芻議城市建筑消防報(bào)警系統(tǒng)建設(shè)

路蓉杰

城市建筑中的火災(zāi)事故是常見的安全隱患，對(duì)人們的生命及財(cái)產(chǎn)造成巨大的威脅。預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生至關(guān)重要，因此，需要在建筑中設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)來提早發(fā)現(xiàn)，及時(shí)消除火災(zāi)，減少由此帶來的損失。在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，探測(cè)器作為火災(zāi)信號(hào)的第一識(shí)別裝置，其選擇、安裝、質(zhì)量控制和驗(yàn)收維護(hù)，都十分的重要。

一、城市建筑中消防報(bào)警系統(tǒng)的基本概況

1.消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的介紹及探測(cè)器的重要作用

為了及早識(shí)別，并降低建筑物發(fā)生火災(zāi)后的危害，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求，大量建筑物需要安裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)包括觸發(fā)、報(bào)警、聯(lián)動(dòng)以及輔助裝置幾個(gè)重要的組成部分。它能夠在建筑物發(fā)生火災(zāi)的初期，通過探測(cè)器對(duì)具體的參數(shù)（熱量、煙霧、火焰等）進(jìn)行有效識(shí)別，并在系統(tǒng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，傳送至報(bào)警裝置中，通過聯(lián)動(dòng)及其他輔助裝置，以明顯的信號(hào)（聲音報(bào)警及燈光報(bào)警）對(duì)在建筑物中的人們發(fā)出警告，并通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)連接到相關(guān)的消防裝置，第一時(shí)間疏散，并盡量減少火災(zāi)造成的損失。

報(bào)警系統(tǒng)對(duì)保障人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。其中探測(cè)器是對(duì)火災(zāi)進(jìn)行初步識(shí)別的重要裝置，它直接影響火災(zāi)數(shù)據(jù)識(shí)別的及時(shí)性和有效性。它是火災(zāi)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閳?bào)警信號(hào)的數(shù)據(jù)采集者。因此在進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，必須首要考慮探測(cè)器的設(shè)計(jì)，需要根據(jù)不同的使用環(huán)境及可能發(fā)生潛在火災(zāi)的類型進(jìn)行選擇，必要時(shí)可以選擇多種類型的探測(cè)器進(jìn)行組合，構(gòu)建出最適合建筑物的報(bào)警裝置?；馂?zāi)探測(cè)器隨著防火研究的不斷深入，其可靠性進(jìn)一步提升。同時(shí)功能性更強(qiáng)，能夠有效識(shí)別真假火災(zāi)，過濾不必要的干擾，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)預(yù)警及智能火災(zāi)判斷，為人們與火災(zāi)的對(duì)抗提供了有力的支持。

2.火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)置要求

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)適用于人員居住和經(jīng)常有人滯留的場(chǎng)所、存放重要物資或燃燒后產(chǎn)生嚴(yán)重污染，需要及時(shí)報(bào)警的場(chǎng)所。當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)計(jì)有火災(zāi)自動(dòng)滅火裝置時(shí)，需要設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，配合其聯(lián)動(dòng)，完成火災(zāi)的報(bào)警以及撲滅。

二、火災(zāi)探測(cè)器的基本分類

火災(zāi)探測(cè)器可按多種方式分類，如：根據(jù)信息采集類型及原理、監(jiān)控范圍（安裝方式）、接線方式、復(fù)位功能、拆卸性能等進(jìn)行分類。

1.按對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的信息采集類型分為：感煙探測(cè)器，感溫探測(cè)器，火焰探測(cè)器，氣體探測(cè)器，復(fù)合火災(zāi)探測(cè)器。

2.按設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息采集原理分為：離子型探測(cè)器，光電型探測(cè)器，線性探測(cè)器，圖像探測(cè)器，漏電流感應(yīng)型火災(zāi)探測(cè)器，靜電感應(yīng)型火災(zāi)探測(cè)器，微壓差型火災(zāi)探測(cè)器，超聲波火災(zāi)探測(cè)器。

