李樹(shù)庭 / 陳 勇(中南建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司, 湖北 武漢 430071)
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是一種常見(jiàn)的監(jiān)控系統(tǒng),當(dāng)前建設(shè)的鐵路旅客車站站房,均做了相應(yīng)設(shè)計(jì)。FAS系統(tǒng)如果不針對(duì)現(xiàn)有鐵路客運(yùn)站房的建設(shè)特點(diǎn)采取相應(yīng)的措施、防微杜漸,就難以達(dá)到“安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、管理簡(jiǎn)明、維護(hù)便捷”的建設(shè)目標(biāo),而留下各種安全隱患。本文對(duì)鐵路客運(yùn)站房建設(shè)工作中FAS系統(tǒng)的幾個(gè)難點(diǎn)進(jìn)行了分類探討,并提出了整改措施,以資借鑒。
由于FAS系統(tǒng)供電可靠性要求高,其電源是從FAS主機(jī)上通過(guò)報(bào)警總線和聯(lián)動(dòng)總線供給的,由于FAS系統(tǒng)規(guī)模大、供電距離長(zhǎng),為保證FAS系統(tǒng)對(duì)末端傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的供電質(zhì)量,保證末端設(shè)備的正常動(dòng)作,必須對(duì)各回路的供電能力進(jìn)行嚴(yán)格的復(fù)核。
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱FAS系統(tǒng))包括兩類總線,信號(hào)總線和電源總線。信號(hào)總線主要做信號(hào)傳輸通道,而載流較小,此類總線截面選擇1.5mm2的銅芯導(dǎo)體一般已足夠。同時(shí),信號(hào)總線工作電壓范圍通常在16 30 V之間,使用1.5mm2銅芯線,為24V電源供電,信號(hào)總線傳輸1 200~1 500m的距離,可以滿足鐵路客站FAS系統(tǒng)要求。
電源總線向聯(lián)動(dòng)模塊和FAS聯(lián)動(dòng)對(duì)象供電。聯(lián)動(dòng)控制電源電壓一般采用24V直流。其低壓供電線路的線路壓降是需要校驗(yàn)的主要內(nèi)容。
聯(lián)動(dòng)電源的負(fù)載主要包括:
1)直流繼電器、電磁閥(雨淋閥的驅(qū)動(dòng)電磁閥、防排煙風(fēng)閥的脫扣電磁閥、預(yù)作用系統(tǒng)的排氣電磁閥等)。
2)警報(bào)裝置及區(qū)域顯示器等器件。
3)消火栓起泵按鈕(顯示燈)。
電源總線壓降校驗(yàn)的重點(diǎn)在于,電磁閥的工作電流較大,通常為0.3 1.5A,而其要求的端子電壓≥85%Ue,也就是最大允許壓降為3.6V。
若電源線采用1.5mm2的銅芯導(dǎo)線,在不計(jì)導(dǎo)線連接接觸電阻的條件下,最大供電半徑典型值一般為100m左右。因此鐵路客運(yùn)站房,電源總線所選用的導(dǎo)體截面在一般情況下均需要相應(yīng)校驗(yàn),以保證相關(guān)聯(lián)動(dòng)設(shè)備可靠動(dòng)作。
解決方案:站房FAS系統(tǒng)電源總線的供電能力應(yīng)按回路上最大同時(shí)動(dòng)作對(duì)象電流之和,逐回路核算,這是許多FAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易忽視的地方。
由于FAS系統(tǒng)回路設(shè)備接線端子一般為1.5mm2,最大也只能接入2.5mm2的導(dǎo)線,不能隨意增加末端電源總線回路的導(dǎo)線截面來(lái)提高電源總線的供電能力。一般情況下,可采用的提高電源總線供電能力的措施包括:
1)由FAS主機(jī)電源箱到末端FAS系統(tǒng)接線箱的導(dǎo)線采用大截面,以減少干線回路上的供電壓降。
2)末端電源總線采用環(huán)形布線。
對(duì)仍不滿足供電需求的回路,應(yīng)在FAS系統(tǒng)末端回路接線箱的設(shè)備間(弱電井),增設(shè)24V直流電源供電裝置,且該裝置必須按火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器內(nèi)置電源的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置和監(jiān)測(cè)。
