吸气式感烟探测器 在会展中心等高大空间及重要场所 消防报警方案

吸气式感烟探测器

在会展中心等高大空间及重要场所

消防报警方案

一、应用环境概况

   随着经济的迅猛发展，现代化的会展中心、机场航站楼、高铁站房等具有高大空间的场所，正处在向大型化、功能多样化的发展过程中，而到目前为止，还没有专门针对这些大空间公共建筑的消防法规，现有的建筑防火规范不能满足这些大型空间在防火分区面积过大、大空间疏散距离过长、防烟分区划分等消防问题。而传统点式感烟探测器或红外对射类感烟探测器都存在探测精度低，发现火情晚等通病。吸气式烟雾探测火灾报警系统的出现，因其对大空间烟雾探测的高灵敏度，可以在火灾极早期阶段发现火灾隐患，将火灾消灭于萌芽状态，成为大空间消防报警的最佳选择。

1.高大空间：会展展厅、候机楼、中庭等高度大于12m的高大空间。

传统烟雾探测系统的灵敏度不够高，除非火势已非常猛烈，产生了大量的烟雾和热量，否则它无法在此类高大开放式空间中有效地探测烟雾。此外，由于烟雾上升过程中气流会使之飘散，在高大开放式空间中，传统烟雾探测器的寻址功能已变得毫无意义。空气采样式烟雾探测技术的出现为这类场所的火灾探测带来了希望。

    对于高大开放式空间，烟雾探测系统的设计会遇到那些问题?

    首先，需要解决烟雾分层问题

    烟雾分层现象是指烟雾达到了一个平衡点，在天花板层面的下方形成了蘑菇团，而无法到达天花板安装烟雾探测器的位置。这在高大空间中是常见的现象。而我国的国家标准规定，点式探测器的安装高度不得超过12米，对射式探测器的安装高度不得超过20米。这样一来，这些传统探测器就无法在此类场所安装使用。而新修订的《火灾自动报警系统施工及验收规范》（GB50166-2017）中规定，高灵敏度的空气采样式烟雾探测器可以安装在16米以上的任何高度。因为空气采样式烟雾探测系统是通过管网进行主动采样，可以将采样点置于建筑物内最有效的烟雾探测位置，即烟雾的必经之路上，而不一定是天花板上，从而避免了烟雾分层对火灾探测的影响。

    此类建筑和环境多安装有通风设备，于是空调系统的运行成为了另一个火灾探测的制约因素。根据通风系统的控制要求以及对其安装高度（距地面高度）的设计要求，烟雾及火灾探测系统的相关设计需要考虑多种因素。

    其次、需要克服烟雾稀释的影响

    因为空调系统的混合作用，高大开放式空间中的烟雾会在流动过程中被高度稀释。因此，在这样的环境中，选择灵敏度高且能够多点采样的烟雾探测器是至关重要的。即使是此类环境中经常使用的对射式探测器或视频探测器，相对而言也不够灵敏。它必须等到火灾达到较严重的程度才能探测到火灾的存在。

    点式探测器是在区域中单一的点位进行烟雾探测，如果此处的烟雾浓度不够大，探测器就不会报警。而空气采样式烟雾探测系统是根据采样的积累提高灵敏度，进行火灾的探测，它通过管网上的采样点进行空气采样，即使采样管安装在天花板上，突破烟雾分层或稀释的微量烟雾粒子也可以被捕捉到，探测器对各个采样点提供的烟雾总量进行检测，从而提供极早期的火灾探测。

    在将采样点安置在场所内高空位置的同时，还可以将采样点安置在场所内冷热通风系统的回风格栅处，烟雾会随空气流动在回风口被探测到。

    第三，在远离地面的高空对烟雾探测系统进行维护会非常困难

    对安装在高天花板处的传统烟雾探测器进行维护，需要集合专用的设备和人员，费用高且危险性大。对射式探测器因为在维护后需要重新进行定位调整，同样需要很高的费用。

    吸气式感烟探测器可以安装在距地1.5米的高度，采样管安装在高空，后期对系统的维护，都集中在主机处进行，如主机设置的更改，采样管路的清洁吹扫，都是在地面进行，大大减少了后期维护难度与维护费用。