3.按設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)的安裝方式分為：點(diǎn)式探測(cè)器，線（纜）式探測(cè)器，紅外光束探測(cè)器。

4.按探測(cè)器與控制器的接線方式分：總線制，多線制；其中總線制又分編碼的和非編碼的；而編碼的又分電子編碼和撥碼開關(guān)編碼，撥碼開關(guān)編碼的又叫撥碼編碼，它又分為：二進(jìn)制編碼，三進(jìn)制編碼。

5.根據(jù)其是否具有復(fù)位功能，分為可復(fù)位探測(cè)器和不可復(fù)位探測(cè)器兩種。

6.根據(jù)其維修或保養(yǎng)時(shí)是否具有可拆卸性，分為可拆卸探測(cè)器和不可拆卸探測(cè)器兩種。

火災(zāi)探測(cè)器的常見類型如表1所示：

表1 常見的火災(zāi)探測(cè)器類型

三、火災(zāi)探測(cè)器的設(shè)置

不同的火災(zāi)探測(cè)器在設(shè)置時(shí)，具有比較大的區(qū)別。且相關(guān)的參數(shù)和距離設(shè)定需要符合運(yùn)算公式及探測(cè)需求。下面筆者對(duì)主要的火災(zāi)探測(cè)器的設(shè)置進(jìn)行分析。

1.點(diǎn)式探測(cè)器

點(diǎn)式探測(cè)器是目前為止應(yīng)用較多的探測(cè)器類型，適用于大多數(shù)的高層建筑之中。在進(jìn)行點(diǎn)式探測(cè)器設(shè)置時(shí)，應(yīng)與火災(zāi)氣流沿頂運(yùn)行機(jī)理相應(yīng)，且需要遵循以下原則。

第一，點(diǎn)式探測(cè)器的布置位置要與樓層的空間分布相適應(yīng)。根據(jù)其探測(cè)區(qū)域和半徑，應(yīng)在每個(gè)房間內(nèi)至少布置一個(gè)探測(cè)器，空間大的房間，根據(jù)面積相應(yīng)的增加數(shù)量。

第二，不同的探測(cè)器根據(jù)屋面的坡度，地面面積及房間高度，其可保護(hù)范圍是有所區(qū)別的。且探測(cè)器安裝間距極限曲線的規(guī)定范圍有所差異，要參考所有參數(shù)來確定探測(cè)器的間距。例如感煙探測(cè)器當(dāng)?shù)孛婷娣e在80㎡，房間高度在12m以內(nèi)時(shí)，在屋面坡度大于30°時(shí)，其保護(hù)半徑為8m，保護(hù)面積為80㎡。感煙探測(cè)器對(duì)屋頂?shù)男螤罴捌露鹊姆磻?yīng)更為明顯。當(dāng)屋頂具有熱屏障時(shí)，要考慮感煙探測(cè)器與屋頂結(jié)構(gòu)的距離。當(dāng)屋頂?shù)男螤钍卿忼X或者人型時(shí)，應(yīng)考慮增設(shè)探測(cè)器的數(shù)量，確保其保護(hù)范圍。

第三，探測(cè)器的安裝數(shù)量，可根據(jù)相關(guān)的計(jì)算公式（1）來確定，根據(jù)計(jì)算結(jié)果取整數(shù)。

其中S為需探測(cè)區(qū)域的面積大??；k為修正系數(shù)(修正系數(shù)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的等級(jí)有所區(qū)別，保護(hù)對(duì)象等級(jí)越高，其修正系數(shù)越小。特級(jí)保護(hù)對(duì)象（容納人數(shù)超過10000人的公共場(chǎng)所）宜取0. 7～0. 8、一級(jí)保護(hù)對(duì)象（容納人數(shù)超過2000～10000人的公共場(chǎng)所）宜取0. 8～0. 9、二級(jí)保護(hù)對(duì)像（容納人數(shù)超過500～2000人的公共場(chǎng)所）宜取0.9～1. 0)、其他場(chǎng)所可取1.0； a為探測(cè)器的保護(hù)面積。探測(cè)器的數(shù)量不能小于計(jì)算值。

