空氣采樣煙霧報警系統(tǒng)設(shè)計及施工

易 斌 米紅菊 張曉清

空氣采樣煙霧報警器(Air Sampling Smoke Detector，簡稱ASD)，又稱吸氣式火災(zāi)探測器，是一種主動對空氣采樣進行探測，即采用高效抽氣泵把空氣從采樣管抽到探測室進行探測，具有早期報警、靈敏度高、主動采樣三大特點。和傳統(tǒng)火災(zāi)探測方法相比，其探測結(jié)果和響應(yīng)時間不受環(huán)境氣流(如HVAC、氣流分層、高流速等)的影響，適用于高大空間，尤其是計算機信息中心

等有空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的場所，在大空間場所(如故宮、國家游泳館、國家體育場等)也得到了廣泛應(yīng)用，其效果得到了主管部門及業(yè)界的認可［1，2］。但在實際工程中，對于空氣采樣煙霧報警系統(tǒng)的適用場所、采樣孔的保護面積設(shè)置等問題，應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計及施工人員重視。

1 空氣采樣煙霧報警系統(tǒng)適用場所

是否選用空氣采樣煙霧報警系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)探測區(qū)域初期火災(zāi)的形成與發(fā)展特征、空間及環(huán)境條件、探測靈敏度要求等條件，結(jié)合費效比來綜合考慮。GB 50116-2008火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范第9.4.1條對吸氣式感煙火災(zāi)探測器的適用場所進行了明確［3］規(guī)定。

根據(jù)規(guī)范的建議及實際案例的應(yīng)用效果來看，采用空氣采樣極早期感煙系統(tǒng)主要適用于以下三類場所:1)傳統(tǒng)點式探測器、紅外光束對射火災(zāi)探測器等無法滿足要求的場所，如會展中心、大型物流倉庫、體育場館等高大空間，以及有HVAC系統(tǒng)、高換氣次數(shù)的場所。2)需要進行早期火災(zāi)探測的場所，如特別重要的電信機房、計算機房、控制中心等。3)其他特殊要求的場所，如古建筑物、博物館、超凈車間，冷庫等場所，以及其他多灰塵、有強電磁波產(chǎn)生或不能被電磁干擾的場所。

值得注意的是，盡管空氣采樣探測系統(tǒng)優(yōu)點突出，但設(shè)備昂貴，對現(xiàn)場施工工藝等要求嚴格，設(shè)備投資、安裝、維護的成本較選用點式探測器而言明顯偏高，設(shè)計人員應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟合理性，不應(yīng)盲目求新。如某圖書館工程閱覽室，面積約900m2，層高4.8 m，設(shè)計人員選用了吸氣式感煙探測器，單從規(guī)范要求及產(chǎn)品參數(shù)上看，本設(shè)計無可厚非。但從經(jīng)濟性上分析，比起綜合單價平均才數(shù)百元/探測點的傳統(tǒng)點式感煙探測器方案而言，吸氣式感煙系統(tǒng)成本上升數(shù)(10)倍之多。另外，設(shè)計人員還忽視了吸氣式探測器主機的抽氣泵在工作時產(chǎn)生噪聲問題。圖書館投入使用后，閱覽室工作人員和學(xué)員多次反映，主機抽氣泵的噪聲干擾大家的正常閱讀。這一點，也應(yīng)引起設(shè)計人員注意，在有人長期工作的區(qū)域，應(yīng)妥善選擇吸氣式感煙系統(tǒng)主機安裝位置，避免噪聲影響正常工作和生活。

2 合理確定采樣孔保護面積

吸氣式火災(zāi)探測器要確保其可靠性，需要設(shè)計人員根據(jù)每個采樣孔的保護面積來合理布置管路，但在GB 50116-2008以及GB 50166-2007中對采樣孔保護面積的規(guī)定上語言不詳。如GB 50116-2008第10.2.16條中要求，吸氣式感煙火災(zāi)探測器的每個采樣孔的保護面積、保護半徑應(yīng)符合點型感煙火災(zāi)探測器的保護面積、保護半徑的要求。上述條文存在兩點考慮不周之處，首先，現(xiàn)有規(guī)范中點型感煙火災(zāi)探測器的保護面積的規(guī)定只適用于H≤12 m時的情況，當(dāng)安裝高度大于12 m時點型感煙探測器保護面積未作明確。其次，上述規(guī)范中的條文，對在高氣流量空間條件下對保護面積的修正未予提及，容易造成誤導(dǎo)。在實際應(yīng)用中，可按照DBJ 01-622-2005中給出的換氣次數(shù)與保護面積的對照表加以修正［5］。另外，如確有必要采用吸氣式感煙系統(tǒng)，在方案設(shè)計階段的各專業(yè)互提資料中，應(yīng)由暖通專業(yè)設(shè)計人員明確給出探測區(qū)域的換氣次數(shù)，特別是對于重要機房、潔凈室等高氣流量區(qū)域更應(yīng)加以注意，避免采樣孔保護面積與實際環(huán)境要求不符。

