淺談防火門(mén)監控系統在建筑消防中的重要性

摘要：簡(jiǎn)述防火門(mén)監控系統的組成原理，分析防火門(mén)監控系統在應用中的設計依據和相關(guān)規范，并通過(guò)對上海某數據中心園區工程設計實(shí)例進(jìn)行介紹，闡述了防火門(mén)監控系統功能的實(shí)現及其重要意義。

關(guān)鍵詞: 防火門(mén) 常開(kāi)防火門(mén)監控系統 常閉防火門(mén)監控系統

1 設置防火門(mén)監控器的必要性

防火門(mén)監控器是火災自動(dòng)報警監控系統的重要組成部分，火災自動(dòng)報警系統是根據火情自動(dòng)或手動(dòng)觸發(fā)信號進(jìn)行報警，人員出入通道的常閉和常開(kāi)防火門(mén)的開(kāi) / 閉狀態(tài)不在其監控范圍內，不能滿(mǎn)足防火門(mén)設置“在一定時(shí)間范圍內，保持防火分隔的耐火災完整性"的根本要求?；谏鲜隼砟?，各相關(guān)電氣規范條文相繼出臺，并及時(shí)配套出版了國家建筑標準標注設計圖集 14X505-1《火災自動(dòng)報警系統設計規范》( 以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《圖案》") 。

1.1常閉防火門(mén)監測

由于防火門(mén)監控器是火災自動(dòng)報警系統新的組成部分，許多使用方對此存在疑問(wèn)，認為建筑內已經(jīng)安裝了手動(dòng)和自動(dòng)火災觸發(fā)裝置，無(wú)需再增加防火門(mén)監控系統。

對于常閉防火門(mén)，使用方擔心一旦打開(kāi)就會(huì )造成持續報警或誤報警，因而不愿意對其開(kāi) / 閉狀態(tài)實(shí)施監測，此種做法雖說(shuō)是想減少安保工作人員，但同時(shí)確實(shí)參照GB50016-2014《建筑設計防火規范》( 以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《建規》") 第 6. 5. 1 節第 2 條，認為只要在常閉防火門(mén)就近、明顯的位置設“保持防火門(mén)關(guān)閉"等提示標識即可，且以節約投資和安保執行難度大為由，拒絕執行 GB 50116-2013《火災自動(dòng)報警系統設計規范》( 以下簡(jiǎn)稱(chēng)“《火規》")

4. 6. 1 節第 2 條中明確提出“疏散通道上各防火門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài)應反饋至防火門(mén)監控器"的要求。

從電氣設計師的設計理念出發(fā)，由于消防設計直接關(guān)系到人員和財產(chǎn)安全，故對于多本現行的相關(guān)規范，均應以高要求的規范條文為設計依據，以充分滿(mǎn)足建筑的防火控制要求。從另一方面考慮，常閉門(mén)不實(shí)施監控的做法既不能滿(mǎn)足《火規》中“疏散通道上的防火門(mén)應具有信號返饋功能"的要求，也不能滿(mǎn)足《建規》中“防火門(mén)關(guān)閉后應具有防煙性能"的要求。如果不對常閉防火門(mén)實(shí)施監測，安保值班人員就不能實(shí)時(shí)監測到常閉防火門(mén)是否處于關(guān)閉狀態(tài)，更不知道常閉防火門(mén)在處于長(cháng)時(shí)間打開(kāi)狀態(tài)時(shí)的原因是人為用障礙物阻擋、機械部件損壞還是其他因素造成的。

事實(shí)證明，火災發(fā)生后人員的傷亡大多是因有毒煙霧引起窒息造成的。如果恰逢常閉防火門(mén)處于長(cháng)期打開(kāi)時(shí)發(fā)生火災，即使防火門(mén)僅僅形成閃縫也無(wú)法起到隔煙和防火保護的作用，作為防止火勢蔓延的防火門(mén)將失去其設計的初衷，后果不堪設想。所以對常閉防火門(mén)的監測不但不會(huì )對安保工作增加負擔，相反是安保工作的附加補充。

