極早期空氣采樣煙霧探測系統(tǒng)又叫吸氣式感煙火災探測器，2013年10月中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部公告第149號發(fā)布了關于國家標準《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》的公告，批準《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》為國家標準，編號為GB50116-2013，自2014年5月1日起實施。此公告宣告陪伴我們多年的GB50116-98《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》將要廢止,GB50116-2013《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》在探測器選擇方面除了感煙探測器、感溫探測器、纜式感溫探測器和線型感煙探測器外，新增了光纖光柵測溫系統(tǒng)、火焰探測器、圖像型探測器、一氧化碳火災探測器、吸氣式感煙火災探測器選用規(guī)定等等。突出在特定場合選擇合適的探測器更能有利于火災的探測。?

　　根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50116-2013）,下列場所宜選擇吸氣式感煙火災探測器（極早期空氣采樣煙霧探測系統(tǒng)):?

　　1、具有高速氣流的場所；

　　?2、點型感煙、感溫火災探測器不適宜的大空間、舞臺上方、建筑高度超過12m或有特殊要求的場所；

　　?3、低溫場所；

　　?4、需要進行隱蔽探測的場所；?

　　5、需要進行火災早期探測的重要場所；?

　　6、人員不宜進入的場所。?

　　并在“6.2火災探測器的設置中”增加了光纖光柵、吸氣式感煙火災探測器的設置規(guī)定。?高靈敏度吸氣式火災探測器作為解決高大空間火災報警的設備在大空間場所（如古建筑、體育場、倉庫）已得到了比較廣泛的應用。本文結(jié)合設計，對空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)的合理應用進行探討。?

　　一．空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)

　　?簡介?

　　空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)包括探測器和采樣管。探測器由吸氣泵、云霧室、LED探測腔、控制電路、顯示模塊和編程模塊組成，如圖1所示。

圖1 探測器原理框圖

　　??吸氣泵通過PVC管或其他所組成的采樣管網(wǎng)，從被保護區(qū)內(nèi)連續(xù)采集空氣樣品，經(jīng)過云霧室組件把燃燒熱釋粒子和煙霧灰塵等形成霧狀小水滴，在探測腔內(nèi)利用LED照射空氣樣品。通過測量霧狀小水滴數(shù)量分析處理，接收器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號后送到探測器的控制電路，信號經(jīng)處理后轉(zhuǎn)換為粒子數(shù)濃度值，該數(shù)值以數(shù)字和可視發(fā)光條的方式顯示在顯示模塊上，指示被保護區(qū)域的濃度，并根據(jù)粒子濃度以及預設的報警闕值，產(chǎn)生一個合適的輸出信號。

　　?一般空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)具有四級報警輸出。第一級“警覺”，表明系統(tǒng)己經(jīng)檢測出一些異?，F(xiàn)象，應當進行檢查;第二級“行動”，表明有火災隱患存在，應該采取措施;第三級“火警1"，表示開始燃燒;第四級“火警2"，表示處于熱輻射階段。空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)的四級報警覆蓋了火災發(fā)生的各個階段，即發(fā)熱、冒煙、燃燒和高溫，如圖2所示?？諝獠蓸邮綐O早期火災報警系統(tǒng)的靈敏度非常高，其在火災初期的報警時間比傳統(tǒng)的火災探測系統(tǒng)提前很多，即可在火災發(fā)生初期進行報警，達到提早消除火災隱患，使火災的損失降低到最小，將生命財產(chǎn)和建筑物從火災的威肋、中解救出來。

???圖2 各類火災探測器靈敏度

　　??二.系統(tǒng)應用?

　　某大空間潔凈廠房凈高15m，廠房潔凈度為100萬級，空調(diào)為上出風，下回風。無法使用傳統(tǒng)的點式感煙探測器，車間內(nèi)有吊車，吊車移動可能會遮擋，不適于采用紅外對射探測器。綜合考慮下來，設計采用空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)，在廠房吊頂內(nèi)和回風道內(nèi)回風口處設置采樣管，對廠房內(nèi)的空氣進行采樣如圖3所示。

圖3? 廠房內(nèi)的空氣進行采樣

　　在廠房吊頂內(nèi)采用毛細管采樣方式，如圖4所示。由于生產(chǎn)工藝要求，生產(chǎn)產(chǎn)品的不連續(xù)性，在不生產(chǎn)時，為了節(jié)能，空調(diào)停止運行。因此，設計時，不僅要考慮在回風道內(nèi)安裝空氣采樣管，而且需在吊頂內(nèi)設置空氣采樣管，以便在各個工況下均能有效地保護廠房的安全。

圖4 毛細管采樣示意圖?

　　在潔凈廠房的消防工程中，由于潔凈廠房通風系統(tǒng)的氣流運動高速，一方面使煙霧大幅度稀釋，難以達到傳統(tǒng)的煙霧探測設備的報警閾值;另一方面，循環(huán)氣體有時也會使煙霧難以達到探測器的安裝位置，造成報警延誤或漏報。在設計中采用空氣采樣管置于回風管回風夾道內(nèi)，就可避免了上述問題，由于在實際應用中起到了很好的效果。由于空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)，可以在火災第一階段，沒有產(chǎn)生可見煙霧的發(fā)熱階段提前報警，而不像傳統(tǒng)式的感煙探測器要在產(chǎn)生一定的可見煙霧后才能發(fā)出報警。由此，可以在極早的階段發(fā)現(xiàn)火災征兆，為撲滅火災贏得寶貴的時間。?

