高大空間建筑的火災自動報警系統(tǒng)設計

摘要：隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，建筑物的功能日益復雜多樣。本文就以高架倉庫為例，進行高大空間建筑的火災自動報警系統(tǒng)設計分析，希望能通過本文研究對相關(guān)人員在火災自動報警系統(tǒng)設計方面起到一些借鑒。

關(guān)鍵詞：高大空間建筑;管路吸氣式感煙火災探測器;線型光束感煙火災探測器;圖像型火災探測器

1 引言

高大空間建筑因其具有的大空間、大跨度、節(jié)約用地等特點，被廣泛的應用于各行各業(yè)，如：展覽館、體育場館、高大空間廠房、高架倉庫等。這類建筑因其人員密集或存儲的物資經(jīng)濟價值高以及其自身大空間、高通風性的特點，火災危險等級較高，危險性大，一旦發(fā)生火災就會迅速蔓延，帶來大量的人員損傷和巨大的財產(chǎn)損失。因此對該類建筑進行火災自動報警系統(tǒng)設計時，一定要先了解該建筑空間的實際布局和建筑空間情況，以及該建筑內(nèi)的火災隱患再進行科學設計。通過分析火災初期的火災參數(shù)，以及場地特點，選擇合適的火災探測器，盡可能在火災初期能夠進行有效報警，減少人員以及財產(chǎn)損失。

2 常用的幾種火災探測器的特點、設置規(guī)則及適用范圍

2.1點型感煙火災探測器

點型感煙火災探測器在設計中運用最廣，可探測可見或不可見的煙霧粒子，可分為光電感煙探測器、離子感煙火災探測器。適用于火災初期有陰燃階段出現(xiàn)煙氣的場所，如：辦公室、商場、教學樓、旅館、車庫等。如場地內(nèi)相對濕度大于95%、空氣氣流流速大于5米每秒、有水霧粉塵火災煙氣直流、易產(chǎn)生醇醚酮等有機物，則不適合選用點型感煙火災探測器。點型感煙火災探測器適用于高度小等于12米的空間，其保護半徑在5.8米～6.7米，當梁高大等于200mm，布設時還需考慮梁的影響。

2.2點型感溫火災探測器

點型感溫火災探測器主要利用熱敏元件感應溫度變化來探測火災，根據(jù)其作用原理可分為定溫式、差溫式、差定溫式感溫火災探測器，根據(jù)其使用環(huán)境溫度和動作溫度的范圍可分為A1、A2、B、C、D、E、F型感溫火災探測器。其對火災探測的靈敏度不如感煙探測器，適用于火災初期燃燒產(chǎn)生大量熱量，溫度急劇變化的場所。如場地內(nèi)相對濕度大于95%、平時存在大量粉塵煙氣蒸汽的、可能發(fā)生無煙火災，或者是發(fā)電機房、鍋爐房、廚房、烘干車間等不適合煙感探測器的場所應選用溫火災探測器?；馂臅r易產(chǎn)生陰燃火、溫度長期處于零攝氏度以下、溫差變化較大的場所則不宜選用感溫探測器。點型感煙火災探測器適用于高度小等于8米的空間，其保護半徑在3.6米～4.4米，當梁高大等于200mm，布設時還需考慮梁的影響。

2.3紅外光束感煙火災探測器（線性）

紅外光束感煙火災探測器的工作原理是應用煙粒子吸收散射發(fā)射器發(fā)出的脈沖紅外光束，使接收器接收的光束輻射通量減少，當其減弱至設定的感煙動作閾值，則探測器動作報警。適用于無遮擋大空間的廠房、倉庫、博物館等場所，具有安裝簡易、保護范圍廣、綜合造價低的優(yōu)點，但是也有靈敏度較低、火災時報警時間較晚、后期維護校準工作量大的缺點。不適用于有煙霧粉塵油霧蒸汽滯留、有劇烈震動、易受日照和其他紅外輻射源干擾的場所。

紅外光束感煙火災探測器的安裝距地高度一般不大于20米，一組探測單元由一個光束發(fā)射器和接收器組成，每組探測單元的水平間距在14米以內(nèi)，發(fā)射器和接收器的距離在100米以內(nèi)，減少因建筑位移帶來的誤報，保證探測器的靈敏度。其安裝距頂垂直距離約為0.3米～1米，特別是對于鋼結(jié)構(gòu)屋面的建筑，安裝不應過于貼近屋頂，以避免陽光暴曬所帶來的熱空氣屏障效應。安裝時還應盡量避開遮擋物、日照、人工光源，并精確校準。