如何才能避免使用方擔心的常閉防火門(mén)在人員穿行時(shí)引起誤報的情況? 從 GB 29364-2012《防火門(mén)監控器》中第 4. 3. 4 條可知當常閉防火門(mén)上門(mén)磁斷路時(shí)，防火門(mén)控制器需在 100s 內發(fā)出報警信號，即常閉防火門(mén)可在 0 ～ 100s 可調范圍內設定自動(dòng)關(guān)門(mén)時(shí)間。首先，按照《建規》6. 5. 1 節第 1 條: 設置在建筑內經(jīng)常有人通行處的防火門(mén)宜采用常開(kāi)防火門(mén)，其他場(chǎng)所應采用常閉防火門(mén)。所以設置常閉防火門(mén)的場(chǎng)所應該不是眾多人員穿行的場(chǎng)所，少量行人一般都會(huì )在 100s 內通過(guò)常閉防火門(mén)，不會(huì )造成頻繁報警的現象，除非常閉防火門(mén)因內、外故障未全部關(guān)閉，而這又與“常閉"功能相矛盾。

1.2常開(kāi)防火門(mén)的監控

防火門(mén)應能在火災時(shí)自行關(guān)閉，并應具有信號反饋的功能，從《火規》4. 6. 1 節第 1 條可知，常開(kāi)防火門(mén)所在防火分區內的兩個(gè)獨立的火災探測器或一個(gè)火災探測器與一個(gè)手動(dòng)報警按鈕的報警信號為常開(kāi)防火門(mén)關(guān)閉的聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號，該信號應通過(guò)火災自動(dòng)報警控制器或消防聯(lián)動(dòng)控制裝置發(fā)出，由消防聯(lián)動(dòng)控制裝置或防火門(mén)監控器聯(lián)動(dòng)控制防火門(mén)關(guān)或閉。故火災發(fā)生后，火災探測器的報警信號經(jīng)過(guò)消防控制室 ( 中心) 預先對軟件進(jìn)行編程，對聯(lián)動(dòng)信號進(jìn)行目標性控制，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)處于常開(kāi)狀態(tài)的防火門(mén)關(guān)閉及對常閉型防火門(mén)狀態(tài)信號的監測。

2 防火門(mén)監控器的主要功能

2.1 系統報警功能

防火門(mén)監控器可接收來(lái)自火災自動(dòng)報警主機的報警信息，也能反饋防火門(mén)的動(dòng)作信號，且同時(shí)發(fā)出聲光報警信號，顯示屏上顯示報警區域，提供被控目標的報警時(shí)間及報警信息，直至監控器手動(dòng)復位; 復位后，若報警信號未消除，報警狀態(tài)會(huì )再次啟動(dòng)報警狀態(tài)。當防火門(mén)監控器接收到火災自動(dòng)報警系統發(fā)出的火災信息時(shí)，可聯(lián)動(dòng)控制輸出繼電器關(guān)閉常開(kāi)防火門(mén)，并將動(dòng)作信息上傳至消防控制室( 中心) 。

2.2 系統自檢功能

系統自行檢查功能可檢測所有狀態(tài)指示燈、顯示屏、揚聲等裝置是否正常。

2.3 系統故障報警功能

2.4 信息存儲與信息查詢(xún)功能

根據現場(chǎng)環(huán)境的不同，監控器的動(dòng)作時(shí)間還可在0 ～ 100s 內實(shí)行調整，超出設定的時(shí)間，防火門(mén)異常狀態(tài)信息將以聲光報警的方式上傳至主機，滿(mǎn)足了不同人流場(chǎng)景對防火門(mén)敞開(kāi)時(shí)間的不同定義要求。監控器設備本身的故障報警信號與防火門(mén)的監控報警信號須有明顯不同的聲光頻效應。

防火門(mén)監控器主機能記錄與其相連接的終端防火門(mén)狀態(tài)信息( 包括防火門(mén)地址、開(kāi) / 閉和故障狀態(tài)及相應的時(shí)間等) ，記錄信息量≥10 000 條，并具有將上述信息上傳至系統的通信功能。

2.5 遠程控制功能

末端防火門(mén)可進(jìn)行實(shí)時(shí)遠程監控。當監控距離較遠時(shí)，可采用區域分機延長(cháng)通訊距離和供電距離，并將監控信息上傳至監控器，監控器可對監控終端進(jìn)行遠程監控和遠程復位。

