火災(zāi)探測(cè)器布置方法的研究

溫炳輝 任偉

摘要：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是消防系統(tǒng)的核心部分，火災(zāi)探測(cè)器是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用最多的產(chǎn)品之一，火災(zāi)探測(cè)器布置、安裝的合理與否，直接影響保護(hù)效果。本文通過(guò)常用的幾種探測(cè)器布置方法的比較，從中探索出一種通過(guò)因式分解，迅速確定布置探測(cè)器間距的方法，該方法簡(jiǎn)單、方便，很容易實(shí)現(xiàn)探測(cè)器布置的即合理又美觀。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；火災(zāi)探測(cè)器；布置方法

0、引言

火災(zāi)探測(cè)器的選擇、計(jì)算、布置是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，尤其是火災(zāi)探測(cè)器的布置計(jì)算，它關(guān)系到所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能否成功的實(shí)現(xiàn)報(bào)警，布置的探測(cè)器是否最少，布局的是否美觀。因此，從安全性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性三方面考慮探測(cè)器的優(yōu)化布置的方法與技巧，對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有重要意義。

1、確定火災(zāi)探測(cè)器間距a、b的常用方法

1.1火災(zāi)探測(cè)器數(shù)量的確定

《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：每個(gè)探測(cè)區(qū)域內(nèi)至少設(shè)置一只火災(zāi)探測(cè)器。一個(gè)探測(cè)區(qū)域內(nèi)所設(shè)置探測(cè)器的數(shù)量應(yīng)按下式計(jì)算：

（1）

式中N—一個(gè)探測(cè)區(qū)域內(nèi)所設(shè)置的探測(cè)器的數(shù)量，單位用“只”表示，N應(yīng)取整數(shù)；

S—一個(gè)探測(cè)區(qū)域的地面面積（m2）；

A—探測(cè)器的保護(hù)面積（rn2），指一只探測(cè)器能有效探測(cè)的地面面積。由于建筑物房間的地面通常為矩形，因此，所謂“有效”探測(cè)器的地面面積實(shí)際上是指探測(cè)器能探測(cè)到矩形地面面積。探測(cè)器的保護(hù)半徑R（m）是指一只探測(cè)器能有效探測(cè)的單向最大水平距離；

k—安全修正系數(shù)。特級(jí)保護(hù)對(duì)象k取0.7-0.8，一級(jí)保護(hù)對(duì)象k取值為0.8-0.9，二級(jí)保護(hù)對(duì)象k取0.9-1. 0。

注意安全修正系數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)者的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，并考慮發(fā)生火災(zāi)對(duì)人和財(cái)產(chǎn)的損失程度、火災(zāi)危險(xiǎn)性大小、疏散及撲救火災(zāi)的難易程度及對(duì)社會(huì)的影響大小等多種因素。而一個(gè)探測(cè)器的保護(hù)面積和保護(hù)半徑的大小與其探測(cè)器的類型、探測(cè)區(qū)域的面積、房間高度及屋頂坡度都有一定的聯(lián)系。

1.2 探測(cè)器間距a、b的確定

依據(jù)式（1）很容易計(jì)算出探測(cè)器的數(shù)量，而在布置探測(cè)器時(shí)，首先考慮安裝間距如何確定，再考慮梁的影響及特殊場(chǎng)所探測(cè)器安裝要求。安裝間距的確定有一定的難度，常用的方法有極限曲線查算法、計(jì)算法等。

1.2.1極限曲線查算法

圖1 探測(cè)器的保護(hù)面積和保護(hù)半徑與安裝間距的關(guān)系

Fig 1. the relations of detector's protection area and the protection radius with the installation spacing

極限曲線查算法的方法為：根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》表中查得的探測(cè)器的保護(hù)面積A和保護(hù)半徑R，計(jì)算直徑D= 2R；根據(jù)所算D值大小對(duì)應(yīng)保護(hù)面積A在探測(cè)器安裝間距極限曲線的粗實(shí)線上即由D值所包圍部分上取一點(diǎn)，此點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù)即為安裝間距a、b值，注意實(shí)際應(yīng)不大于查得的a、b值；具體布置后，再檢驗(yàn)探測(cè)器到最遠(yuǎn)點(diǎn)水平距離是否超過(guò)了探測(cè)器的保護(hù)半徑，如超過(guò)時(shí)應(yīng)重新布置或增加探測(cè)器的數(shù)量。

