通過兩個工程實例，探討電動防火閥的配電和控制，需根據(jù)其工藝要求靈活設(shè)計，提出電動防火閥在控制較為復雜時，及配電距離較遠時的解決方法。

　　消防問題直接關(guān)系著人民群眾的生命和財產(chǎn)安全，一直是建筑設(shè)計工作的重中之重。在進行建筑電氣消防系統(tǒng)設(shè)計時，不但要做好火災自動報警系統(tǒng)和電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計，同時還要做好各消防設(shè)備(包括消防水泵、消防電梯、防煙排煙設(shè)施、電動的防火門、窗、卷簾、閥門等)的聯(lián)動控制及火災應急照明、疏散指示標志等設(shè)計，做到全面、合理、有效地預防火災、防患于未然。

　　在實際工程設(shè)計中，電動防火閥雖然設(shè)備容量小、設(shè)置分散，但對于消防排煙和加壓送風系統(tǒng)的有效運行卻起著至關(guān)重要的作用，其配電和控制應給予足夠的重視。

1、電動防火閥的接線

　　按照GB50045-95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2005年版)和GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的相關(guān)條文要求，在管道穿越防火分區(qū)處及通風和空調(diào)機房等房間隔墻處應設(shè)置排煙防火閥，當煙氣溫度超過280°C時能自行關(guān)閉;排煙口或排煙閥應與排煙風機聯(lián)鎖，排煙口或排煙閥平時關(guān)閉，并應設(shè)置手動和自動開啟裝置。工程中經(jīng)常采用的電動防火閥接線示意見圖1。

圖1 電動防火閥接線示意

　　圖1中，DC24V電源由端子1、2接入，繼電器KA11常開觸點閉合、常閉觸點打開時，閥門動作關(guān)閉;繼電器KA11常開觸點打開、常閉觸點閉合時，閥門復位開啟。若防火閥尺寸較大，需要多個小尺寸防火閥拼接而成時，通過端子5、6為其他小尺寸防火閥提供電源。當電源容量允許時可同時開閉，當電源容量較小時可在第一個閥動作完畢后再接通下一個閥的電源。端子7、8用來輸出防火閥的位置信號。

2、電動防火閥的配電和控制

　　近年來，隨著建筑形式的多樣化，消防排煙、機械加壓送風防煙系統(tǒng)及其防火閥的設(shè)置已不再千篇一律，系統(tǒng)的配電和控制也隨之靈活多樣。

2.1、電動防火閥控制較為復雜時的解決方法

　　例如，某大型商場，由于受到建筑平面的限制，暖通空調(diào)專業(yè)無法設(shè)置單獨的空調(diào)新風井和消防排煙風井，因此，在一個機房內(nèi)設(shè)置一組空調(diào)機組和消防排煙風機，見圖2。

圖2 空調(diào)機房設(shè)備布置示意

　　其中，空調(diào)機組與消防排煙風機共用靜壓箱以及出機房后的平面風管，并共用豎向風井，平時為空調(diào)輸送新風、消防時則作為排煙通道。系統(tǒng)的控制要求是：空調(diào)運行時，關(guān)閉消防排煙風機前后的防火閥(3、4)，打開其余的防火閥，開啟空調(diào)機組(AHU);消防排煙時，切斷空調(diào)機組的電源，關(guān)閉空調(diào)機組前后的防火閥(1、2)，打開消防排煙風機前后的防火閥，開啟消防排煙風機。

　　本例中，建筑物有地下1層、地上7層，共8層，空調(diào)機房層層對齊，即共有8個機房共用一個豎向風井。當某一個防火分區(qū)發(fā)生火災啟動消防排煙風機時，其余樓層機房內(nèi)接入該豎向風井的防火閥1均應關(guān)閉，防止煙氣竄入其它樓層，形成完整的排煙通道。電動防火閥1豎向聯(lián)動控制原理示意見圖3。

圖3 電動防火閥I豎向聯(lián)動控制原理示意

　　在地下1層至7層共用風井的空調(diào)機房內(nèi)設(shè)置1路防火閥豎向聯(lián)動控制線，其電源來自處于中間位置的設(shè)于3層空調(diào)機房內(nèi)的消防排煙風機控制箱。各層電動防火閥1的24V直流電源取自各自機房內(nèi)消防排煙風機控制箱。在火災確認后，首先由消防控制中心輸出信號或就地控制按鈕接通消防排煙風機控制箱內(nèi)繼電器KA1回路，KA1得電后其常開觸點閉合，繼電器KA11帶電并接通防火閥1電源，本機房內(nèi)的防火閥1關(guān)閉;同時，通過豎向聯(lián)動控制線，各相關(guān)空調(diào)機房內(nèi)防火閥1電源控制繼電器KA11(-1~7)均得電，全部防火閥1接通電源后關(guān)閉。

　　為了減輕防火閥動作時承受的壓力，啟動消防排煙風機前應先開啟相關(guān)的防火閥，關(guān)停消防排煙風機時應先停消防排煙風機再關(guān)閉相關(guān)的防火閥。本例中的消防排煙風機控制原理見圖4。

