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火灾自动报警系统设计要点分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-12-20  来源:《电气&智能建筑》  作者:中国航空规划建设发展有限公司 吴冠男 刘静
摘 要 火灾自动报警系统能否正常有效的运行,直接关系到建筑物的消防安全。文章从工业厂房的火灾自动报警系统设计角度出发,总结了影响设计质量的有关因素,并具体分析了火灾自动报警系统设计中设备选型及系统布线等要点。
 
关键词 火灾自动报警 火灾探测器 系统布线
 
1 前言
 
  随着经济发展的突飞猛进,民用、商用和工业生产领域的工程建设也随之增多,为了防止造成重大人员伤亡和财产损失的恶性火灾事故的发生,设计人员需要根据建筑特点及其生产工艺情况设计一个合理稳定的火灾自动报警及消防联动系统。火灾自动报警作为其核心以及消防联动的前提,不仅仅在民用、商用建筑中占有极其重要的地位,在环境相对更复杂的工业厂房中更显得尤为重要。工业厂房因其产业类型不同及工艺流程不同,易导致火灾发生的危险点和防火防爆的控制点也各不相同。发生火灾事故时不仅损失大、伤亡大、影响大而且火灾引发爆炸的可能性也非常大,这就需要设计人员在设计工业厂房时更加精心考虑各种影响火灾自动报警系统的因素以保证火警消防系统的稳定运行。
 
2 火灾自动报警与消防联动系统的原理
 
  当建筑物内某一区域有着火危险或发生火灾时,对环境变化(如烟雾、光线、温度、红外线等)反应灵敏的各类火灾探测器就会将检测到的信息以电信号或开关信号的形式立即送到控制室。控制器把收到的信息和正常状态进行对比,一旦确定有着火危险或发生火灾时,就立即发送两路信号:一路指令声光显示动作,发出报警信号,并显示烟雾浓度、火灾现场地址、记录时间等;另外一路会指令火情现场执行器,联动消防设备进行灭火。同时,对与火情现场相邻的其它区域发出报警信号,并显示火情区域。点亮所有应急灯,指示疏散线路,其基本原理图如图1所示。
26-1
 
  由下图可以看出,系统由火灾自动报警系统和消防联动系统两大部分组成。火灾自动报警系统主要由火灾探测器、信号传输线路以及自动报警装置组成。其中,火灾探测器作为整个火灾自动报警系统的检测元件;探测系统布线则成为整个火灾自动报警系统的神经传输中枢;火灾报警控制器是接受信号和发出命令的核心部件,由此可以看出,任何一部分功能出现问题整个系统的都将不能正常运行。
 
3 火灾自动报警系统的设计要点
 
  理想的火灾自动报警系统是在人们可预测或者不可预测的事故发生时都能准确及时的探测出真实的火灾,完成其既定的功能,并能长期稳定的运行。但是在实际应用中,由于设计人员在设计过程中对于环境因素、设备因素、线路因素及其它因素的考虑疏忽,使得火灾信号的漏报、误报或错报的情况也时有发生。图2总结了在火灾自动报警系统设计中影响设计质量的几大因素(如图2所示)。
26-2
 
  环境条件的干扰对火灾自动报警系统的稳定运行有重要的影响,如高温、高热及高湿等自然环境的干扰;易腐蚀、结冰、污染的建筑环境的干扰;电磁、高频、静电等外部强电场的干扰,这些都是需要在设计中需要加以考虑的环境因素。同时,探测器选型、联动方式及某些系统缺陷也会成为影响设计质量的设备因素。而在综合考虑环境与设备因素的基础上,线路因素也是一个重要影响环节。导线的选型、截面选择以及敷设方式,设备的电源供电以及是否存在短路、过负荷等问题,都影响着整体的设计质量并进一步影响整个火灾自动报警系统是否能达到应有的效果。
 
  下文从不同环境下的火灾自动报警系统中探测器选择和系统布线两个主要方面详细分析了影响火灾自动报警系统设计的具体因素。
 
  3.1 火灾自动报警探测器选择
 
  在设计过程中首先需要考虑的问题就是如何选择合适的火灾探测器和如何设计火灾自动报警系统的布线系统,下面将从这两方面进行详细的分析。
 
  在系统的初期设计阶段,首先需要设计人员分析建筑环境,根据不同的环境选择不同的设备,设备的选型是否合理将直接影响火灾自动报警系统的整体性能。其中,最直接影响系统性能的应该是对各种信号具有探测功能的火灾探测器。目前火警系统中应用的火灾探测器种类非常多,常用火灾探测器大致有以下几种[1](如表1所示)。
27-1
 
  针对火灾现场情况尤其是千差万别的工业厂房的火灾现场,可把感烟、感温、感光探测器以及可燃气体探测器和复合式火灾探测器进行细化,主要是根据探测器的结构、防护范围、火灾参数和使用环境的不同来分类。
 
  (1)感烟式火灾探测器
 
  感烟型探测器能及时探测火灾初期燃烧时产生的烟粒子浓度或气溶胶,应用也最为广泛,使用率约占所有火灾探测器中的95%以上,其具体分类如图3所示。按照火灾探测器的结构和防护范围分为点型、线型和吸气型三大类。
27-2
 
  烟粒子或气溶胶可改变光线强度,减小探测器电离室的离子电流,使空气电容器的介电常数发生变化,或使半导体的某些性质产生改变。因此点型感烟探测器又可分为离子型、光电型、电容型和半导体等类型。其中光电型探测器还可根据烟雾遮挡减小光通量和烟雾对光的散射分为减光型和散光型。
 
  线型火灾探测器能够响应某一连续线路周围的火灾参数,可分为红外光束型和激光型。其中,红外光束线型探测器由红外光束发射器和接收器组成,两者间的红外光束构成连续线路;激光型感烟探测器是由激光发射机和激光接收器组成,其方向性和亮度特征等都非常好。
 
  吸气型火灾探测器等同于空气采样式感烟探测器,是采用分布在现场的采样管网主动对保护区域的空气进行采样分析来进行火灾判断的。吸气型感烟火灾探测器具有超高灵敏度的特性,适合应用在洁净环境中。例如空调回风口适于使用吸气式感烟火灾探测器,而不适用点型探测器。但是非洁净环境下不应使用吸气式感烟火灾探测器,否则探测器的高灵敏度会引发误报,甚至堵塞吸气孔和过滤网,造成探测器失效。
 
 
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