大空間消防系統在亞運城綜合體育館的應用

藍宗長

（廣東省工業設備安裝公司，廣東 廣州 510080）

1 系統介紹

亞運城綜合體育館包括亞運體操館、臺球館、壁球館及廣州亞運歷史博物館，在2010年亞運會及亞殘運會期間作為體操、藝術體操、跳床、臺球及壁球等項目比賽場館，其中廣州亞運歷史展覽館賽時作為亞奧理事會和1～15屆亞運會的展示場所，傳揚亞運歷史軌跡。本工程建筑總面積為50194平方米，其中：亞運體育館建筑面積約為30891平方米，賽時為6000座規模的體操館；臺球館可容納1000觀眾及29張球臺，壁球館可容納800觀眾，設9個標準比賽場地，與臺球館合建成綜合館，建筑總面積約15626平方米；亞運歷史博物館賽時使用面積為3677平方米，賽后改造為展覽空間。建筑層數為4層，建筑高度34米。本建筑物共設置46套雙波段圖像火災探測器，69個線型光束感煙探測器發射器和21個線型光束感煙探測器接收器，40臺自動掃描滅火裝置，8臺自動尋的消防炮。該大空間消防系統集成火災安全監控系統及自動消防炮滅火系統、微型自動掃描滅火系統集防火、防盜、監控、自動滅火于一體，將火災圖像識別技術、紅外紫外傳感技術、智能定位技術、機械傳動技術有機結合在一起。自動消防炮滅火系統、微型自動掃描滅火系統依據此火災安全監控系統獨有定點探測滅火技術，形成完整的自動探測-自動定位-自動噴水滅火系統。

2 系統原理及產品特點

大空間消防系統可分為兩大部分：大空間火災安全監控系統和消防水炮系統，其對應關鍵技術分別是大空間火災探測技術和大空間滅火技術。

大空間火災探測技術按照探測元件與探測對象的關系可分為接觸式和非接觸式兩種基本類型。在火災的初期階段，煙氣是反映火災特征的主要方面。接觸式探測就是利用某種裝置直接接觸煙氣來實現火災探測的，只有當煙氣到達該裝置所安裝的位置時感受元件方可發生響應。煙氣的濃度、溫度、特殊產物的含量等都是探測火災的常用參數。當火災發生時，熱氣流的上升和水平流動規律既與室內凈空高度有關，也與送排風系統、防排煙系統有關，更與建筑內部布置有關，是個較為復雜又難以控制的問題，煙氣的濃度、溫度、特殊產物的含量很難達到探測器報警所設定閥值，發生探測器不報警或者誤報等情況，所以接觸式探測技術無法解決大空間火災探測的要求。

非接觸式火災探測器主要是根據火焰或煙氣的光學效果進行探測的。由于探測元件不必觸及煙氣，可以在離起火點較遠的位置進行探測，所以探測速度較快，適宜探測那些發展較快的火災。這類探測器主要有光束對射式探測器、感光(火焰)式探測器和圖像式探測器。

（1）光束式探測器是將發光元件和受光元件分成兩個部件，分別安裝在建筑空間的兩個位置。當有煙氣從兩者之間通過時，煙氣濃度致使光路之間的減光量達到報警閾值時，便可發出火災報警信號。線型光束感煙探測器采用光截面圖像感煙火災探測技術，它可對被保護空間實施任意曲面式覆蓋，不需要準直光路，具有一個接收器對應多個發射器的特點，能分辨發射光源和干擾光源，具有保護面積大，響應時間短的特點，同時具有防塵、防潮、防腐蝕的功能。

（2）火焰式探測器利用光電效應探測火災，主要探測火焰發出的紫外光或紅外光，而不用可見光波段，因為它不易有效地把火焰的輻射與周圍環境的背景輻射區別開來。

雙波段圖像火災探測器采用雙波段火災探測技術，具有同時獲取現場火災信息和圖像信息的功能特點，將火災探測和圖像監控有機地結合在一起，并具有防塵、防潮、防腐蝕的功能。

（3）圖像式探測器對火源的彩色電視攝影（CCD）與紅外造影（CCD）經圖形軟件解析探測報警，利用計算機軟件模擬人的視覺系統對火災進行識別的人工智能火災探測報警等方式。

對于大空間內的滅火，目前主要采取的方式是利用消防噴淋滅火系統，消防炮滅火系統。對于大空間滅火來說，消防炮比傳統的水噴淋等方法有無法比擬的優勢，對于比較大的建筑大廳，智能型消防炮滅火系統裝置更實用。目前，就其消防炮控制而言，有人工手動、有線遠控、無線遙控和數控等幾種方式。其中以消防炮自動火災自動跟蹤、自動定位、全自動實施滅火、自動恢復技術最為先進。也是大空間消防技術的發展方向。自動尋的滅火裝置屬大空間建筑滅火專用產品，在其保護范圍內一旦發生火情，該裝置會立即啟動，自動掃描火源，精確定位，一旦確認火源后，立即開啟電磁閥噴水滅火，并向控制中心發出報警信號，待將火災撲滅后，裝置自動停止射水，并自動重復巡視一周，確認無火點后，待機監視。