2.4圖像型火災探測器

圖像型火災探測器的工作原理是利用火災早期煙氣的紅外輻射特性和火焰可見光的輻射特性，對火災信號進行采集、識別、分析、報警。除了煙霧探測功能外，還具有火焰探測的功能，并對保護區(qū)域進行視頻監(jiān)控，系統(tǒng)可接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)，兼具視頻監(jiān)控和火災探測的雙重功能。相較于普通的點式探測器，圖像型火災探測器從更多維度對火災進行探測，限制了環(huán)境光對火災探測的影響，正確區(qū)分火源和干擾源，對火災探測的靈敏度和準確性有很大提升。適用于火災時有強烈火焰輻射、無陰燃階段的液體火災、要求對火焰做出迅速反應的場所。不適用于探測器易被污染、探測器視線易被油煙水霧遮擋、可燃物為金屬和有機物、探測器易受到日光和其他光源直射的場所。圖像型火災探測器的探測距離可達30～300米，設計時應考慮探測距離和探測水平、垂直的視場角，盡量選擇探測距離長，報警響應時間短的探測器。

2.5吸氣式感煙火災探測器（空氣采樣火災探測器）

吸氣式感煙火災探測器的工作原理是通過布設在探測區(qū)域采樣管上的采樣孔，用抽氣泵采集現(xiàn)場空氣樣本，利用激光探測技術(shù)檢測采樣空氣，得出其煙霧濃度，根據(jù)事先設定的報警閾值進行報警。其具有檢測范圍寬、靈敏度高、報警時間早、安裝維護方便、不受探測環(huán)境腐蝕性和污濁性影響的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)極早期報警，同時對于火災中的一氧化碳氣體也有很好的預警作用。適用于建筑高度大于12米或者有特殊要求、低溫、需要早期報警、需要隱蔽探測、人員不宜進入的場所。如設置的場所灰塵過大，需增設過濾網(wǎng)或自帶清洗功能。根據(jù)采樣靈敏度分為高靈敏型（靈敏度小等于0.8%obs/m）和非高靈敏型，非高靈敏型的高度不超過16米，高靈敏型的可超過16米。每個采樣監(jiān)測單元的采樣管總長不超過200米，采樣孔總數(shù)不超過100個;單根采樣管不超過100米，采樣孔數(shù)量不超過25個，同一采樣管不可穿越防火分區(qū);當采樣管垂直布設時，采樣孔的間距為3米或2攝氏度溫差間隔（兩者取小值）。

3 工程實例分析

某單層紡織品成品高架倉庫，設有噴淋系統(tǒng)，長110米，寬50米，工程建筑面積為5500平方米，分為2個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)2750平方米，層高22米。

本高架倉庫層高22米屬于高大空間建筑，超出了點型感煙、感溫火災探測器的作用范圍，不適用。紅外光束感煙火災探測器的紅外光束易被高架倉庫的貨架和移動的機械裝置遮擋，因此也不適用?？紤]到本倉庫存儲物為成品紡織品，經(jīng)濟價值較高，一旦發(fā)生火災損失較大，因此要求在火災初期就能夠盡早實現(xiàn)報警處置，以降低損失，選用吸氣式感煙火災探測器較為合適。每個防火分區(qū)設置8個現(xiàn)場探測主機，采用水平和垂直布設相結(jié)合的布設方式。同時根據(jù)（火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范GB50116-2013）第12.4.1條的規(guī)定，高度大于12米的空間場所宜同時選擇兩種及以上的火災參數(shù)的火災探測器。本倉庫增設圖像型火災探測器配合吸氣式感煙火災探測器實現(xiàn)對煙霧和火焰的報警功能，同時具備視頻監(jiān)控的功能。根據(jù)工程實際情況，選擇探測距離為60米的圖像型火災探測器。

4 設計思考

高大空間建筑特別是高架倉庫的設計過程中必須要明確高于12米的空間場所需要選擇兩種及以上的火災參數(shù)的火災探測器從根本上保障高大空間建筑的安全性。至于選擇何種探測器，則需根據(jù)工程的實際情況，參考各類型火災探測器的性能特點合理選擇。鑒于電氣火災是高大空間建筑最大的火災隱患，還應該設置電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)。

5 結(jié)語

綜上所述，在上述的研究內(nèi)容中可以充分了解到，對于功能較為復雜且空間較為寬廣的高大建筑而言，為有效保障其能夠在出現(xiàn)火災的第一時間內(nèi)通過火災自動報警系統(tǒng)實現(xiàn)報警，便必須要根據(jù)不同建筑工程特性、主要火災成因、火災參數(shù)進行具體分析，做好不同類型火災參數(shù)的判定，以此為依據(jù)合理選擇火災探測器，提高高大空間建筑火災自動報警效率，最大限度降低火災損失。

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作者簡介：

林興明（1979-），男，福建福州人，漢族，本科學歷，工程師，研究方向：建筑電氣設計。