第四，為了保證探測(cè)器的有效探測(cè)，在探測(cè)器周邊50cm的范圍內(nèi)不應(yīng)存在遮擋物。同時(shí)，要考慮空間隔斷對(duì)探測(cè)面積的影響。

以感煙探測(cè)器及感溫探測(cè)器來說，在探測(cè)區(qū)域內(nèi)包括突出梁結(jié)構(gòu)的頂棚上，其需要遵循相應(yīng)的設(shè)置原則。當(dāng)突出頂棚的梁結(jié)構(gòu)高度不足20cm時(shí)，其對(duì)探測(cè)器的保護(hù)面積影響甚微，可以忽略其影響。當(dāng)高度不超過60cm時(shí)，按照規(guī)范要求，來衡量梁結(jié)構(gòu)對(duì)探測(cè)器保護(hù)面積的影響，并適當(dāng)?shù)脑黾犹綔y(cè)器的數(shù)量。當(dāng)高度已經(jīng)超過60cm時(shí)，其對(duì)探測(cè)器產(chǎn)生了嚴(yán)重的阻斷作用。因此在以梁結(jié)構(gòu)作為空間區(qū)域劃分的范圍內(nèi)，應(yīng)至少設(shè)置一個(gè)探測(cè)器。當(dāng)梁結(jié)構(gòu)的間距小于1m時(shí)，其空間隔離效果減少，可以忽略。

除了突出的梁結(jié)構(gòu)外，探測(cè)區(qū)域內(nèi)如存在其他大型的可阻斷探測(cè)面積的設(shè)備或者物體，均應(yīng)在隔斷區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置探測(cè)器。

第五，當(dāng)探測(cè)位置的頂棚寬度不超過3m時(shí)，探測(cè)器設(shè)置在中間位置。不同感應(yīng)原理的探測(cè)器其設(shè)置間距差別明顯。感溫式探測(cè)器的間距應(yīng)大于10m且不大于15m；其與墻壁的距離不小于于1/2間距；而感煙式探測(cè)器的間距要遠(yuǎn)大于感溫式探測(cè)器，其間距應(yīng)大于15m。

第六，要保證探測(cè)器的中心與環(huán)境（物體）的合理距離，例如其與墻壁、梁邊的距離應(yīng)不超過50cm。具體的距離關(guān)系如下文表2所示。

第七，點(diǎn)式探測(cè)器基本上都是按照水平的方式進(jìn)行安裝的。當(dāng)根據(jù)屋面傾斜度等參數(shù)，需要進(jìn)行傾斜安裝時(shí)，應(yīng)控制探測(cè)器的傾斜角度不超過45°。

2.線式探測(cè)器

線式探測(cè)器根據(jù)探測(cè)器的類型不同，其在設(shè)置時(shí)遵循不同的原則。其在設(shè)置時(shí)，也根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同而有所變化。

當(dāng)線式定溫火災(zāi)探測(cè)器安裝在電纜隧道、電纜夾層、配電站的電纜橋架或支架上時(shí)，宜以正弦波方式敷設(shè)于所有被保護(hù)的動(dòng)力電纜或控制電纜的外護(hù)套上面，盡可能采用接觸安裝，但檢修增加而需保護(hù)的電纜必須放置在感溫電纜的下面。固定卡具選用阻燃塑料卡具。敷設(shè)探測(cè)器的長(zhǎng)度可根據(jù)公式（2）進(jìn)行計(jì)算。

其中L代表托架的長(zhǎng)度，k為倍率系數(shù)。須經(jīng)常更換電纜的橋架可以使用懸掛的方式安裝。懸掛電纜的數(shù)量根據(jù)橋架寬度決定，當(dāng)寬度超過60cm時(shí)，電纜的數(shù)量須不小于2根。

