高层建筑消防联动控制系统的设计与开发

摘要：为了能够提高高层建筑消防安全的水平，深入地研究了高层建筑消防联动控制系统的设计和开发。分析了高层建筑火灾特点；同时，研究了高层建筑消防联动控制系统的设计，分别讨论了各个环节设计。

关键词：高层建筑；消防；联合控制系统

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

社会经济正在飞速发展，高层建筑不断出现，已经成为了城市现代化的主要标志。高层建筑具有如下特点：建筑高大，用途广泛；可燃物集中，火灾荷载密度大；用电设备多；消防设施完善；内部竖向管井种类多等特点，一旦高层建筑发生火灾极易造成大量人员伤亡。因此，高层建筑对防火有非常高的要求，设计和开发高层建筑火灾报警和消防联动控制系统是确保高层建筑消防安全的关键。当高层建筑发生火灾时，需要通过火灾报警系统进行报警，但是火灾报警的作用比较局限，起关键作用是消防联动控制系统，利用消防联动系统可以实现不同的功能，例如，灭火、防烟和排烟等，因此，笔者重点讨论高层建筑消防联动控制系统的设计和开发。

1 高层建筑火灾特点

烟火蔓延途径多，易形成立体火灾；人员疏散困难，灭火救援难度大；玻璃幕墙破碎，易造成人员伤亡等是高层建筑火灾的主要特点。火灾的发生一般经历初起阶段、全面发展阶段、火灾熄灭阶段三个过程，能把火灾控制和扑灭在初起阶段是消防工作的努力方向。高层建筑火灾的扑救主要立足于自救，利用自身固有消防设施控制和扑灭火灾。如果初起火灾没有得有效控制造成火灾蔓延高层建筑则可能造成重大财产损失和（或）人员伤亡。可见设计和开发出完善的、灵活的以及稳定的火灾报警和消防联动控制系统，把高层建筑火灾控制和扑灭在初起阶段对高层建筑火灾防控的重要性。

2 高层建筑消防联动控制系统的设计

当高层建筑火灾报警系统启动后，高层建筑内起火区内相应警铃声就会响起，相关的消防联动控制便会启动，有关信息将在高层建筑消防联动控制显示器上显示出来。同时，高层建筑内的管理人员通过应急广播发出紧急通知，确保相关人员的疏散。

（1）高层建筑消防水系统的联动控制

首先，消火栓泵通过消火栓按钮或者消防控制室联动控制盘的远程手动按钮直接起、停。喷淋泵通过报警阀的压力开关直接动作或消防控制室联动控制盘的远程手动按钮直接起、停。

其次，消防控制室内监控不同消防水泵的开启和停止；显示不同消防泵的工作状态和故障情况；显示消火栓按钮的工作位置；监控不同水箱和水池的水位；监视压力开关、减压阀、信号阀以及水流指示器的工作情况；控制电磁阀动作并接收其反馈信号。

（2）防烟和排烟系统的控制

防烟和排烟系统主要有防火阀、防烟与排烟风机、管路、风口等组成。现在防火阀可以在烟气温度提高到70℃时强行开启或关闭，同时将电接点信号输出。在没有设置有消防控制室的高层建筑中，防烟和排烟系统设计过程中，应该根据此电接点信号直接引到对应的加压送风机或者排烟风机的电控柜，并且强行打开防烟和排烟风机，关闭相关位置空调送风系统。如果排烟风机总管道上的排烟防火阀温度超过280℃时，其阀门将自行关闭，行程开关输出接点能够直接联动防烟和排烟风机关闭。对于有消防控制室的工程，防烟和排烟系统的设计宜使用电动防火阀，依据《火灾自动报警系统设计规范》的相关规定，在电动防火阀的位置上设置控制模块，火灾报警后可以开启对应的防烟分区内的加压送风口或排烟口的电动防火阀，关闭相关位置的空调送风系统，并且将动作信号返回。防烟和排烟风机的开启，应该把自动联动控制信号通过联动控制线传输到联动控制台。依据规范要求，联动控制台应设置自动控制和手动控制装置。联动控制台和防烟、排烟风机控制箱间设置多线制联动控制线，从而能够自动和手动控制防烟和排烟风机的开启和停止，将风机状态信号以及消防供电电源的工作状态显示在显示屏上。一些工程设计中将排风和排烟组成一套系统，在正常的情况下排风，当发生火灾时排烟。火灾报警后，应该打开防烟分区内的排烟口，并且将排风口关闭，联动开启排烟(排风)机。

