1、機械排煙系統(tǒng)的組成以及工作原理簡介

組成：機械排煙系統(tǒng)是由擋煙垂壁（活動式或固定式擋煙垂壁，或擋煙隔墻、擋煙梁）、排煙口（或帶有排煙閥的排煙口）、排煙防火閥、排煙道、排煙風(fēng)機和排煙出口組成的。工作原理：當(dāng)建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，采用機械排煙系統(tǒng)，將房間、走道等空間的煙氣排至建筑物外。當(dāng)采用機械排煙系統(tǒng)時，通常由火場人員手動控制或由感煙探測器將火災(zāi)信號傳遞給防排煙控制器、開啟活動的擋煙垂壁將煙氣控制在發(fā)生火災(zāi)的防煙分區(qū)內(nèi)，并打開排煙口以及和排煙口聯(lián)動的排煙防火閥，同時關(guān)閉空調(diào)系統(tǒng)和送風(fēng)管道內(nèi)的防火閥，防止煙氣從空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)蔓延到其他非著火房間，最后由設(shè)置在屋頂?shù)呐艧燂L(fēng)機將煙氣通過排煙管道排至室外。

2、排煙系統(tǒng)報警聯(lián)動設(shè)置相關(guān)條文規(guī)范

由《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116-2013第4.5.2條第1款-第2款、《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》圖示表格內(nèi)容得知；在自動控制方式下，應(yīng)由同一防煙分區(qū)內(nèi)兩只獨立的火災(zāi)探測器報警信號或一只火災(zāi)探測器與一只手動火災(zāi)報警按鈕的報警信號聯(lián)動觸發(fā)，詳見表1

▲表1 聯(lián)動觸發(fā)信號

報警信號通過總線傳遞給消防聯(lián)動控制器（下文中簡稱為“主機”），按照事先預(yù)設(shè)的程序，主機進行邏輯判斷，通過輸入/輸出模塊（下文中簡稱為“I/O模塊”以西門子品牌為例圖1所示）讓中間件繼電器KA0得電，輔助常開觸點KAO(+24V-OPEN)打開排煙閥（口），排煙閥（口）動作后的反饋信號傳遞I/O模塊IN1、IN2端子上 ，通過火警總線通信到主機 ，主機做出聯(lián)動排煙風(fēng)機的開啟。結(jié)合圖集16D303-2《常用風(fēng)機控制電路圖》,中間繼電器KA1線圈得電（X1:10- X1：11）→KA1動觸點13-14閉合→KA6線圈得電→KA6輔助常開觸點13-14、23-24得電并自鎖，轉(zhuǎn)換開關(guān)SAC處于自動狀態(tài)3-4接通，經(jīng)過KA6輔助常開觸點13-14到QAC交流接觸器線圈形成回路，排煙風(fēng)機啟動，開始工作。停止風(fēng)機、關(guān)閉排煙閥（口）過程類似，不在逐一闡述。

排煙口或排煙閥應(yīng)具備現(xiàn)場手動開啟方式，對于設(shè)置位置較高，不方便操作的排煙口或排煙閥，應(yīng)設(shè)置就地手動操作開關(guān)裝置機構(gòu)，確保手動操作方便可靠，電氣原理如圖1開放裝置外接線所示：

手動開放裝置機構(gòu)操作說明：按鈕有三個位置。平時位置：按鈕在中間。不輸出動作信號，也不輸出復(fù)位信號。動作位置：按下按鈕。輸出動作信號（開閥）。復(fù)位位置：拉出按鈕。輸出復(fù)位信號（關(guān)閥）火災(zāi)時，用力壓破塑料板，按下按鈕。安全檢查時，向上向下滑動塑料板來操作開關(guān)。操作開關(guān)后，必須使開關(guān)在中間位置。

▲圖1 排煙閥（口）現(xiàn)場手/自動控制

▲ 圖2 排煙常用風(fēng)機二次回路

▲圖3 排煙常用風(fēng)機一次回路

經(jīng)實地考察很多項目，聯(lián)動存在的問題如下：

a.排煙風(fēng)機的聯(lián)動是靠煙感探測器的信號觸發(fā)的。

b.在設(shè)計火災(zāi)自動報警系統(tǒng)時，必須是以防煙分區(qū)為單位設(shè)置火災(zāi)探測器和手動報警按鈕。如果兩個不同的防煙分區(qū)內(nèi)的兩個探測器同時報警，是否聯(lián)動風(fēng)機的啟動，分歧最大。由表1得知，是同一防煙分區(qū)內(nèi)的兩只獨立的火災(zāi)探測器報警信號或一只火災(zāi)探測器與一只手動火災(zāi)報警按鈕的報警信號，才能聯(lián)動風(fēng)機。