紅外光束感煙式探測(cè)器是一種抗干擾性極強(qiáng)的探測(cè)器。其在設(shè)置時(shí)，需要保持光束軸線與地面的高度不大于20m，與頂棚的垂直距離h應(yīng)控制在30cm～100cm之間。這類傳感器的間距控制應(yīng)以紅外光束為基準(zhǔn)，保證光束組間距離不大于14m，且確保紅外線光束發(fā)射器與接收器的間距滿足收發(fā)要求，控制在100m的有效距離內(nèi)。

3.手動(dòng)與自動(dòng)報(bào)警相結(jié)合

為了提升建筑的安裝性，除了基于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的感應(yīng)外，還需要設(shè)置手動(dòng)控制裝置，以防在系統(tǒng)不能正常識(shí)別時(shí)，通過手動(dòng)控制按鈕，進(jìn)行報(bào)警信號(hào)好的傳輸，最快地疏散建筑中的人群，降低損失。 手動(dòng)報(bào)警按鈕要與火災(zāi)防控布局相一致，根據(jù)建筑平面圖，每個(gè)分區(qū)內(nèi)設(shè)置不少于1個(gè)手動(dòng)按鈕，相鄰的分區(qū)報(bào)警距離不能超過30m。對(duì)于建筑每個(gè)出口位置都應(yīng)設(shè)置手動(dòng)按鈕。手動(dòng)按鈕與地面的距離應(yīng)以成人基本身高為標(biāo)準(zhǔn)，方便啟動(dòng)，且防止幼年兒童誤觸碰，產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)警。

四、火災(zāi)探測(cè)器的驗(yàn)收及相關(guān)維護(hù)

在火災(zāi)探測(cè)器安裝完成后，需要對(duì)探測(cè)器的施工進(jìn)行驗(yàn)收，以保證探測(cè)器的安裝符合火災(zāi)報(bào)警的要求，能夠有效地識(shí)別火災(zāi)危害。

火災(zāi)探測(cè)器及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的完整驗(yàn)收應(yīng)由具備資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行，并在當(dāng)?shù)毓蚕乐鞴鼙O(jiān)督部門進(jìn)行申請(qǐng)，方可進(jìn)行。在驗(yàn)收時(shí)，須建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方以及系統(tǒng)測(cè)試方共同完成，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并做出調(diào)整。在進(jìn)行驗(yàn)收前，要向主管部門提供完整的驗(yàn)收資料，包括報(bào)警系統(tǒng)的竣工表、設(shè)計(jì)圖；系統(tǒng)的完整施工記錄；參與施工及調(diào)試維護(hù)的工作人員名單；系統(tǒng)的調(diào)試報(bào)告等作為驗(yàn)收的參照依據(jù)。

探測(cè)器的主要驗(yàn)收內(nèi)容包括所使用的探測(cè)器類型、型號(hào)是否與設(shè)計(jì)一致；所選擇的探測(cè)器是否符合建筑物的防火要求，即適用場(chǎng)地、高度等；探測(cè)器間的間距，可保護(hù)范圍；探測(cè)器是否能正常響應(yīng)等。其中探測(cè)器的選型、間距、場(chǎng)地適用性屬于基本準(zhǔn)則，所安裝的探測(cè)器必須滿足相應(yīng)的條件和規(guī)范，才能進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)收。探測(cè)器的安裝質(zhì)量應(yīng)控制在以下范圍內(nèi)：1.探測(cè)器周圍50cm內(nèi)不可存在遮擋探測(cè)器的雜物；2.探測(cè)器中心與其他環(huán)境的距離如

表2：?jiǎn)挝唬簃

3.探測(cè)器一般處于探測(cè)范圍的中間位置，且與聯(lián)動(dòng)防火裝置保持1.5m±0.5m的距離；4.不同類型的探測(cè)器其安裝間距有所區(qū)別，需要進(jìn)行差異化判斷，例如感溫式探測(cè)器的間距應(yīng)不大于15m；其與墻壁的距離不大于1/2間距；5.探測(cè)器的確認(rèn)燈應(yīng)朝向視線開闊的主入口方向，便于人員進(jìn)行觀察和監(jiān)測(cè)；6.為了方便調(diào)試和維護(hù)，探測(cè)器底座需要預(yù)留一定長(zhǎng)度的外接導(dǎo)線，其導(dǎo)線長(zhǎng)度不應(yīng)小于15cm。

