通風空調(diào)系統(tǒng)中，風機前一般會設(shè)一個常開式電動防火閥，當防火閥熔斷關(guān)閉時，聯(lián)動關(guān)閉風機，避免風機在風道關(guān)閉后繼續(xù)運行，起到保護風機的作用。地鐵通風空調(diào)系統(tǒng)比較復雜，不同系統(tǒng)下常開式電動防火閥與風機的聯(lián)動功能各不相同。

1、地鐵工程常開式電動防火閥的定義

　　地鐵工程常開式電動防火閥有兩種：一種采用FF1編號，是常開式電動防煙防火閥，正常狀態(tài)常開，電動操作，電動或手動復位，70°C熔斷關(guān)閉防火閥，用于送、排風管道;另一種采用FP1編號，是常開式電動排煙防火閥，正常狀態(tài)常開，電動操作，電動或手動復位，280°C熔斷關(guān)閉防火閥，用于排煙管道或排風兼排煙管道。兩種防火閥的區(qū)別在于熔斷器的熔斷溫度不同。

2、地鐵工程常開式電動防火閥工作原理

　　常開式電動防火閥的狀態(tài)輸出端子有3個：開狀態(tài)信號(A)、關(guān)狀態(tài)信號(C)和公共端(B)。防火閥操作裝置原理如圖1所示。

圖1 常開式電動防火閥操作裝置原理圖

　　正常情況時，防火閥保持開啟狀態(tài)，公共端(B)與開狀態(tài)信號輸出端(A)之間導通，控制系統(tǒng)判斷防火閥處于開啟狀態(tài);發(fā)生火災時，煙(溫)感探頭發(fā)出火警信號，控制系統(tǒng)輸出DC24V電源至防火閥控制機構(gòu)電磁鐵，電磁鐵通電，通過連接片將操作機構(gòu)上掛鉤與棘爪脫開，棘爪與葉片軸固定在一起，此時葉片在閥體彈簧力的作用下迅速關(guān)閉;當管道內(nèi)氣流溫度達到熔斷器的熔斷溫度時，易熔片熔斷，易熔桿在壓簧作用下迅速打開，此時彈簧Ⅰ失去拉力，在彈簧Ⅱ的作用下掛鉤與棘爪脫開，葉片迅速關(guān)閉。防火閥電動或熔斷關(guān)閉的同時，主軸上的壓片轉(zhuǎn)動90°，微動開關(guān)釋放，切斷A-B回路，電磁鐵DT斷電，此時微動開關(guān)B-C接通，輸出閥門關(guān)閉信號。由于閥門的電動關(guān)閉信號與熔斷關(guān)閉信號通過同一組端子輸出，控制系統(tǒng)必須通過邏輯編程才能分辨出防火閥熔斷關(guān)閉信號。

3、常開式電動防火閥與風機聯(lián)動功能的實現(xiàn)

　　3.1、通風小系統(tǒng)

　　圖2是某車站的通風小系統(tǒng)T1的原理圖及操作控制表。工藝要求風機XPF-I1與常開式電動排煙防火閥T1/FP1-1在正常通風和火災運行時均開啟，同時要求火災模式下，當T1/FP1-1熔斷關(guān)閉時，聯(lián)動關(guān)閉風機XPF-I1。

圖2 通風小系統(tǒng)原理圖及操作控制表

　　圖3為排風兼排煙風機和防火閥的聯(lián)動控制流程。當執(zhí)行火災模式后，通過加載程序，持續(xù)判斷T1/FP1-1是否關(guān)閉，當收到防火閥關(guān)到位信號，控制系統(tǒng)發(fā)出關(guān)風機命令，以實現(xiàn)防火閥熔斷關(guān)閉聯(lián)動風機的功能。

圖3 防火閥熔斷關(guān)閉聯(lián)動關(guān)風機邏輯框圖

　　此類常開式電動防火閥與風機聯(lián)動功能比較簡單，由于防火閥與風機一一對應(yīng)，因此該功能的實現(xiàn)可適當優(yōu)化。當防火閥熔斷關(guān)閉時，聯(lián)動功能通過程序?qū)崿F(xiàn)需經(jīng)過以下流程：控制電纜將防火閥熔斷關(guān)閉信號送至控制系統(tǒng)遠端I/O模塊箱，模塊箱通過通信網(wǎng)絡(luò)將該信號送至位于環(huán)控電控室的主控PLC，PLC經(jīng)程序判斷后輸出關(guān)閉風機信號，信號通過以太網(wǎng)接口送至環(huán)控電控柜內(nèi)的聯(lián)動PLC，聯(lián)動PLC執(zhí)行關(guān)閉風機命令;如改為采用硬線聯(lián)鎖，只需經(jīng)過以下流程：控制電纜將防火閥熔斷關(guān)閉信號送至環(huán)控電控柜內(nèi)的聯(lián)動PLC，聯(lián)動PLC執(zhí)行關(guān)閉風機命令。通過以上分析可以看出，硬線聯(lián)鎖的中間環(huán)節(jié)少，相應(yīng)地，故障點也會減少，從而可提高該聯(lián)動功能的可靠性。