由于鐵路客運(yùn)站房平面規(guī)模大,有些報(bào)警及受控設(shè)備會(huì)安裝在雷電電磁脈沖防護(hù)的0區(qū)、例如屋面等,這些場(chǎng)所的探頭及模塊的防雷擊電磁脈沖破壞的措施必須著重處理。
為減少雷擊電磁脈沖對(duì)FAS系統(tǒng)整體的影響,設(shè)計(jì)建議采用兩級(jí)SPD加獨(dú)立管線的方式,以徹底避免雷擊電磁脈沖對(duì)FAS系統(tǒng)造成的破壞。
第一級(jí)SPD設(shè)置在0區(qū)FAS的模塊盒中,按第一級(jí)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)選擇SPD的值。
該線路進(jìn)入FAS系統(tǒng)的全程采用單獨(dú)金屬封閉管路保護(hù),直接敷設(shè)至室內(nèi)弱電間(設(shè)備間)的FAS系統(tǒng)接線箱處,通過(guò)管線阻抗,抑制雷擊電磁脈沖沿線路的傳播。
該線路進(jìn)入FAS系統(tǒng)接線箱處設(shè)置第二級(jí)SPD。
SPD后安裝短路隔離器,再接入FAS系統(tǒng)的相應(yīng)總線回路。
通過(guò)以上措施,能將雷擊電磁脈沖對(duì)FAS系統(tǒng)的危害減少到最小的程度。
FAS系統(tǒng)的布線型式主要分為垂直布線以及水平布線。
水平布線方式中,各回路垂直敷設(shè)段均設(shè)置在弱電井內(nèi),在弱電井外僅進(jìn)行水平段敷設(shè),各類導(dǎo)線在本層防火分區(qū)的接線箱內(nèi)匯接。
垂直布線方式垂直敷設(shè)段在弱電豎井內(nèi)、外均有敷設(shè)。此方式一般采取把各層垂直方向位置相同或類似的模塊、設(shè)備線路垂直敷設(shè),以達(dá)到節(jié)省導(dǎo)線、降低工程造價(jià),以及把模塊回路單獨(dú)布線,以此提高系統(tǒng)的安全性。高層建筑的FAS系統(tǒng)常見(jiàn)此種方案。
站房FAS系統(tǒng)由于保護(hù)等級(jí)高、系統(tǒng)復(fù)雜,通常需采用報(bào)警、聯(lián)動(dòng)一體化系統(tǒng)。這類回路總線中同時(shí)傳輸報(bào)警信息和控制信息。由于不能在硬件上把報(bào)警功能和聯(lián)動(dòng)功能分開(kāi),因此將聯(lián)動(dòng)與報(bào)警設(shè)備單獨(dú)布線以增加系統(tǒng)可靠性的方式是不可取的。所有的導(dǎo)線均應(yīng)按照聯(lián)動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)敷設(shè),因此垂直布線型式在鐵路站房FAS系統(tǒng)中沒(méi)有優(yōu)勢(shì),應(yīng)盡量避免采用。
采用水平布線時(shí),如將短路隔離器按每層(防火分區(qū))每個(gè)回路單獨(dú)設(shè)置,則能顯著限制FAS系統(tǒng)故障的影響范圍,將故障影響最小化。即使某層(防火分區(qū))內(nèi)的短路隔離器動(dòng)作導(dǎo)致相應(yīng)層的FAS系統(tǒng)失效,但不影響其他層FAS系統(tǒng)的運(yùn)行。相對(duì)來(lái)說(shuō),影響是局部的、平面的,對(duì)人員疏散產(chǎn)生影響的范圍較小。其次采用環(huán)形布線方式能增加回路的可靠性,而水平布線應(yīng)用環(huán)形布線方式更為適合。
采用垂直布線時(shí),設(shè)計(jì)往往按豎向布線回路設(shè)置短路隔離器。按此種方式,若某一豎向回路FAS系統(tǒng)出現(xiàn)故障,隔離器動(dòng)作,則相應(yīng)豎向布置的此類聯(lián)動(dòng)功能全部失去作用,故障的影響面較大,涉及面擴(kuò)展到建筑物各層,對(duì)系統(tǒng)和人員造成的危害也更大。從表面上看,垂直布線將同類設(shè)備豎向連接,可以縮短部分布線線路。但綜合來(lái)看,經(jīng)濟(jì)效果并不明顯,此外,考慮到垂直布線不利于維護(hù),維護(hù)一個(gè)回路時(shí)需跑很多樓層、而鐵路客運(yùn)站房不同樓層的統(tǒng)一位置往往屬于不同部門(mén)的不同功能區(qū),普通民用建筑標(biāo)準(zhǔn)層的思路完全不適用。
因此,綜合考慮鐵路客運(yùn)站房FAS系統(tǒng)的安全性、重要性和經(jīng)濟(jì)效益,鐵路站房FAS系統(tǒng)不宜采取垂直布線型式。