探測(cè)器驗(yàn)收的重點(diǎn)內(nèi)容是探測(cè)器能夠正常響應(yīng)并識(shí)別火災(zāi)。在進(jìn)行探測(cè)器響應(yīng)試驗(yàn)時(shí)，可抽取一定量的探測(cè)器進(jìn)行試驗(yàn)。探測(cè)器的試驗(yàn)數(shù)量不可低于10只。安裝數(shù)目多的探測(cè)器可按比例抽取。對(duì)于抽取試驗(yàn)的探測(cè)器要進(jìn)行明確的位置標(biāo)注和記錄，以防重復(fù)測(cè)驗(yàn)統(tǒng)一位置，降低抽檢的可靠性。

尤其對(duì)于超高層建筑而言，公共區(qū)域及室內(nèi)的探測(cè)器均應(yīng)進(jìn)行抽檢。其驗(yàn)收合格的標(biāo)準(zhǔn)是能夠?qū)λ袘?yīng)的物理參數(shù)快速響應(yīng)識(shí)別出來，在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)能夠?qū)⑽锢韰?shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并輸送到報(bào)警裝置中，報(bào)警裝置可根據(jù)電信號(hào)發(fā)出警報(bào)。報(bào)警信號(hào)的發(fā)出位置應(yīng)與預(yù)設(shè)位置相一致。對(duì)于抽檢過程中，未能進(jìn)行有效報(bào)警的探測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，調(diào)換不合格的探測(cè)器。對(duì)于存在消防聯(lián)動(dòng)設(shè)施的建筑，要進(jìn)行相關(guān)的聯(lián)動(dòng)測(cè)試。例如防排煙系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)測(cè)試。

火災(zāi)探測(cè)器在投入使用2年后，應(yīng)按照一定的周期（每3年一次）進(jìn)行徹底清洗，減少外界環(huán)境及雜質(zhì)對(duì)探測(cè)器靈敏度的影響以及參數(shù)漂移，防止探測(cè)器發(fā)生誤報(bào)或者是漏報(bào)的情況。例如離子探測(cè)器對(duì)外界環(huán)境中的浮沉或者空氣中的水分子反應(yīng)強(qiáng)烈，若探測(cè)器的放射源及電離室的表面附著有灰塵或者大量的水分時(shí)，探測(cè)器的反應(yīng)就會(huì)遲緩甚至不響應(yīng)。探測(cè)器的電子元件的參數(shù)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)發(fā)生漂移，與初始指標(biāo)不一致，因此需要進(jìn)行周期性的調(diào)整，以保證電子元件的正常運(yùn)行。

五、結(jié)語

在城市建筑中，消防火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是提升建筑安全，保護(hù)人們生命和財(cái)產(chǎn)的重要裝置。其中探測(cè)器作為火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置的核心內(nèi)容，其選擇和施工質(zhì)量對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。我們需要根據(jù)建筑物或者場(chǎng)地的地理位置，可發(fā)生的潛在火災(zāi)、建筑物的高度等具體的參數(shù)，選擇符合報(bào)警規(guī)范的探測(cè)器，所有的探測(cè)器需要經(jīng)過調(diào)試并驗(yàn)收后，方可投入使用。探測(cè)器的使用壽命及可靠性，需要通過定期的徹底清洗來保障。因此，在火災(zāi)探測(cè)器功能不斷豐富和完善的當(dāng)今社會(huì)，我們需要建立起對(duì)火災(zāi)探測(cè)器及自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的全面深刻認(rèn)識(shí)，并通過建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)管單位的多方面配合，來提升其價(jià)值。