   第四，如何避免误报

    高大开放式空间经常使用红外对射式的烟雾探测器。不幸的是，宣传品、展品、货物等会阻挡射线，导致误报或故障。而空气采样式烟雾探测系统则不易产生误报。

    第五，如何保持建筑的外观

    对于体育馆、博物馆等场所，传统点式烟雾探测器会损害建筑物的美观。我们可以采用隐蔽式的采样管网安装方式，这样，建筑物内的人们就无法察觉到烟雾探测系统的存在。

    第六，如何做到对火灾的有序响应

    吸气式烟雾探测系统能够在0.005%-20%obs/m烟雾浓度范围内提供4级报警，可对应不同的响应级别，例如，“警告”（第一级报警）状态仅用于召集本地工作人员调查异常状况，一旦烟雾继续增加，就会达到“行动”（第二级报警）阈值，这会启动烟雾控制程序，通过疏散系统启动报警，并通过传呼机或手机短信向更多的工作人员发出报警信号。“火警1”（第三级报警）说明火灾已迫近或已经起火，在此阶段，建筑内的人员已疏散，火灾报警控制器上的“区域”已激活，报警信号已传送到当地的消防监管部门。一旦烟雾浓度充分证明火灾已开始，就会激发“火警2”报警阈值，灭火系统也将启动。

吸气式感烟探测器与红外对射产品对比：

红外对射式感烟探测器存在的问题

线型光束感烟火灾探测器亦称红外对射烟雾探测器，虽然在一定程度上解决了一般探测设备的合法安装高度问题，常应用于大空间高举架场所，但在实际应用中，同样存在许多无法克服的弊端。

I. 红外对射产品发现火情晚：与点式探测器相比没有改善。红外对射探测系统要求在红外发射端与接收端之间无遮挡。这就要求展厅内宣传品、货架、货物、作业机械（如行车、叉车）均不得安装或移动至发射端与接收端之间，否则将引起误报。因此，系统大都安装在展厅的高大空间的天花板上。这将面临与传统点是报警设备相同的问题---烟雾到达路程长、烟雾上升过程中易稀释飘散等造成报警时间晚。红外对射式探测器还因为热空气屏障效应很难把握合适安装高度，探测效果进一步受到影响。火灾时，烟在热屏障下边开始分层，因此，烟雾分层现象可能造成的探测盲区问题。

吸气式感烟探测器是主动式探测，通过主机内置的吸气泵，将保护区域内的空气样本源源不断的吸入探测器主机进行高灵敏度的激光探测，更容易发现火灾初期烟雾浓度的微小变化，从而实现极早期的烟雾探测火灾报警能力。此外吸气式感烟探测器的立体探测能力，可根据展厅情况进行立体布管，进行横向与纵向的双向监测，大大提高了对火灾的报警能力。

II. 红外对射产品报警灵敏度低：不具备在火灾阴燃不可见烟或只有少许烟阶段及早发现火情的能力。红外对射探测系统的报警灵敏度一般为3-7%减光率，与点式感烟3-5%减光率灵敏度相比差不多，因此大空间安装高度高造成的反应慢，发现火情更晚。这对保护高价值展厅、人员密集场所来说无疑是非常致命的缺点。在工程应用实际中，通常只能用专门的减光片来测试红外对射探测系统的报警，而很少用模拟火灾烟雾测试，因为很难达到报警所需要的烟雾浓度。在已经使用中的高价值易燃物比较多的大空间环境，模拟大量火灾烟雾产生的试验风险很大。

吸气式感烟探测器的报警灵敏度为0.005%--20%减光率，具有红外对射产品所无法达到的报警灵敏度及探测精度调节范围，适合各种环境对火灾烟雾探测的严格要求。在工程应用实际中，检测方 法与传统点式探测器相同，简单方便。

III. 红外对射产品易产生误报和故障：红外对射系统所采用的探测方式，很容易被意外移动至其发射和接收端之间的物体引发误报。这在展厅应用场所极易发生：比如装载货物的叉车、闯入展厅的飞鸟、布展作业造成的灰尘、阳光照射的干扰等。而且红外对射系统往往容易因为安装支架的形变、墙体的轻微变形、行车运行振动等造成光束偏移，接收光量锐减出现故障，需要重新费时费力校准。

吸气式感烟探测器采用二级过滤技术减少灰尘的影响，同时在激光探测腔内部的特定位置上，安装有两个传感器，相当于人的两只眼睛。传感器接收由粒子散射来的光，经三维成像，将火灾烟雾与水分子团、灰尘等粒子区分开来，大大降低了误报率。

IV. 红外对射产品系统维护困难：由于红外对射系统要避开各种遮挡，所以安装位置会相对较高，特别是在展厅，安装完成以后，在没有专用设施的前提下，人员很难对安装在高处的设备进行维护和检修。展厅上红外对射的维护需要最低12米高梯，4人协力方可胜任，并且往往需要厂家技术人员配合才能重新校准光束，总之这样的维护是危险又费时费力费钱。

吸气式感烟探测器安装高度通常为距地面1.5米，对设备进行维护简单方便。