許多鐵路客運(yùn)站房會(huì)結(jié)合人防工程設(shè)計(jì),消防水系統(tǒng)的管線避免不了完全不穿越人防區(qū)域,《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50038-2005)6.2.13條明確規(guī)定,防空地下室給水管道上防護(hù)閥門(mén)的設(shè)置及安裝應(yīng)符合下列要求:當(dāng)給水管道從出入口引入時(shí),應(yīng)在防護(hù)密閉門(mén)的內(nèi)側(cè)設(shè)置;當(dāng)從人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)引入時(shí),應(yīng)在人防圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)設(shè)置;穿過(guò)防護(hù)單元之間的防護(hù)密閉隔墻時(shí),應(yīng)在防護(hù)密閉隔墻兩側(cè)的管道上設(shè)置,該條文只要求“閥門(mén)應(yīng)有明顯的啟閉標(biāo)志”。
對(duì)FAS系統(tǒng)而言,這類閥門(mén)如果關(guān)閉了而系統(tǒng)不知道的話,會(huì)有較大的隱患,因此FAS專業(yè)應(yīng)配合水消防專業(yè),要求此類閥門(mén)選擇帶狀態(tài)輸出的電信號(hào)閥門(mén),由FAS系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視其啟閉狀態(tài)。
氣體滅火是撲滅火災(zāi)的重要手段,在鐵路客運(yùn)站房消防系統(tǒng)中大量使用。FAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)配合氣滅專業(yè),在保證滅火效果的前提下,盡量減少誤動(dòng)作,降低可能對(duì)人員產(chǎn)生的危害。
氣體滅火由于誤動(dòng)所產(chǎn)生負(fù)作用更大,不主張遠(yuǎn)距離手動(dòng)或自動(dòng)控制,但自動(dòng)控制功能必須有,平時(shí)有人時(shí)一般不設(shè)成自動(dòng)狀態(tài)。FAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)保證氣滅能經(jīng)人工確認(rèn)后現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作。 自動(dòng)控制應(yīng)在接到兩個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)信號(hào)后才啟動(dòng),即“兩個(gè)獨(dú)立的火災(zāi)信號(hào)”是啟動(dòng)氣體滅火系統(tǒng)的必要非充分條件。
《消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)》(GB 16806-2006)4.3.1.條“氣體滅火控制通用要求”第2款明確規(guī)定:氣體滅火控制器不應(yīng)直接接收火災(zāi)報(bào)警觸發(fā)器件的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。FAS系統(tǒng)與氣滅專業(yè)配合,繪制系統(tǒng)圖、平面圖和邏輯關(guān)系圖時(shí),應(yīng)注意不得違反此條。
氣體滅火系統(tǒng)的“預(yù)動(dòng)作”信息,應(yīng)在消防控制室人員接到信息后,遠(yuǎn)程人工通過(guò)其他方式(例如閉路監(jiān)視)予以確認(rèn),或者就地人工確認(rèn)。因此FAS專業(yè)應(yīng)配合建筑專業(yè)設(shè)置固定的路徑,確保消防值班人員能在消防控制室接收到氣體滅火控制器“預(yù)動(dòng)作”信號(hào)后,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),完成氣滅系統(tǒng)的就地人工確認(rèn)。
FAS的氣滅設(shè)計(jì)常出現(xiàn)以下幾個(gè)錯(cuò)誤,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以避免。
1)在消防控制中心設(shè)置氣滅控制按鈕
有的設(shè)計(jì)者將啟動(dòng)和停止按鈕引至控制室。一旦控制線路出現(xiàn)短路故障,便會(huì)導(dǎo)致氣體噴灑;也會(huì)出現(xiàn)控制室誤操作,而導(dǎo)致誤噴;或者控制線路出線斷路故障,會(huì)導(dǎo)致氣滅系統(tǒng)消防時(shí)不能啟動(dòng),導(dǎo)致氣滅系統(tǒng)失效。
2)在防護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)氣滅控制器