嚴格來說，兩個探測器同時報警，就已確認火警，應(yīng)同時啟動兩個探測器所在的防煙分區(qū)的排煙系統(tǒng)，但規(guī)范要求以防煙分區(qū)為單位劃分報警聯(lián)動單元，導(dǎo)致了這種極端情況，期待相關(guān)規(guī)范條文的完善。

由《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116-2013第4.5.3條、第4.5.4條得知：排煙風(fēng)機應(yīng)能在消防控制室內(nèi)的主機上實現(xiàn)手動啟?？刂疲艧燂L(fēng)機的啟動、停止按鈕應(yīng)采用專用線路直接連接至消防控制室內(nèi)的主機上，并應(yīng)能直接手動控制排煙風(fēng)機的啟動、停止。結(jié)合圖2分析如下：消防控制室內(nèi)，按下消防聯(lián)動控制器手動控制盤的啟動按鈕SF2→中間繼電器KA4線圈得電→KA4輔助常開觸點13-14閉合，使KA6線圈得電并自鎖，啟動風(fēng)機，當(dāng)按下消防聯(lián)動控制器手動控制盤的停止按鈕SF3→中間繼電器KA5線圈得電→KA5輔助常閉觸點21-22斷開，使KA6線圈失電，風(fēng)機停止。

3、排煙系統(tǒng)報警連鎖控制

由《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116-2013第4.5.5條 排煙風(fēng)機入口處的總管上設(shè)置的280度排煙防火閥在關(guān)閉后應(yīng)直接聯(lián)動風(fēng)機停止，排煙防火閥及其風(fēng)機的動作信號應(yīng)能能反饋至消防聯(lián)動控制器。得知當(dāng)煙氣溫度超過280度時排煙防火閥能自行關(guān)閉，該閥與排煙風(fēng)機連鎖，當(dāng)閥關(guān)閉時，排煙風(fēng)機應(yīng)能停止運轉(zhuǎn)。即圖2中KA7輔助常閉觸點13-14連鎖排煙風(fēng)機停止。

值得引起注意的是：聯(lián)動控制是由消防聯(lián)動控制器通過輸出模塊實現(xiàn)的，而連鎖控制方式不依賴于消防聯(lián)動控制系統(tǒng)，也不應(yīng)受消防聯(lián)動控制器處于自動或手動狀態(tài)的影響，連鎖控制應(yīng)通過專用線路實現(xiàn)。消防聯(lián)動控制器通過聯(lián)動控制，為上述消防系統(tǒng)提供連鎖控制之外的后備控制。連鎖信號如表2所示：

▲表2 連鎖觸發(fā)和連鎖控制信號

實地考察很多項目，連鎖存在的問題如下：

很多項目排煙風(fēng)機入口處的總管上未按照規(guī)范要求設(shè)置280度排煙防火閥，連鎖風(fēng)機停止。而且停止都是靠主機來實現(xiàn)的，這樣的做法不符合規(guī)范。

4、排煙風(fēng)機現(xiàn)場控制柜啟動

排煙風(fēng)機應(yīng)能在現(xiàn)場手動控制（啟動或停止），方便工程前期調(diào)試與后期檢修維保。結(jié)合圖2分析如下：當(dāng)手動選擇開關(guān)SAC打到手動狀態(tài)時，即1-2接通，按下手動啟動按鈕SF1 13-14→ SS1 11-12 →KA7輔助常閉觸點13-14→交流接觸器線圈QAC得電→QAC輔助常開觸點13-14自鎖，形成回路，啟動排煙風(fēng)機，PGG信號燈亮，風(fēng)機運行。當(dāng)按下手動停止按鈕SS1時，回路被切斷，停止排煙風(fēng)機。

5、相關(guān)信號反饋功能

由《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116-2013第4.5.4條 送風(fēng)口、排煙口、排煙窗或排煙閥開啟和關(guān)閉的動作信號，防煙、排煙風(fēng)機的啟動和停止及電動防火閥關(guān)閉的動作信號，均應(yīng)反饋至消防聯(lián)動控制器。結(jié)合圖集分析如下：即圖2中 X1：12- X1：13排煙風(fēng)機運行信號、X1：14- X1：15排煙風(fēng)機停止信號、X1：16- X1：17風(fēng)機過負荷信號、X1：18-X1：19控制柜處于手動位置信號、X1：20-X1：21控制柜處于自動位置信號均需要反饋至消防聯(lián)動控制器，時刻監(jiān)控排煙風(fēng)機設(shè)備信息，保證設(shè)備安全可靠，處于伺機狀態(tài)。

