智能建筑设备自动化系统-火灾探测器选择布置

合理选用、设置和安装火灾探测器，正确使用和及时维修、检查火灾探测报警设备，是将误报降到最低程度的关键。火灾探测器的选用应按照国家标准GB50116—1998《火灾自动报警系统设计规范》和GB 50166—1992《火灾自动报警系统施工验收规范》的有关要求来进行。

1.火灾探测器种类的选用

探测器种类的选择，应根据火灾的类型、火灾形成的规律、建筑物的特点以及环境条件等，选用其所适宜类型的探测器或几种探测器的组合。

（1）根据火灾类型及形成规律的不同选择探测器 火灾分为两大类：一类是燃烧过程极短暂的爆燃性火灾；另一类是具有初始阴燃阶段，燃烧过程较长的一般性火灾。

对于第一类火灾，在散发可燃气体或存在易燃液体蒸气的场所，多选用可燃气体探测器实现灾前报警，或采用感光式探测器，以对爆燃性火灾瞬间产生的强烈光辐射做出快速报警响应。这类火灾没有阴燃阶段，燃烧过程中烟雾少，用感烟探测器显然不行。燃烧过程中虽然有强热辐射，但总的来说，感温探测器的响应速度偏慢，不能及时对爆燃性火灾做出报警响应。感光探测器通常用紫外式或紫外与红外复合式，一般为点型结构，其有效性首先取决于探测器的光学灵敏度，当用4.5cm焰高的标准烛光距探测器0.5m或1.0m时，探测器有额定输出。此外，有效性还取决于视锥角，即视野（通常为70°～120°）以及响应时间（≤1s）和安装定位。

一般性火灾初始的阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热，很弱的火光辐射，此时应选用感烟探测器。探测器的感烟方式和灵敏度级别应根据具体使用场所来确定，感烟探测器的工作方式则根据响应速率与可靠性要求来确定。单纯作为报警目的的探测器，选用非延时工作方式；报警后联动消防设备的探测器，则选用延时工作方式，并应考虑与其他种类火灾探测器配合使用。离子式感烟和光电式感烟探测器的使用场所是根据离子式和光电式感烟探测器的感烟方式特点确定的，烟雾粒子较大时，宜采用光电式感烟探测器；烟雾粒子较小时，由于对光的遮挡和散射能力较弱，光电式感烟探测器灵敏度降低，此时宜采用离子式感烟探测器。对于那些使感烟探测器变得不灵敏或总是误报、对离子式感烟探测器放射源产生腐蚀并改变其工作特性或使感烟探测器在短期内被严重污染的场所，不适用感烟探测器，有关规定见GB 50116—1998《火灾自动报警系统设计规范》。

火灾形成阶段，在产生大量烟雾的同时，光和热的辐射也迅速增加，这时应同时选用感烟、感光及感温探测器，把它们组合使用。

感温探测器的使用一般应考虑其定温、差温或差定温方式的选择。当使用环境没有特殊要求，而一般在感烟探测器又不能使用的场所，均可使用感温式。但是，在感烟探测器可用的场所，尽管也可使用感温方式，但由于其探测速度大大低于感烟方式，所以在感烟和感温探测器均可使用的场所，建议优先使用感烟方式。在有联动控制要求时，则宜采用感烟与感温组合式或复合式。此外，点型电子感温探测器受油雾等污染会影响其外露热敏元件的特性，因此对环境污染问题应特别重视。感温探测器的主要适用场所有：相对湿度高于95%以上的环境，有大量粉尘、水雾滞留的环境，可能发生无烟火灾的环境，正常情况下有烟和蒸气滞留，以及其他不宜用感烟探测器的厅堂和公共场所等。对于可能产生阴燃火或需要早期报警以避免重大损失的场所，各种感温火灾探测方式均不适用；正常温度在0℃以下的场所，不宜用点型定温式探测器，可用差温或将差温与定温两种探测原理综合在一起的差定温式探测器；正常情况下，温度变化较大的场所，不宜用差温式探测器，可用定温式探测器。