氣滅控制器作為手動(dòng)控制裝置,需要人員現(xiàn)場(chǎng)操作。如將其設(shè)置在于保護(hù)區(qū)內(nèi),將對(duì)操作人員造成危險(xiǎn)。無(wú)管網(wǎng)的氣滅系統(tǒng)設(shè)計(jì)容易犯此錯(cuò)誤,應(yīng)注意避免。
根據(jù)《鐵路旅客車站建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50226-2007)及相關(guān)安防規(guī)范的要求,鐵路客運(yùn)站房有許多場(chǎng)所設(shè)置了門(mén)禁系統(tǒng),門(mén)禁專業(yè)將電鎖按用途分為電插鎖,磁力鎖,電鎖口及電控鎖等幾類,但對(duì)FAS系統(tǒng)而言,需將門(mén)禁采用的電鎖分為按一體化鎖、陽(yáng)極鎖、陰極鎖三類,區(qū)別對(duì)待。
車庫(kù)管理系統(tǒng)車行道的道閘,也類似于門(mén)禁系統(tǒng)的電鎖,分為通電開(kāi)啟和斷電開(kāi)啟兩類。
用于管理人流并規(guī)范行人出入的人行通道的道閘,分為三輥閘、擺閘、翼閘三大類,由于三輥閘、擺閘通行能力低,不能用于疏散通道或出口,能用于疏散通道和出口用的翼閘,也分為通電開(kāi)啟和斷電開(kāi)啟兩類。
一體化鎖,門(mén)禁系統(tǒng)不論是否有電,從門(mén)內(nèi)到門(mén)外都可通過(guò)門(mén)把手鎖住門(mén)或打開(kāi)門(mén),不影響人員的疏散。因此FAS系統(tǒng)應(yīng)配合門(mén)禁專業(yè)在普通辦公室類場(chǎng)所選用一體化鎖。
陽(yáng)極鎖是停電開(kāi)門(mén)的電鎖,按照消防要求,火災(zāi)時(shí)會(huì)切斷非消防電源,一般場(chǎng)所的門(mén)及疏散通道的門(mén)應(yīng)該打開(kāi),方便人員逃生。因此FAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)需配合門(mén)禁專業(yè)設(shè)置在疏散通道上的門(mén)禁選用陽(yáng)極鎖、車庫(kù)管理系統(tǒng)車行道的道閘選用斷電開(kāi)啟型,人行通道的翼閘也選用斷電開(kāi)啟型。
陰極鎖是停電關(guān)門(mén)的電鎖,一般用于財(cái)務(wù)室、重要機(jī)房一類的專業(yè)房間的門(mén),防止故意破壞供電而強(qiáng)制開(kāi)啟這類房間。因此FAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)需配合門(mén)禁專業(yè)對(duì)這類門(mén)禁電鎖采用UPS單獨(dú)供電,以保證消防時(shí)切斷非消防電源后,能正常開(kāi)啟這類場(chǎng)所的門(mén),保證工作人員的安全疏散。
在FAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員對(duì)水消防的消防泵、噴淋泵等的常規(guī)監(jiān)控要求比較熟悉和重視;但對(duì)穩(wěn)壓泵、水消防管網(wǎng)壓力的監(jiān)視,以及水消防設(shè)備消防電源的監(jiān)視卻是經(jīng)常被忽視。
穩(wěn)壓泵是消防系統(tǒng)中的穩(wěn)壓裝置,不同于消火栓泵、噴淋泵,其平時(shí)是工作的,穩(wěn)壓泵用于維持自噴系統(tǒng)及消火栓系統(tǒng)的水壓,其運(yùn)行狀態(tài)沒(méi)有監(jiān)視的必要性。應(yīng)由動(dòng)力和照明專業(yè)完成其相應(yīng)的啟停功能。但噴淋泵平時(shí)可能發(fā)生故障,F(xiàn)AS系統(tǒng)必須監(jiān)視其故障信號(hào),并安排及時(shí)修復(fù)。
水滅火管網(wǎng)的常見(jiàn)壓力不正常狀態(tài)主要為官網(wǎng)超高壓和官網(wǎng)超低壓。系統(tǒng)管網(wǎng)超高壓時(shí)穩(wěn)壓泵持續(xù)運(yùn)行可能損壞設(shè)備或管網(wǎng)。系統(tǒng)管網(wǎng)超低壓時(shí)會(huì)使管網(wǎng)壓力達(dá)不到設(shè)定值影響系統(tǒng)功能。
鐵路客運(yùn)站房給排水專業(yè)均設(shè)計(jì)了噴淋系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)的極限低壓整定值,F(xiàn)AS系統(tǒng)輸入模塊接收壓力表信號(hào)并傳輸給消控室,以便消控室人員發(fā)現(xiàn)和處置。
FAS系統(tǒng)的軟件應(yīng)對(duì)水管網(wǎng)壓力變動(dòng)監(jiān)測(cè)值進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)消防管網(wǎng)的不正常泄漏,并采取相應(yīng)措施。