極限曲線查算法的特點(diǎn)是查出的結(jié)果存在多值性，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，一般短時(shí)間內(nèi)找不出最優(yōu)布置方法。

1.2.2 計(jì)算法

計(jì)算法的操作步驟為：一般點(diǎn)型探測(cè)器的布置為均勻布置法，因?yàn)榫鄩Φ淖畲缶嚯x為安裝間距的一半，兩側(cè)墻為1個(gè)安裝間距，設(shè)探測(cè)區(qū)域的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，寬度為H，橫向火災(zāi)探測(cè)器個(gè)數(shù)為n，縱向火災(zāi)探測(cè)器個(gè)數(shù)為m，所以可以根據(jù)工程實(shí)際總結(jié)計(jì)算法如下

（2）

（3）

該方法的好處是只要確定了橫向、縱向探測(cè)器的數(shù)量，就很容易計(jì)算出探測(cè)器的間距a、b。但是，知道了火災(zāi)探測(cè)器總的數(shù)量，橫向、縱向探測(cè)器的個(gè)數(shù)又如何確定呢？這是值得研究的問(wèn)題。

2 火災(zāi)探測(cè)器間距a、b確定方法的改進(jìn)

2.1 確定間距的改進(jìn)方法

從以上分析可以看出，現(xiàn)有的探測(cè)器間距確定方法存在些不確定因素，因此，筆者根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)原有方法進(jìn)行了改進(jìn)。具體步驟如下

（1） 根據(jù)式（1）計(jì)算出探測(cè)器數(shù)量N；

（2） 將探測(cè)器數(shù)量N分解因式，因式分解的結(jié)果依據(jù)L、H長(zhǎng)度的近似比例進(jìn)行分配，即長(zhǎng)的一邊分得的探測(cè)器數(shù)量為多的項(xiàng)，短的一邊分得的數(shù)量為少的項(xiàng)，那么很容易確定L對(duì)應(yīng)因式分解的結(jié)果對(duì)應(yīng)n，H的為m其中 ；

（3） 將n、m值代入（2）、（3）式就求出間距a、b。

2.2 應(yīng)用實(shí)例

某高層教學(xué)樓的其中一個(gè)被劃為一個(gè)探測(cè)區(qū)域的階梯教室，其地面面積為30m×40m，房頂坡度為13°，房間高度為8m，屬于二級(jí)保護(hù)對(duì)象，試求：(1)應(yīng)選用何種類型的探測(cè)器？(2)探測(cè)器的數(shù)量為多少只？（3）探測(cè)器進(jìn)行合理布置。

解：（1）根據(jù)使用場(chǎng)所從表中可知選感煙或感溫探測(cè)器均可，但按房間高度表中可知，僅能選感煙探測(cè)器。

因?qū)俣?jí)保護(hù)對(duì)象故K取1，地面面積S= 30 m×40m=1200 m2＞80 m2，房間高度h=8m,即6m

（2） 將結(jié)果進(jìn)行因式分解

（只）

因?yàn)樘綔y(cè)區(qū)域長(zhǎng)L=40m、寬H=30m，因此確定n=5，m=3；

（3） 依據(jù)（2）、（3）式求出間距a、b

；

求出橫向、縱向間距就可以完成火災(zāi)探測(cè)器的布置了。在完成布置后，一定注意用公式 做布置結(jié)果檢驗(yàn)。

3 結(jié)論

筆者在教學(xué)過(guò)程中總結(jié)研究的探測(cè)器布置方法依據(jù)原有方法，提出自己的見(jiàn)解，采用因式分解法，解決了原有公式存在的不確定因素，方便快捷的求出了火災(zāi)探測(cè)器橫向、縱向間距a、b，實(shí)踐證明該方法較簡(jiǎn)單，也容易實(shí)現(xiàn)探測(cè)器的優(yōu)化布置，可操作性強(qiáng)，初學(xué)者也很容易接受。

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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。