　　3.2、空調(diào)通風小系統(tǒng)

　　圖4是某車站的空調(diào)通風小系統(tǒng)K1的原理圖及操作控制表。工藝要求小新風空調(diào)工況時，XXF-I1與K1/FF1-1聯(lián)動，XK-I1與K1/FF1-3聯(lián)動，閥開風機開，風機關(guān)閥關(guān);其余工況時，XHPF-I1與K1/DT-1聯(lián)動，XK-I1與K1/FF1-2聯(lián)動，閥開風機開，風機關(guān)閥關(guān)。聯(lián)動功能較復雜，存在正常情況下多工況運行(通風運行、小新風空調(diào)運行、全新風空調(diào)運行)，一個風機(XK-I1)在不同工況與不同防火閥(K1/FF1-2、K1/FF1-3)的聯(lián)動，必須通過程序才能實現(xiàn)。

　　此類系統(tǒng)也可優(yōu)化。通過圖1所示常開式電動防火閥操作裝置原理圖可以看出，操作裝置內(nèi)有2根彈簧參與防火閥的開啟及關(guān)閉動作。上述系統(tǒng)在正常工況下也需對常開式電動防火閥操作，日復一日的頻繁操作會造成彈簧的金屬疲勞，產(chǎn)生損壞，大大降低防火閥的壽命，甚至會出現(xiàn)火災時防火閥已損壞，達不到防、排煙功能的情況。因此，建議通風系統(tǒng)在每個防火閥處設(shè)計增加220V電動調(diào)節(jié)閥，由電動調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)與風機的聯(lián)動功能。

圖4 空調(diào)通風小系統(tǒng)原理圖及操作控制表

　　3.3、車站大系統(tǒng)

　　圖5是某車站大系統(tǒng)原理圖及操作控制表的摘選。工藝要求當TK/FP1-I1、TK/FP1-I2中任一排煙防火閥在火災工況熔斷關(guān)閉時，關(guān)閉HPF-I1、HPF-I2、KT-I1、KT-I2。

圖5 車站大系統(tǒng)原理圖及操作控制表摘選

　　車站大系統(tǒng)中，常開式電動防火閥熔斷聯(lián)動關(guān)閉風機的邏輯編程與通風小系統(tǒng)類似，只是由于風機與防火閥不一一對應(yīng)，且有多種火災模式，對防火閥的操作及判斷稍有不同。站廳公共區(qū)火災時，關(guān)閉防火閥TK/FP1-I2，并加載程序持續(xù)判斷TK/FP1-I1是否關(guān)閉;站臺公共區(qū)火災時，關(guān)閉防火閥TK/FP1-I1，并加載程序持續(xù)判斷TK/FP1-I2是否關(guān)閉;當收到需程序判斷的防火閥關(guān)到位信號時，控制系統(tǒng)發(fā)出關(guān)HPF-I1、HPF-I2、KT-I1、KT-I2命令以實現(xiàn)防火閥熔斷聯(lián)動關(guān)閉風機的功能。

　　由于車站大系統(tǒng)存在火災模式下常開式電動防火閥通過程序關(guān)閉的情況，而防火閥經(jīng)程序關(guān)閉與熔斷關(guān)閉的關(guān)到位狀態(tài)經(jīng)同一組端子輸出，因此無法參照通風小系統(tǒng)的硬線聯(lián)鎖優(yōu)化方案，提高聯(lián)動功能的可靠性。當然，如果廠家可以對防火閥的制造工藝改進，使防火閥能提供一組獨立的熔斷關(guān)閉信號輸出端子，則可將該信號接入聯(lián)動風機的控制回路實現(xiàn)硬線聯(lián)鎖功能。

4、結(jié)語

　　針對地鐵工程通風空調(diào)專業(yè)的3種典型系統(tǒng)，本文詳細地描述了常開式電動防火閥與風機聯(lián)動功能的實現(xiàn)及優(yōu)化方案。當防火閥與風機聯(lián)動采用一對一方式時，控制系統(tǒng)可以很容易的實現(xiàn)該功能;當防火閥與風機聯(lián)動采用一對多或多對多的復雜方式時，控制系統(tǒng)實現(xiàn)該功能也會變得復雜，甚至可能會出現(xiàn)受防火閥產(chǎn)品本身限制或編程語言的限制，機器不能判斷的聯(lián)動控制要求。同時，應(yīng)避免常開式電動防火閥的頻繁操作。

　　通過分析，希望能使通風工藝設(shè)計人員對控制系統(tǒng)有更多的了解，開拓思路，結(jié)合通風工藝本身的要求，選擇或提出更好的聯(lián)動控制方案，為地鐵系統(tǒng)的優(yōu)化做出貢獻。

參考文獻

　　[1]GB50157—2003地鐵設(shè)計規(guī)范[S].

　　[2]GB50016—2006建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].