出發(fā)生短路或斷路時(shí)報(bào)輸出故障。電源箱還具有輸出電壓、輸出電流的顯示功能，可直觀地觀察電源箱的工作狀態(tài)。

區(qū)域型DC24V電源配置，在工程實(shí)踐中需要注意考慮兩個(gè)方面的問題。

3.1.1 區(qū)域型DC24V電源供電區(qū)域的劃分

通?？筛鶕?jù)建筑物的建筑結(jié)構(gòu)或防火分區(qū)來劃分供電區(qū)域。

筆者曾參加過“南城都匯”商住項(xiàng)目的施工，它是一個(gè)超大型的商住樓盤。其建筑面積超過60×104 m2，擁有47棟塔樓，兩層地下室，地下室分為16個(gè)防火分區(qū)。

根據(jù)“南城都匯”商住項(xiàng)目建筑面積大，消防設(shè)備多的實(shí)際情況，將地下室劃分為兩個(gè)DC24V供電區(qū)域，由安裝于負(fù)一層消防控制室內(nèi)的兩套直流電源設(shè)備供電;每棟塔樓劃分為1個(gè)DC24V供電區(qū)域，在每棟塔樓的一層弱電間內(nèi)安裝1臺(tái)直流電源箱，給本棟塔樓的消防設(shè)備供電。

通過這樣的DC24V供電區(qū)域合理劃分，很好的滿足了消防設(shè)備的動(dòng)作電源的需要?！澳铣嵌紖R”商住項(xiàng)目的火災(zāi)報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)已順利通過了調(diào)試、驗(yàn)收，現(xiàn)消防設(shè)備運(yùn)行正常。

3.1.2 區(qū)域型DC24V電源容量的確定

供電區(qū)域劃分好以后，根據(jù)供電區(qū)域內(nèi)的消防用電設(shè)備的情況來確定DC24V電源容量需要。

電源容量的計(jì)算方法與以上所述的集中電源DC24V配置的容量計(jì)算方法基本相似，在這里就不再贅述。

4 區(qū)域型和集中型多路電源的隔離問題

消火栓直接啟泵方式根據(jù)不同的動(dòng)作電源配置可分為：集中電源DC24V配置消火栓按鈕直接起泵方式和區(qū)域型DC24V電源設(shè)置消火栓按鈕直接啟泵方式。

這里只討論區(qū)域型DC24V電源設(shè)置消火栓按鈕直接啟泵方式。詳見圖3。

從以上兩種電源配置的啟泵示意圖中我們不難發(fā)現(xiàn)，區(qū)域型DC24V電源配置消火栓按鈕直接啟泵方式出現(xiàn)了“電源一”與“電源二”并聯(lián)運(yùn)行的情況。

這種電源箱并聯(lián)運(yùn)行的情況會(huì)對直流供電電源系統(tǒng)造成不好的影響，甚至有可能燒壞電源箱。這是因?yàn)殡娫聪涞妮斎階C220V電源的相位不可能完全相同，其輸出的DC24V不一定有同樣的等電位。即使兩個(gè)電源箱的輸入AC220V電源完全相同，但是由于兩個(gè)電源箱的整流二極管的參數(shù)有差別，布線工藝有差別，輸出導(dǎo)線的參數(shù)有差別，濾波電容的參數(shù)有差別等等，也會(huì)造成其輸出的DC24V有差別。

有什么辦法能使區(qū)域型DC24V電源設(shè)置的多路電源相互隔離，既相互合作運(yùn)行，又不會(huì)相互干擾呢？

我們在施工實(shí)踐中采用了增加中間繼電器，使多路直流電源相互隔離，很好的解決了這一問題。詳見圖4。

上面提到的“南城都匯”項(xiàng)目，由于建筑面積大，消防設(shè)備多，給消防設(shè)備動(dòng)作供電的DC24V電源箱多達(dá)49臺(tái)。要使消防系統(tǒng)正常運(yùn)行就必須保證49路直流電源相對獨(dú)立的運(yùn)行。如果49路電源發(fā)生了錯(cuò)亂并聯(lián)運(yùn)行的話，有可能會(huì)造成設(shè)備的損壞。在實(shí)際施工中，我們就是采用了起到隔離作用的中間繼電器，使每一個(gè)供電區(qū)域的直流電源在各自的區(qū)域內(nèi)相對獨(dú)立的工作，不會(huì)發(fā)生并聯(lián)運(yùn)行的情況。詳見圖5。

5 結(jié)束語

綜上所述，消防設(shè)備的動(dòng)作電源的設(shè)置問題應(yīng)該引起廣大從業(yè)技術(shù)人員的關(guān)注，工程技術(shù)人員在施工前，首先要根據(jù)建筑物的類型確定采用哪一種DC24V動(dòng)作電源設(shè)置;其次

根據(jù)消防設(shè)備的容量及數(shù)量通過認(rèn)真計(jì)算，確定直流電源設(shè)備的容量大小;如果采用區(qū)域型DC24V動(dòng)作電源設(shè)置還要注意供電區(qū)域的劃分及多路電源的隔離問題，保證各個(gè)系統(tǒng)的工作獨(dú)立性、可靠性，保障消防各系統(tǒng)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以正常工作，以最大程度保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。