　　3系統(tǒng)適用范圍

　　?在消防工程中，空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)不僅適用于大空間潔凈廠房工程，還適用于以下場所:?

　　(1)點式感煙、感溫火災探測器不適合的大空間庫房，建筑高度超過12m的房間或有特殊要求的場所。?

　　(2)低溫場所，例如冷庫等。?(3)對火災要求及時發(fā)現(xiàn)的場所，例如通信和金融行業(yè)的重要機房、計算機房等。

　　?(4)具有較強的電磁輻射和有核輻射等容易引起其他探測器誤報的場所，可以將采樣管改用銅質(zhì)，以避免塑料管的老化。由于采用空氣采樣式極早期火災報警系統(tǒng)所有的電子元件設于探測器的機殼內(nèi)，而探測器設于輻射場之外，現(xiàn)場采樣通過采樣孔和采樣管獲取空氣采樣，無電器元件，因而不受現(xiàn)場的電磁干擾。

　　?4選擇原則和設置要求?

　　(1)根據(jù)DG/TJ082048-2008《民用建筑電氣防火設計規(guī)程》，對空氣采樣早期探測報警系統(tǒng)的選擇原則進行介紹。

　　?空氣采樣探測報警系統(tǒng)可用于火災初期產(chǎn)生煙霧，需要早期和極早期火災探測的場所?？諝獠蓸訜熿F探測報警系統(tǒng)的保護對象應根據(jù)其使用性質(zhì)、重要程度、火災危害性、疏散和撲救難度等分為以下類別:

　　?①A類如電信機房、數(shù)據(jù)中心、信息中心等。

　　?②B類如重要的計算機房、微波站、博物館、圖書館、資料、檔案館，以及環(huán)境復雜、人員疏散困難的超大空間等。

　　?③C類如腐蝕性和有毒危險物品庫房、醫(yī)院的手術室、掃描室、核磁共振室、地鐵大廳、體育館、會展中心、高架物品庫等。

　　?在工程設計中，首先要根據(jù)保護對象的使用性質(zhì)，重要程度選擇合適的探測報警裝置。

　　?(2)空氣采樣報警系統(tǒng)的設置要求如下:?①非高靈敏度的空氣采樣報警系統(tǒng)的采樣管網(wǎng)安裝高度不應超過16m，高靈敏度的空氣采樣報警系統(tǒng)的采樣管網(wǎng)安裝高度應超過16m。

　　?②對于可能存在煙霧分層的高大空間或安裝高度超過27m時，應在多個高度進行采樣?？刹扇≡诙鄠€水平高度布置采樣管網(wǎng)，或在頂部布置一層水平采樣管網(wǎng)的同時，再向下垂直布置縱向采樣管網(wǎng)。?

　　③一臺探測器的采樣管總長不宜超過200m，單管長度不宜超過100m。采樣孔總數(shù)不宜超過100個，單管上的采樣孔不宜超過25個。要取得最好的性能，必須盡可能設計使用多根較短的采樣管，而不是一根較長的采樣管。這樣可以縮短氣泵從采樣管最遠端抽取空氣樣本至探測器的氣流傳輸時間。?④在煙霧最有可能經(jīng)過的途徑(如回風格柵口、回風廊道)布置采樣點，是極早報警的有效方法。?

　　(3)采樣管的設置要求如下:?

　　①采樣管最遠距墻的距離不應大于采樣管間距的一半，采樣管的間距不宜小于采樣孔的間距。

　　?②采樣管布置在地板下方且氣流方向是由上而下時，應根據(jù)地板的高度、氣流的方向和地板孔的位置調(diào)整采樣管。?

　?、郛敼艿啦贾眯问綖榇怪辈蓸訒r，采樣孔間距不應大于3m。

　　?④當管道布置為毛細管采樣方式時，毛細管長度最長不宜超過4m。?

　　(4)采樣孔的設計應符合下列規(guī)定:

　　?①采樣孔至墻壁、梁邊的水平距離，不應小于0.5m。

　　?②采樣孔周圍0.5m內(nèi)不應有遮擋物。

　　?③采樣孔至空調(diào)送風口邊的水平距離，不應小于1m;至多孔送風頂棚孔口的水平距離，不應小于0.3m。

　　?④在走道的頂棚上設置采樣孔時，宜居中布置采樣孔。采樣孔距端頭墻的距離，不應大于采樣孔安裝間距的一半。

　　?⑤當梁凸出頂棚的高度超過600mm時，每個梁間區(qū)域至少應設置一個采樣孔;當梁凸出頂棚的高度小于600mm時，可不計梁影響。

　　?⑥對于吊頂下安裝的采樣管，當?shù)蹴斨恋匕甯叨刃∮?m時，宜貼著吊頂安裝采樣管。吊頂至地板高度為4～20m時，采樣孔與頂?shù)木嚯x不應大于600mm。若該建筑有明顯的熱屏障現(xiàn)象時，亦可依屋頂結(jié)構適當調(diào)整該距離，或進行不同高度的采樣。

　　?5.結(jié)束語

　　?空氣采樣報警器在實際應用中，不僅可以作為一個獨立的火災報警裝置，也可以與其他探測器一起組成火災報警系統(tǒng)。布置在現(xiàn)場的空氣采樣報警器可以通過報警總線方式接入火災自動報警系統(tǒng)。因此，傳統(tǒng)的火災自動報警系統(tǒng)應是開放型、兼容型的。只有這樣，才能更加全面、及時、有效地預防火災的發(fā)生。?

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