火災安全監控系統系統和自動消防炮滅火系統、微型自動掃描滅火系統組合集火災監控、圖像監控及聯動控制等多功能于一體，形成火災探測與定點撲救相結合的主動式火災防治系統，從而實現大空間內火災自動報警與空間定位聯動滅火的統一，系統具有以下三種滅火方式：自動滅火、遠程手動滅火、現場手動滅火。自動滅火方式：信息處理主機檢測到雙波段探測器或光截面探測器報火警后，自動啟動聲光報警，自動控制相關的消防炮（或自動掃描滅火裝置）掃描、定位，自動開啟水泵和電磁閥實施滅火，同時，信息處理主機自動切換報警圖像和消防炮（或自動掃描滅火裝置）圖像到監視器，自動進行錄像，自動記錄報警信息，自動記錄啟泵、開閥、水流動作等重要信息。遠程手動滅火方式：消防控制室接到火警信號后，值班人員在消防控制室通過切換現場彩色圖像進一步確認，通過集中控制盤遠程控制消防炮（或自動掃描滅火裝置）、電磁閥及消防泵動作，實施滅火。現場手動滅火方式：現場人員發現火源點，通過現場控制盤手動控制相應的消防炮（或自動掃描滅火裝置）對準火源點，啟動電磁閥及消防泵，實施滅火。

3 系統設計方案如圖一、二所示。

圖1 大空間報警系統圖節選

圖2 水炮系統控制原理圖節選

4 安裝工藝要點

4.1 噴頭（高空水炮）安裝：由于安裝部位為高空，樓板底固定受力點與噴頭（高空水炮）的垂直距離較遠，且噴頭（高空水炮）在噴水時存在水流的反作用力，故在配水支管上的支架需安裝為防晃固定支架。且支架與配水支管固定連接處距噴頭（高空水炮）宜為30cm。

4.2 一般大空間場所布置噴頭時應注意天花造型是否妨礙噴頭（高空水炮）射水，特別是高空水炮需要旋轉確定方位射水滅火，如天花造型妨礙噴頭（高空水炮）時則需要改天花造型或降低噴頭高度。

4.3 電磁閥和噴頭的安裝應在管道沖洗合格后進行，探測器與噴頭之間的水平安裝距離不得超過600mm。

4.4 由于安裝部位為高空，對閥門等部件在安裝時需比普通的低層更多地考慮日后檢修方便而設置維修天橋及預留檢修孔。

4.5 在噴頭與紅外線感應裝置安裝時應注意兩者保持一定的水平距離或垂直距離，以防在試驗時噴頭噴出的水流會濺上感應裝置，造成感應裝置短路。

4.6 系統的供電采用AC220V、50HZ的單相電源，并應配置不間斷穩壓電源（UPS）。

4.7 探測器的安裝位置應盡量避開其他強紅外光區域。

4.8 所有線纜必須穿管敷設，電源線與信號線及其他通訊線應分別單獨穿管，不得穿入同一線管，系統電線分色、與強電隔離等細節習以及其他要求均參照國家標準《火災自動報警系統設計規范》、《火災自動報警系統施工驗收規范》。

4.9 探測器的外接導線及導線出口應做防水處理并進行金屬軟管保護，金屬軟管要與系統的電線管路可靠連接。

4.10 系統接地是抑制干擾的重要措施，當系統產生不明故障和誤報火警時，首先考慮的是系統接地是否良好。系統接地屬抗干擾性接地，接地電阻要小于4歐。

4.11 根據設計要求，本系統采用控制器單點接地方式，施工中應將系統控制器的接地點連接在同一點，由這一連接點接入屏蔽地線連接端，除此之外，本系統中的總線、遠程通訊線等均不得與任何形式的地線或中性線連接，以防上設備的誤動作。

4.12 管網安裝完成后，需對管網進行水壓試驗，電氣控制系統安裝完后需進行系統調試。本工程調試后經模擬火源試驗，水炮或噴頭在2分鐘內噴水將模擬火源熄滅。

結束語

大空間消防系統集電子控制、紅外紫外傳感技術、激光測溫及定位技術、通訊報警技術、機械傳動技術和流體力學為一體，它具有體積小、流量大、有效、快速、準確、主動滅火等優點，符合將火災消滅在初始階段的原則，在將來的消防工程中將會越來越廣泛地應用。

[1]《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(2005)

[2]《火災自動報警系統設計規范》GB50166-98[3]《火災自動報警系統施工及驗收規范》GB50166-2003

[4]《固定消防炮滅火系統設計規范》GB50338-2003

[5]《自動噴水滅火系統施工及驗收規范》GB50261-2005