圖4 消防排煙風機控制原理

　　圖4中，本機房內(nèi)防火閥1完全關(guān)閉后由其行程開關(guān)輸出位置信號KH1關(guān)閉防火閥2;防火閥2完全關(guān)閉后其行程開關(guān)輸出位置信號KH2開啟防火閥3和4;防火閥3和4完全開啟后其行程開關(guān)輸出位置信號KH3和KH4，啟動消防排煙風機。KH1~KH4同時作為防火閥狀態(tài)信號送至消防控制中心，說明全部閥體已動作就緒，可以啟動消防排煙風機。當關(guān)停消防排煙風機時，繼電器KA1失電，防火閥1復位開啟，聯(lián)動防火閥2復位開啟、防火閥3和4復位關(guān)閉。當煙氣溫度達到280℃時，防火閥5熔絲熔斷，閥體自動關(guān)閉，同時輸出信號關(guān)停消防排煙風機。在繼電器KA2前串聯(lián)KA1的常開觸點，在繼電器KA3前串聯(lián)KA2的常開觸點，都是為關(guān)閉空調(diào)機組、防火閥1，且又無消防信號開啟消防排煙風機時，確保防火閥2~4均不會動作，消防排煙風機也不會啟動。

　　控制回路和防火閥電源引自消防排煙風機電源主回路保護斷路器之后、接觸器之前，當消防排煙風機停機、接觸器失電主觸點斷開時，也不會切斷控制回路和防火閥的電源，這樣可以保證防火閥動作至完全復位。

2.2、電動防火閥配電距離較遠時的解決方法

　　在許多消防電氣設(shè)計圖中，有一種做法是給每個防火閥設(shè)置輸入和輸出模塊，由輸入模塊提供反饋信號、輸出模塊提供動作信號和防火閥動作電源。這種做法在建筑規(guī)模不大、配電距離不遠且需要控制的設(shè)備數(shù)量不多時可行，但是近年來城市建筑中以高層建筑、大型建筑居多，建筑物內(nèi)設(shè)備數(shù)量大量增加，繼續(xù)沿用老辦法已很難滿足設(shè)備的控制要求。

　　例如，某超高層酒店式公寓建筑，建筑高度160m，地上40層，地下4層。暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)置了三段消防電梯前室加壓送風系統(tǒng)，加壓送風設(shè)備分別設(shè)置在屋面層、26層和12層，每個前室設(shè)置一個直流24V電動防火閥(其接線圖與上例相同，區(qū)別是上例中排煙閥常開，動作時關(guān)閉;本例中加壓閥常閉，動作時打開)用于火災時加壓送風。火災時需要同時開啟著火層及上、下各一層的(即三層)前室防火閥進行加壓送風，給建筑物內(nèi)的人員提供安全的疏散通道。

　　當采用DC24V低電壓較長距離配電給前室防火閥時，應根據(jù)以下公式計算線路電阻及電壓損失：

　　式中：Rθ——導線溫度為θ℃時的直流電阻值，Ω;

　　ρθ——導線溫度為θ℃時的電阻率，Ω·μm;

　　U——線路電壓損失，V;

　　Cj——絞入系數(shù)，多股導線為1.02;

　　l——線路長度，m;

　　A——導線截面，mm²;

　　ρ20——導線溫度為20℃時的電阻率，銅芯線取1.72×10^-6，Ω·cm;

　　α——電阻溫度系數(shù)，銅取0.004;

　　θ——導線實際工作溫度，取θ=45℃;

　　I——計算電流，A，每個防火閥的開啟電流約0.7A，若需要開啟防火閥的樓層在同一個加壓段時，開啟電流為0.7×3=2.1A。

　　下面按兩種工況進行計算，一種是與上述加壓送風系統(tǒng)相似的分段，分段垂直配電，最大距離約60m;另一種是由消防控制中心的24V電源供電，不分段垂直配電，設(shè)置在39層的加壓閥與消防控制中心之間的距離約為200m，計算結(jié)果見表1。

表1 兩種工況下的線路電壓損失

　　經(jīng)過計算對比發(fā)現(xiàn)，若由消防控制中心的24V電源通過控制模塊供電，配電距離遠、線路電壓損失大，無法滿足正常運行時用電設(shè)備端子處電壓偏差允許值為5%的要求;即使增大導線截面可以減小電壓損失，但在配電回路所帶防火閥較多時，防火閥動作時產(chǎn)生的大電流對火災自動報警系統(tǒng)的穩(wěn)定運行影響較大。因此，這個工程實例中，設(shè)置的加壓風機及防火閥配電系統(tǒng)如圖5所示。

圖5 前室加壓風機及電動閥配電系統(tǒng)

　　圖5中，在消防加壓風機的配電箱內(nèi)設(shè)置3個電動閥電源回路，分段垂直配電給與該風機相關(guān)的電動閥，由消防控制中心提供模塊的電源和控制信號，由此將外部設(shè)備的電源與模塊的電源分開，既滿足了電動閥配電線路的電壓損失在允許范圍內(nèi)，又保證了模塊的正常工作。

　　當建筑平面面積較大時，電動防火閥的配電也可以參照此例的做法，其電源引自每個防火分區(qū)內(nèi)消防排煙風機的配電控制箱，控制線路根據(jù)消防排煙風機控制要求設(shè)置。

2.3、小結(jié)

　　以上2個工程實例在現(xiàn)場系統(tǒng)測試時，各個電動防火閥均可以根據(jù)控制要求正常動作，給整個消防排煙、加壓系統(tǒng)的有效運行奠定了良好的基礎(chǔ)。

3、結(jié)語

　　隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，超大面積或超高層建筑如雨后春筍般出現(xiàn)，建筑物內(nèi)新增系統(tǒng)愈來愈多，設(shè)備數(shù)量越來越龐大，作為建筑電氣專業(yè)設(shè)計人員，我們應根據(jù)建筑和其它設(shè)備專業(yè)的具體要求靈活處理，提高消防電氣系統(tǒng)的設(shè)計水平，為社會經(jīng)濟發(fā)展、人民安居樂業(yè)創(chuàng)造良好的消防安全環(huán)境。