為保證FAS系統(tǒng)一致性的要求,F(xiàn)AS系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)產(chǎn)品型式、施工、培訓(xùn)和運(yùn)維等做出明確的要求,以保證FAS系統(tǒng)最終的建設(shè)質(zhì)量。
FAS產(chǎn)品千差萬(wàn)別,普通的民用建筑FAS系統(tǒng)一般只做兼容性設(shè)計(jì),以便適應(yīng)性更強(qiáng)。不同廠家的FAS系統(tǒng)都有相應(yīng)的技術(shù)特點(diǎn),當(dāng)業(yè)主選定產(chǎn)品時(shí),F(xiàn)AS的設(shè)計(jì)圖應(yīng)針對(duì)具體產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣才能保證發(fā)揮產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)、避免文不對(duì)題。
FAS產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)一般有以下內(nèi)容:
1)布線型式分為三種:環(huán)形布線、分支布線,以及環(huán)形、分支兼容布線,環(huán)形布線雖制圖稍麻煩,但抗回路故障能力優(yōu)于分支布線,鐵路客運(yùn)站房較多采用。
2)無(wú)論模塊是單體式,還是模塊箱式,模塊箱式制圖稍復(fù)雜,但平時(shí)維護(hù)較為方便。
3)單回路地址總數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)、輸出點(diǎn)數(shù),不同產(chǎn)品的這項(xiàng)指標(biāo)差異較大,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別對(duì)待,并按防護(hù)級(jí)別預(yù)留相應(yīng)比例的地址數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)的裕量。
4)信號(hào)及電源總線最大允許回路阻抗,一般產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中多數(shù)沒(méi)有直接給出或者給出的是總線回路額定通信距離,最大允許回路阻抗需根據(jù)廠方給出的各設(shè)備工作參數(shù)以及總線回路帶載量等指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算后間接得出。由于站房平面規(guī)模大,該值是確保鐵路客運(yùn)站房FAS系統(tǒng)總線負(fù)載能力的一個(gè)關(guān)鍵值。
為保證鐵路客運(yùn)站房FAS系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量,設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)和培訓(xùn)計(jì)劃是必不可少的及時(shí)技術(shù)程序措施。FAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)明確其具體的措施。
設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)的主要作用是定時(shí)、定量地配合項(xiàng)目進(jìn)度,完成各階段的節(jié)點(diǎn)任務(wù)。
培訓(xùn)是針對(duì)業(yè)主現(xiàn)場(chǎng)管理人員和投運(yùn)后運(yùn)維人員的,既有在FAS廠家完成的階段,主要是了解產(chǎn)品特性;又有在現(xiàn)場(chǎng)完成的階段,主要是熟悉產(chǎn)品的應(yīng)用和維護(hù)。
對(duì)以上內(nèi)容,F(xiàn)AS系統(tǒng)都應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)文件的方式予以明確。
以上內(nèi)容為鐵路站房FAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收中需注意的若干難點(diǎn),并提供了相應(yīng)的解決方案。由于鐵路客運(yùn)站房建設(shè)的需求不盡相同,本文難免有有失偏頗之處,僅供借鑒。
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