實地考察很多項目，連鎖存在的問題如下：

a.很多工程項目只反饋排煙風(fēng)機運行信號，未傳遞反饋風(fēng)機過負荷信號、就地控制盤柜手、自動狀態(tài)信號。由于在《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中都沒有明確說明需要，只是在國家標(biāo)準(zhǔn)圖集16D303-2《常用風(fēng)機控制電路圖》中有所體現(xiàn)。施工實際中往往避開這一點，影響了消防控制室對設(shè)備的正確檢測。弊端：風(fēng)機是否有故障無法判斷得知，影響設(shè)備的可靠性。就地控制盤柜處于手、自動狀態(tài)位置信號決定于排煙風(fēng)機是否能在主機上聯(lián)動啟動。由圖2得知，消防聯(lián)動控制器手動啟停排煙風(fēng)機或消防聯(lián)動模塊啟停風(fēng)機均建立在就地控制柜處于自動狀態(tài)下。所以就地控制控制柜投入使用后，轉(zhuǎn)換開關(guān)打應(yīng)打到自動狀態(tài)，且位置信號應(yīng)反饋至消防主機內(nèi)，至關(guān)重要。

b.排煙風(fēng)機過負荷信號直接串聯(lián)在二次啟?？刂苹芈分校磁艧燂L(fēng)機過載后，直接停止風(fēng)機。排煙風(fēng)機是重要消防設(shè)備，在消防排煙中起著極為重要的作用。按照我們的習(xí)慣性思維，凡是重要設(shè)備就應(yīng)設(shè)過載保護。但《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)》中也沒有明確說明過載保護切斷風(fēng)機，只是在國家標(biāo)準(zhǔn)圖集16D303-2《常用風(fēng)機控制電路圖》中體現(xiàn)出只報警，不切斷風(fēng)機二次控制回路。這主要是考慮到火災(zāi)發(fā)生時，應(yīng)全力保證室內(nèi)煙氣及時可靠的排出室外需要，因為由于風(fēng)機過載可能造成的線路、設(shè)備損失與火災(zāi)損失相比微不足道。但在實際工程中，風(fēng)機控制電路仍然加上了過載保護切斷排煙風(fēng)機，這顯然不符合實際要求。期待相關(guān)規(guī)范條文的完善。

6、排煙風(fēng)機啟動方式探討

由《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》GB 50974-2014 第11.0.14條 火災(zāi)時消防水泵應(yīng)工頻運行，消防水泵應(yīng)工頻直接啟動；當(dāng)功率較大時，宜采用星三角和自耦降壓變壓器啟動，不宜采用有源器件啟動。條文說明解釋：消防水泵直接啟動可靠，因水泵電機功率較大時在平時流量檢測等工頻運行，啟動電流大而影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，因此要求功率較大的采用星三角或自耦降壓變壓器啟動。有源電器元件可能因電源的原因而增加故障率，因此規(guī)定不宜采用。綜上所述得知：軟啟動器屬于有源器件，消防水泵不能用軟啟動器啟動。筆者認為：排煙風(fēng)機的啟動可以參照該條規(guī)范執(zhí)行，因為排煙風(fēng)機也屬于消防重要設(shè)備。但在工程實際中，功率較大時依然采用軟啟動啟動，這顯然也不符合實際要求。

7、總結(jié)出排煙系統(tǒng)報警聯(lián)動控制

通過上述闡述以及分析，根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116-2013和國家標(biāo)準(zhǔn)圖集16D303-2《常用風(fēng)機控制電路圖》得出以下結(jié)論：

a.排煙風(fēng)機聯(lián)動的觸發(fā)信號必須由應(yīng)由同一防煙分區(qū)內(nèi)兩只獨立的火災(zāi)探測器報警信號或一只火災(zāi)探測器與一只手動火災(zāi)報警按鈕的報警信號聯(lián)動觸發(fā)，主機通過輸入輸出模塊打開排煙閥（口）后，并且收到排煙閥（口）反饋信號后，在聯(lián)動開啟排煙風(fēng)機。

b.排煙風(fēng)機入口處的總管上必須設(shè)置280度排煙防火閥，當(dāng)煙氣溫度超過280度，用它的熔斷關(guān)閉信號連鎖排煙風(fēng)機的停止。

c.風(fēng)機啟停信號、過負荷信號、就地控制柜手/自動信號均要反饋到主機內(nèi)，過負荷信號只報警不切斷排煙風(fēng)機二次控制回路。

d.排煙風(fēng)機的啟動：當(dāng)功率較大時，宜采用星三角和自耦降壓變壓器啟動，不宜采用有源器件啟動。