火灾形成特点不可预测的场所，可进行模拟试验后，按模拟试验结果确定火灾探测器的选型。

（2）根据建筑的特点及场合的不同选用探测器 建筑室内高度的不同，对火灾探测器的选择有不同的要求。对火灾探测器使用高度加以限制，是为了使火灾探测器在整个探测器所要保护面积的范围内均具有必需的灵敏度，以确保其有效性。一般房间高度超过12m，感烟探测器不适用；房间高度超过8m，则感温探测器不适用。房间高度也与感温探测器的灵敏度有关，灵敏度高，适于较高的房间。在房间高度超过感烟探测器使用高度的情况下，只能采用感光探测器或图像火灾探测系统。感光探测器的使用高度，由其光学灵敏度范围（9～30m）确定，房间各高达20m，但高度增加，要求感光探测器灵敏度提高。应指出，房间顶棚的形状（尖顶形、拱顶形）和大空间顶板的不平整性等，对房间高度确定均有影响。工程实施时，应视具体情况并考虑探测器的保护面积和保护半径等因素后再确定。

对于较大的库房及货场，宜采用线型激光感烟探测器，而采用其他点型探测器，则效率不高。在粉尘较多、烟雾较大的场所，感烟探测器易出现误报警，感光探测器的镜头易受污染而导致探测器漏报。因此，在这种场合只有采用感温探测器。

火灾探测器使用的环境条件，如环境温度、气流速度、振动、空气湿度、光干扰等均可对探测器的工作有效性（灵敏度等）产生影响。一般需要考虑如下因素：

1）温度：感烟与感光探测器的使用温度低于50℃，定温式探测器为10～35℃；在0℃以下时，探测器安全工作的条件是其本身不允许结冰，并且多采用感烟或感光探测器。

2）速度：风速较大或者气流速度大于5m/s的场所，不宜采用感烟探测器，使用感光探测器则无任何影响。

3）振动：环境中有限的正常振动，对于点型火灾探测器一般影响很小，对分离式光电感烟探测器则影响较大，要求定期调校。

4）湿度：环境空气湿度小于90%RH时，一般不影响火灾探测器的工作；当有雾化烟雾或凝露存在时，将对感烟和感光探测器的灵敏度有影响。

5）其他：环境中存在烟、灰及类似的气溶胶时，将直接影响感烟探测器的使用；对感温和感光探测器，如避免湿灰尘，则使用不受限制。环境中的光干扰对感烟和感温探测器的使用均不产生影响，但对感光探测器则直接或间接影响其工作的可靠性。

选用火灾探测器时，若不充分考虑环境因素的影响，则在其使用过程中会产生误报。误报除与环境有关外，还与火灾探测器故障或设计中的缺欠、维护不周、老化和污染等因素有关，应认真对待。

最后要强调的是，在火灾探测报警与灭火装置联动时，火灾探测器的误报警将导致灭火设备自动启动，从而带来不良影响，甚至是严重的后果。这时对火灾探测器的准确性及可靠性就有了更高的要求，一般都采用同类型或不同类型的两个探测器组合使用来实现双信号报警等，很多时候还要加一个延时报警判断之后，才能产生联动控制信号。需要说明的是，同类型探测器组合使用时，应该是一个具有高一些的灵敏度，另一个灵敏度则可低一些。

2.探测器的布置原则

在探测区域内，探测器的分布是否合理，直接关系到探测效果的好坏。探测器布置的基本原则除了确保所有被探测范围都处于探测器的探测区域以外，建筑的具体结构、房间分隔、空调送风、高温光源及电磁设备等均是影响探测器设备的重要因素。