3 空氣采樣煙霧報警系統(tǒng)施工應(yīng)滿足工藝標(biāo)準(zhǔn)

空氣采樣煙霧報警設(shè)備需通過將空氣樣本抽吸到探測報警器內(nèi)進行煙霧分析來實現(xiàn)報警。探測區(qū)域內(nèi)的溫度分層，采樣孔方向、孔徑、安裝位置及間距，以及采樣管的材料、管徑、長度等對最終到達探測器的煙霧顆粒都有直接影響，進而影響到整個空氣采樣報警系統(tǒng)的靈敏度［6］。

為滿足規(guī)范對空氣輸送時間的規(guī)定，保證系統(tǒng)的靈敏度及響應(yīng)時間，每個探測器上的管道總長度不超過200m，每根管的長度不超過100m。當(dāng)管長過長時，應(yīng)采用專業(yè)軟件進行驗算或進行測試，以保證空氣傳輸時間(煙霧進入管道并到達探測器所需時間)不超過120 s［4］。高大空間的采樣應(yīng)考慮空氣溫度分層及煙霧稀釋等因素，非高靈敏度(響應(yīng)閾值M＞0.8%obs/m)的吸氣式感煙火災(zāi)探測器不宜安裝在天棚高度大于16 m的場所。高靈敏度吸氣式感煙火災(zāi)探測器(M≤0.8%obs/m)在設(shè)為高靈敏度時可安裝在天棚高度大于16 m的場所，并保證至少有兩個采樣孔低于16 m［5］。安裝工藝上應(yīng)盡可能確?？諝庠诠苈分械牧鲿扯扰c氣密性。如最大限度的減少采樣管的彎曲，防止外來雜物進入探測器，吹掃采樣管內(nèi)的碎屑，采樣管彎曲處的連接必須采樣圓弧形小曲率彎頭［4，5］等。在實際工程中，可要求設(shè)備廠家提交根據(jù)產(chǎn)品數(shù)據(jù)及現(xiàn)場布置進行深化設(shè)計的運行計算書及管道布置圖。有條件的話，建議在初步設(shè)計階段，進行探測區(qū)域的CFD仿真，以確定采樣孔的設(shè)置位置。

4 結(jié)語

1)空氣采樣煙霧報警系統(tǒng)靈敏度高，可實現(xiàn)極早期預(yù)警、分階段報警，對于高大空間、重要機房等區(qū)域尤為適用，但在實際應(yīng)用中，應(yīng)充分考慮方案的經(jīng)濟合理性。

2)確有必要采用空氣采樣煙霧報警系統(tǒng)的場所，在設(shè)計中應(yīng)充分考慮暖通專業(yè)技術(shù)參數(shù)(如換氣次數(shù)等)對采樣孔保護面積等所帶來的影響。有條件的話，應(yīng)進行專項深化設(shè)計，確保系統(tǒng)的靈敏度及可靠性。

3)要確?？諝獠蓸訜熿F報警系統(tǒng)可靠地發(fā)揮作用，施工過程中應(yīng)嚴格參照產(chǎn)品技術(shù)要求、國標(biāo)圖集，以及驗收規(guī)范要求進行施工。

［1］公安部消防局.關(guān)于推廣應(yīng)用獨立式火災(zāi)探測報警器等消防技術(shù)的通知［Z］.北京:中國消防在線，2009.

［2］曹 凱.空氣采樣早期煙霧報警系統(tǒng)在火電廠的應(yīng)用［J］.山西建筑，2009，35(10):191-192.

［3］GB 50116-2008，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范［S］.

［4］03X502-2003，空氣采樣早期煙霧探測系統(tǒng)［S］.

［5］DBJ 01-622-2005，吸氣式煙霧探測火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計、施工及驗收規(guī)范［S］.

［6］王衛(wèi)東，傅榮生.空氣采樣式感煙火災(zāi)探測報警器誤報概率分析［J］.消防科學(xué)與技術(shù)，2008，27(9):668-670.