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1、建筑技術論文:大空間建筑火災探測技術的探討摘要:針對大空間建筑火災燃燒過程中煙氣及火焰的動態(tài)特性變化規(guī)律,介紹了幾種大空間火災探測器的原理及類型,并對其在大空間建筑中的選型、應用及布防進行了探討。關鍵詞:大空間建筑;線型光束感煙探測器;圖像型火災探測器;吸氣式感煙探測器0引言根據《火災自動報警系統設計規(guī)范》GB50116-98第7.2.1條規(guī)定,在一般建筑中廣泛使用頂棚安裝的感煙和感溫型火災探測器,其高度通常在8m以下,火災煙氣能夠很快到達頂棚,并沿頂棚蔓延,探測效果理想。建筑的空間結構與火災探測器的有效性緊密相關,而在大空間建筑中,其早期
2、火災煙氣運動具有的煙氣彌散、沉降現象和熱障效應,導致大空間內的煙氣層高度很不均衡,煙氣控制較為復雜。受空間高度和面積的影響,陰燃火的煙氣上升速度較慢,同時受到熱障效應(又稱“逆溫層”,16m以上尤為明顯)、通風條件的影響,常常當火災發(fā)展到相當的程度,探測器才能感應,難以實現早期火災報警;明火的火災煙氣雖上升速度快于陰燃火,但升至頂棚后會反向下擴散,并停留于中上部空間,頂棚處煙霧濃度反而較低,因此同樣不利于早期探測報警。目前適用于大空間場所火災探測的幾種探測器類型有:吸氣式感煙探測器、線型光束感煙探測器、圖像型火災探測器等,使大空間火災探測問
3、題得到了較好的解決,并在國內煙草、石化、倉庫、會展會堂、體育、廣電劇院和電信行業(yè)得到了廣泛應用,取得了顯著的經濟效益和社會效益。1針對幾種大空間場所探測器特點的分析比較1.1感煙探測方式的比較(1)吸氣式感煙探測器具有較高的靈敏度,在潔凈環(huán)境中,為最佳選擇,且對于各種類型火災的煙氣擴散均能做出報警響應,因此空氣采樣探測器具有很高的報警準確性,漏報率極低。但受采樣管網安裝位置影響,相較于線型光束感煙探測器更靠近頂棚,因此響應相對滯后。(2)線型光束感煙探測器在大空間建筑內可分層設置,對于擴散煙氣的報警響應比較靈敏,即煙氣擴散到探測器的監(jiān)測區(qū)域
4、并達到一定的濃度探測器即可做出報警響應。線型光束感煙探測器可分為紅外對射型和光截面圖像型兩種,其兩者特點分析比較如下:①紅外對射型是有發(fā)射器和接收器組成,發(fā)射器與接收器必須較精確的對準,否則接收器接收不到發(fā)射的紅外光線,所以對安裝精度要求較高;在使用過程中,由于建筑物的不穩(wěn)定性,會導致原本對正的接收器和發(fā)射器發(fā)生偏移,也同樣會導致系統的不正常,系統維護相對工作量大。另外,發(fā)射器只有一根發(fā)射管組成,發(fā)射管的老化,會導致紅外線衰減,當達到一定程度時,系統會發(fā)生誤報,這是必須調整其靈敏度來糾正它,使之正常工作;當其使用到一定程度時,發(fā)光管必然報廢
5、,導致設備的更新。②光截面圖像型探測器采用截面網式覆蓋,較好地克除了紅外對射的這些缺點,用來取代紅外對射從技術角度來說是完全合理的,也是必要的。特點如下:面成像自動跟蹤定點監(jiān)測,徹底解決了常規(guī)線性感煙探測器由于安裝移動而造成的誤報問題;具有分辨發(fā)射光源與干擾光源的能力,提高了系統抗干擾的性能;對光截面中相鄰光束的相關分析,克服了單光束火災報警由于系統偶然因素而造成的誤報,提高了系統的穩(wěn)定性;由多光束組成光截面,對被保護空間實施任意曲面式覆蓋,極大地提高了快速響應區(qū)域的面積,使得在大空間實現早期報警成為可能;自動檢測和跟蹤由灰塵積累而引起的工
6、作狀態(tài)的漂移,根據環(huán)境變化,自動調節(jié)探測器的工作參數,因此可大大降低由灰塵積累和環(huán)境變化所造成的誤報和漏報。1.2感火焰探測方式的比較火焰探測器對于明火的靈敏度遠高于其他感煙探測器,但對于不同火源位置的報警響應速度不同,距離起火點越遠的探測器報警響應時間越滯后,因此設計選型時應參考保護空間的距離做適當的選型及點位布設?;鹧嫣綔y器據其探測機理又可分為點式紅外火焰探測器和圖像型火災探測器。(1)點式紅外火焰探測器分為單波段、雙波段、三波段紅外火焰探測器和紫外、紅外復合火焰探測器等。其中雙波段紅外火焰探測器以其可靠性高、成本較低等優(yōu)勢獲得了較大的
7、市場,但易受環(huán)境干擾,抗陽光、大功率照明燈等熱體紅外光干擾能力較弱。(2)圖像型火災探測器采用雙波段圖像火焰探測技術,由紅外CCD和彩色CCD組成,具有同時獲取現場的火災信息和圖像信息的功能特點。將火災探測和圖像監(jiān)控有機地結合在一起,據立體視覺相機定向規(guī)則,在彩色影像上對可疑同名點進行計算與判別,利用彩色影像的色度判據、紋理判據進一步判別火災。探測器可利用能量增長趨勢、頻閃特性、色譜特征判據、相對穩(wěn)定性判據、火災燃燒的紋理判據等一一進行判別,當這些判據全部得到滿足后,即可確定存在火災,誤報率極低。同時可根據立體視覺提供的空間坐標,通過聯動控
8、制系統實現火災的定點撲救;并具有防塵、防潮、防腐蝕(或防爆等特殊場所)等功能,可廣泛應用于易產生明火及陰燃火的各類場所。特點如下:具有保護面積大、探測距離遠、響應速度快、報警準確