1）探测区域内的每个房间至少应设置一只火灾探测器；

2）梁高超过0.6m的房间，每个梁间区域至少应设置一只火灾探测器；

3）探测器至墙、梁边的水平距离不应少于0.5m，墙和梁不仅会影响烟雾、热气流的蔓延，还会吸收一部分热量，使探测器保护面积减少；

4）探测器至空调送风口的水平距离不应小于1.5m，并宜接近回风口；

5）探测器与灯具的水平净距离不应小于0.2m，感温探测器与高温光源灯具（如碘钨灯，容量大于100W的白炽灯等）的净距离不应小于0.5m。

6）探测器距扬声器的净距离不应小于0.1m。

根据上述影响探测器设置的因素，GB 50116—1998《火灾自动报警系统设计规范》对于火灾探测器的选用和设置均做出了较详细的规定，工程设计时必须严格遵循。值得指出的是，尽管如此，探测器的布置仍是一个值得重视的问题，不少工程设计过于偏重于美观、对称，而忽视了客观环境对探测器所需的收集浓度信号造成的影响。事实上，即使像房间的轻质隔断、大型家具、书架、档案架、柜式设备等也会对烟雾、热气流造成影响，而成为影响探测器布置的不可忽视的因素。

3.探测器数量的确定

一个报警区域可以划分为一个或数个探测区域。探测区域是由数个探测器监视的区域组成，它是火警自动报警部位信号显示的基本单元。在实际应用中，探测区域内的建筑环境（如面积、高度、屋顶坡度、梁高等）不尽相同，每个房间应至少设置一个探测器。一个探测区域内所需设置的探测器的数量，应按下式计算：(www.xing528.com)

式中 N──一个探测区域内所需设置的探测器的数量，取整数；

S──一个探测区域内的面积（m²）；

A──一个探测器的保护面积（m²）；

K──安全修正系数，重点保护建筑取0.7～0.9，非重点保护建筑取1。

4.探测器的安装间距

探测器的安装间距是指两只相邻探测器中心间的水平距离。由于一般情况下，根据建筑平面形状很难做到探测器呈正方形布置，于是将探测器的安装间距又分为横向安装间距a和纵向安装间距b，如图5-25所示。

图5-25 探测器的安装间距

按规定，一个探测器的保护面积A是以它的保护半径R为半径的内接正四边形的面积表示，因此

A=2R² （5-2）

当探测器属矩形平面布置时，由于一般情况下，其横向安装间距a与纵向安装间距b差异不大，所以可以认为一个探测器的保护面积A具有如下关系：

工程设计中，为了既能保证每个探测器的保护范围能够得到充分利用，又能减少探测器布置的工作量，通常制定出安装间距a和b的极限曲线，它以正方形布置为基准，以探测器的保护面积A和保护直径D=2R为参数。

对于探测器来说，其保护面积及保护半径的大小除了与探测器的类型有关外，还受到探测区域内的房间高度、屋顶坡度的影响。表5-4、表5-5分别列出了感温探测器与感烟探测器的保护面积及保护半径。

具体确定方法为：

表5-4 根据房间高度选择探测器

表5-5 感温、感烟探测器的保护面积及保护半径

1）由表5-4、表5-5中查得保护面积A和保护半径R，计算出D=2R的值；

2）为使保护面积得到充分利用，可根据D值和A值在极限曲线上取一点，此点所对应的a、b值即是安装间距；

3）实际布置探测器时，探测器的安装间距不应大于a、b，并且探测器到最远点的水平距离不能超过探测器的保护半径。

例如，某一尺寸为30m×40m的探测区域，选用感烟探测器进行保护，其顶棚的坡度为15°，房间高度为8m。求需要多少探测器？如何布置？

解：根据使用条件，从表5-3中可知A=80m²，并取K=1，因此由探测器的数量计算公式，可得此房间应至少安装15只感烟探测器，即

由A=80m²，R=6.7m，得出D=2R=2×6.7m=13.4m。按实际情况选取a=8m，b=10m。

最后，检查是否满足保护半径的要求，经计算可知，探测器到最远点的水平距离为6.4m＜6.7m，符合要求。

另外，火灾探测器在一些特殊场合（如有房梁、顶棚为斜顶、顶棚较低、楼梯间、电梯井等）的安装及与一些别的设备在安装距离上都有一定的规则要求，需要注意。