（3）非消防电源断电及电梯回降／电扶梯停止

根据火灾消防安全设计的相关要求，切断电源是非常关键的，在确认发生火灾以后，应该将全部相关电源切断，火灾切断电源通常情况下是通过消防控制中心向配电室发出通知，接着，采取手动的当时切断电源。和高层建筑消防没关联的普通电源可以通过控制室切断。应该尽可能地缩小断电的范围，从而能够使火灾所带来的影响达到最小。同时，还能够通过非消防电源切断电源。在发生火灾的情况下，切断电源会使高层建筑里的人员过于焦躁，容易引起非常混乱的局面。在火灾刚刚开始的时候，消防人员可以利用简易的照明设施使被困人员疏散，因此，应该谨慎选择切断电源的方式，了解情况以后，依据火灾的实际情况给予恰当的照明，这是非常关键的。

火灾发生以后，通过消防联动控制台将消防电梯控制在首层，可以为消防人员灭火提供支持；将客梯电源断开，使客梯能够就层，通过自动平层设施使电梯的轿厢停留到就近的楼层，同时将轿厢门打开，组织厢内人员快速逃离电梯，从最近处地疏散楼梯或安全出口疏散至安全地带。消防电梯在首层设置了紧急迫降按钮，消防电梯停留在首层地联动线，可并联接在消防电梯紧急迫降按钮的迫降控制以及返回信号接点上，利用这个接点信号控制消防电梯停留在首层。

（4）防火卷帘门控制

防火卷帘电机电源通常情况下是三相交流380V，防火卷帘控制器的控制电源可接交流或直流24V。依据消防安全的相关规定，应该在疏散通道上的防火卷帘的两侧设置感烟和感温的探测装置，当卷帘的任何一侧感烟探测装置启动之后，利用报警总线上的控制模块将防火卷帘的高度减少到离地面1.8m的距离，当卷帘任意一侧感温探测装置启动之后，此时将防火卷帘直接降到最低面；防火卷帘可以起到防火分区隔的作用，一旦卷帘的任意一侧防火分区内火灾探测装置启动后，必须将防火卷帘直接降低到最低面。在防火卷帘的任何一侧均设计相应的控制按钮，如果探测装饰产生了错误操作，可以使防火卷帘被迫启动。如果防火卷帘设置了可以起保护作用的水幕喷水系统，应该将水幕电磁阀以及雨淋泵同时开启。

（5）火灾事故广播系统

广播录放盘不仅是应急广播系统中的前置音源，而且属于控制系统启动中心控制主要设施，一般情况下消防广播主要可以用来音乐的播放以及广播。一旦火灾发生时，通过控制中心联动控制器经过信号线把相应的指令传输给报警驱动模块。如果地下一层遭遇了火灾，那么半地下一层和首层的消防广播以及警铃将被开启；如果首层遭遇了火灾，那么将首层、半地下一层和二层的消防广播以及警铃开启；如果二层或二层以上的某一层遭遇了火灾，应该将火灾层和临近的上、下层开启，从而有利于高层建筑内的人员及时疏散。还应该在高层建筑不同层楼道、电梯前室外、地下一层以及关键设备室等位置安装相应的吸顶式或者壁挂式扬声器，符合在一个防火分区内任意位置到相邻的扬声器步行距离小于等于25m的规定。为了能够保证在火灾时报警区域发送火灾警报信号，不仅应该安装火灾应急广播，而且应该依据消防安全的相关规定在关键通道的进出口、楼梯口、手动报警按钮和消火栓箱旁安装足够的火灾警报装置。

（6）消防电话系统

消防电话主要作用是能够适应火灾的应急报警，属于比较独立的语音通话系统，通常情况下设置在消防控制室里。在消防水泵房、高低压变配电室、排烟机房、通风机房、消防电梯机房等位置安置消防电话，针对无机房的排烟设备，可以在相应的控制箱旁设置消防电话。消防电话话机一般颜色是红色、即摘机和消防控制室通话；在其余的位置根据消防分区、消火栓近处设消防电话插孔可以由相关人员利用，此外，在消防控制室放置“119”报警电话机。

3 结论

高层建筑消防联动控制系统的主要作用是进行火灾的前期预报、迅速地灭火，可以确保经济不受损失，避免不必要的人员伤亡。高层建筑消防联动控制系统可以在发生火灾时迅速地灭火，从而能够提高高层建筑消防安全的水平。

参考文献

[1] 公安部消防局编．中国消防手册．第2卷，消防管理[M]．上海：上海科学技术出版社，2009

[2] 龚延风．张九根 孙文全．建筑消防技术[M]. 北京．科学出版社, 2009