3 工程案例系統組成

3.1 項目概況

上海某數據中心園區項目面積166 593m2( 約 250 畝) ，用地為一長(cháng)向矩形，南北長(cháng)約 817m，東西寬約 240m，分 2 期設計建設。一期設計建設階段包括 3 棟數據中心廠(chǎng)房、2 棟柴油發(fā)電機房、2 棟維護支撐辦公用房、1 棟海纜登陸傳輸機房、2棟變電站; 二期設計建設階段包括 7 棟數據中心廠(chǎng)房、4 棟柴油發(fā)電機房。園區終期建設共計 20 棟建筑，系統包含 2 扇shuangkai常開(kāi)防火門(mén)、284 扇雙kai常閉防火門(mén)。園區建筑總圖詳見(jiàn)圖 1。

圖1 園區建筑總圖

3.2  項目系統架構

按照《火規》和《圖集》可知，防火門(mén)監控器屬于火災自動(dòng)報警控制系統的一部分，包括防火門(mén)監控器( 主機、分機) 、門(mén)磁開(kāi)關(guān)、電磁釋放器、機械閉門(mén)器。每臺防火門(mén)監控器可顯示所監控轄區內的全部防火門(mén)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并可接收來(lái)自火災自動(dòng)報警系統的火災報警信號，當發(fā)生火災時(shí)，防火門(mén)監控器可對常開(kāi)防火門(mén)實(shí)施關(guān)閉控制，起到分隔防火分區的作用。監控器還可以通過(guò)圖形化顯示裝置，顯示各個(gè)防火門(mén)所處的狀態(tài)。

由于本項目用地為南北長(cháng)約 817m 的長(cháng)向矩形，距離狹長(cháng)，故為便于發(fā)生事故時(shí)能段時(shí)間處理，在位于園區東部的 1#維護支撐辦公用房一層設置24h 有人值班的監控中心，并針對整個(gè)園區的控制權限，可對園區內所有防火門(mén)實(shí)施監控; 在位于園區西部的 5#數據中心一層設置 24h 有人值班的消防控制室，對西部范圍內 7 棟數據中心的全部防火門(mén)實(shí)施監控，為二級控制權限，同時(shí)將信息上傳至一控制中心。園區內除柴油發(fā)電機房外的其他建筑內一層分別設置無(wú)人值守的弱電設備間，用于放置每棟單體建筑的防火門(mén)監控器，為三級控制權限，僅對本建筑的防火門(mén)實(shí)施監控; 西區各弱電間的防火門(mén)狀態(tài)監控信息分別經(jīng)二級控制室上傳至消防控制中心，東區各弱電間的防火門(mén)狀態(tài)監控信息分別直接上傳至園區的消防控制中心。園區弱電系統架構圖詳見(jiàn)圖 2。

圖2 園區弱點(diǎn)系統架構圖

每棟單體建筑的現場(chǎng)末端采集裝置采用二總線(xiàn)通信方式接至本建筑位于一層的防火門(mén)監控主（分）機，在發(fā)生異常情況時(shí)發(fā)出聲光報警，信號經(jīng)防火門(mén)主機接入本區域的火災自動(dòng)報警器，及時(shí)提示相關(guān)值班人員消除相應隱患，確保在發(fā)生火災時(shí)所有防火門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)，以隔開(kāi)煙霧和高溫，保護疏散人群的生命安全。

3.3 園區防火門(mén)監控器系統組成

系統由防火門(mén)監控主機、防火門(mén)監控器、監控模塊、門(mén)磁開(kāi)關(guān)等部分組成。每棟單體建筑采用二總線(xiàn)連接現場(chǎng)終端控制電磁釋放器均由防火門(mén)主機通過(guò)二總線(xiàn)提供工作電源。本系統組網(wǎng)共分為兩層。

1）主機層

監控主機設置在消防控制中心 ( 室) 和弱電設備間。主機自帶后備電源( 蓄電池) ，當市電發(fā)生故障后，后備電源為主機和現場(chǎng)終端控制設備提供正常的工作電源。通過(guò)主機采集到的終端防火門(mén)信息，可實(shí)時(shí)反饋防火門(mén)的狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò )通訊和網(wǎng)絡(luò )設備故障信息，并在發(fā)生火災時(shí)控制相關(guān)常開(kāi)防火門(mén)關(guān)閉及疏散通道的常閉防火門(mén)的狀態(tài)信息，避免或延緩煙火的竄燃。

2）現場(chǎng)設備層

現場(chǎng)設備層是數據采集終端，主要為防火門(mén)控制器、門(mén)磁開(kāi)關(guān)和電磁釋放器。防火門(mén)控制器通過(guò)采集門(mén)磁狀態(tài)、控制電磁釋放器吸合狀態(tài)，將信號通過(guò)二總線(xiàn)傳輸至防火門(mén)主機; 門(mén)磁開(kāi)關(guān)通過(guò)磁感應反饋防火門(mén)的狀態(tài); 電磁釋放器通過(guò)電磁吸合控制防火門(mén)的開(kāi) / 關(guān)狀態(tài)。

3）園區各建筑防火門(mén)監控器系統框架拓撲邏輯關(guān)系詳見(jiàn)圖 3。

圖3 防火門(mén)監控系統圖

4 安科瑞防火門(mén)監控系統及產(chǎn)品選型

4.1 防火門(mén)監控系統概述

AFRD防火門(mén)監控系統集中控制其各終端設備即電動(dòng)閉門(mén)器、電磁釋放器的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測疏散通道防火門(mén)的開(kāi)啟、關(guān)閉及故障狀態(tài)，顯示終端設備開(kāi)路、短路等故障信號。系統采用消防二總線(xiàn)將具有通信功能的監控模塊相互連接起來(lái)，當終端設備發(fā)生短路、斷路等故障時(shí)，防火門(mén)監控器能發(fā)出報警信號，能指示報警部位并保存報警信息，保障了電氣安全的可靠性。

4.2 應用場(chǎng)所

▲辦公建筑（商務(wù)辦公、國家機關(guān)辦公建筑等）

▲商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融機構建筑等）

▲旅游建筑（賓館飯店、娛樂(lè )場(chǎng)所等）

▲科教文衛建筑（文化、教育、科研、醫療衛生、體育建筑等）

▲通信建筑（郵電、通信、廣播、電視、數據中心等）

▲交通運輸建筑（機場(chǎng)、車(chē)站、碼頭建筑等）

4.3 結構

 AFRD100防火門(mén)監控系統采用AFPM100/B防火門(mén)監控器（主機）+區域分機+防火門(mén)監控模塊三層結構組網(wǎng)模式，使用范圍廣，滿(mǎn)足及各種環(huán)境的現場(chǎng)，便于區域化管理，監控模塊與監控器之間采用二總線(xiàn)通訊，監控器與分機之間采用CAN總線(xiàn)通訊，滿(mǎn)足了通訊實(shí)時(shí)性高的要求。

4.4 功能

4.5 設備選型

4.5.1 消防設備電源狀態(tài)監控器

4.5.2 區域分機

4.5.3 監控模塊

5 結語(yǔ)

防火門(mén)監控主機是防火門(mén)監控系統的核心，現場(chǎng)監控設備通過(guò)二總線(xiàn)與監控主機相連，當終端設備和主機距離比較遠時(shí)，可通過(guò)防火門(mén)監控分機延長(cháng)通訊距離和供電距離，構成集散式防火門(mén)監控系統，實(shí)時(shí)監控防火門(mén)開(kāi) / 關(guān)狀態(tài)?？刂破鞑捎眉惺?、模塊化設計，配合電磁釋放器、機械閉門(mén)器或者電動(dòng)閉門(mén)器，對所監測的防火門(mén)狀態(tài)信息、故障信息等參數進(jìn)行跟蹤采集、存儲、分析，并對防火門(mén)進(jìn)行應急控制; 通過(guò)人機交互界面，將防火門(mén)系統的數據匯總顯示，具有管理、查看、報警、打印等多項功能。

【參考文獻】

[1] GB 50116-2013 火災自動(dòng)報警系統設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[2] 王新芳、王申、范帥.防火門(mén)監控器在建筑中的重要性.

[3] 安科瑞消防應急照明和疏散指示系統/防火門(mén)監控系統/消防設備電源監控系統/電氣火災監控系統選型手冊.2019.7.