芻議城市建筑消防報警系統建設

路蓉杰

城市建筑中的火災事故是常見的安全隱患，對人們的生命及財產造成巨大的威脅。預防火災的發生至關重要，因此，需要在建筑中設置火災自動報警系統來提早發現，及時消除火災，減少由此帶來的損失。在火災自動報警系統的設計中，探測器作為火災信號的第一識別裝置，其選擇、安裝、質量控制和驗收維護，都十分的重要。

一、城市建筑中消防報警系統的基本概況

1.消防自動報警系統的介紹及探測器的重要作用

為了及早識別，并降低建筑物發生火災后的危害，根據《建筑設計防火規范》的要求，大量建筑物需要安裝火災自動報警系統。火災自動報警系統包括觸發、報警、聯動以及輔助裝置幾個重要的組成部分。它能夠在建筑物發生火災的初期，通過探測器對具體的參數（熱量、煙霧、火焰等）進行有效識別，并在系統內部轉換成電信號，傳送至報警裝置中，通過聯動及其他輔助裝置，以明顯的信號（聲音報警及燈光報警）對在建筑物中的人們發出警告，并通過遠程系統連接到相關的消防裝置，第一時間疏散，并盡量減少火災造成的損失。

報警系統對保障人們的生命及財產安全至關重要。其中探測器是對火災進行初步識別的重要裝置，它直接影響火災數據識別的及時性和有效性。它是火災信號轉變為報警信號的數據采集者。因此在進行火災報警系統的設計時，必須首要考慮探測器的設計，需要根據不同的使用環境及可能發生潛在火災的類型進行選擇，必要時可以選擇多種類型的探測器進行組合，構建出最適合建筑物的報警裝置。火災探測器隨著防火研究的不斷深入，其可靠性進一步提升。同時功能性更強，能夠有效識別真假火災，過濾不必要的干擾，實現火災預警及智能火災判斷，為人們與火災的對抗提供了有力的支持。

2.火災自動報警系統的設置要求

火災自動報警系統適用于人員居住和經常有人滯留的場所、存放重要物資或燃燒后產生嚴重污染，需要及時報警的場所。當建筑內設計有火災自動滅火裝置時，需要設置火災自動報警系統，配合其聯動，完成火災的報警以及撲滅。

二、火災探測器的基本分類

火災探測器可按多種方式分類，如：根據信息采集類型及原理、監控范圍（安裝方式）、接線方式、復位功能、拆卸性能等進行分類。

1.按對現場的信息采集類型分為：感煙探測器，感溫探測器，火焰探測器，氣體探測器，復合火災探測器。

2.按設備對現場信息采集原理分為：離子型探測器，光電型探測器，線性探測器，圖像探測器，漏電流感應型火災探測器，靜電感應型火災探測器，微壓差型火災探測器，超聲波火災探測器。

3.按設備在現場的安裝方式分為：點式探測器，線（纜）式探測器，紅外光束探測器。

4.按探測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編碼，撥碼開關編碼的又叫撥碼編碼，它又分為：二進制編碼，三進制編碼。

5.根據其是否具有復位功能，分為可復位探測器和不可復位探測器兩種。

6.根據其維修或保養時是否具有可拆卸性，分為可拆卸探測器和不可拆卸探測器兩種。

火災探測器的常見類型如表1所示：

表1 常見的火災探測器類型

三、火災探測器的設置

不同的火災探測器在設置時，具有比較大的區別。且相關的參數和距離設定需要符合運算公式及探測需求。下面筆者對主要的火災探測器的設置進行分析。

1.點式探測器

點式探測器是目前為止應用較多的探測器類型，適用于大多數的高層建筑之中。在進行點式探測器設置時，應與火災氣流沿頂運行機理相應，且需要遵循以下原則。

第一，點式探測器的布置位置要與樓層的空間分布相適應。根據其探測區域和半徑，應在每個房間內至少布置一個探測器，空間大的房間，根據面積相應的增加數量。

第二，不同的探測器根據屋面的坡度，地面面積及房間高度，其可保護范圍是有所區別的。且探測器安裝間距極限曲線的規定范圍有所差異，要參考所有參數來確定探測器的間距。例如感煙探測器當地面面積在80㎡，房間高度在12m以內時，在屋面坡度大于30°時，其保護半徑為8m，保護面積為80㎡。感煙探測器對屋頂的形狀及坡度的反應更為明顯。當屋頂具有熱屏障時，要考慮感煙探測器與屋頂結構的距離。當屋頂的形狀是鋸齒或者人型時，應考慮增設探測器的數量，確保其保護范圍。

第三，探測器的安裝數量，可根據相關的計算公式（1）來確定，根據計算結果取整數。

其中S為需探測區域的面積大小；k為修正系數(修正系數根據保護對象的等級有所區別，保護對象等級越高，其修正系數越小。特級保護對象（容納人數超過10000人的公共場所）宜取0. 7～0. 8、一級保護對象（容納人數超過2000～10000人的公共場所）宜取0. 8～0. 9、二級保護對像（容納人數超過500～2000人的公共場所）宜取0.9～1. 0)、其他場所可取1.0； a為探測器的保護面積。探測器的數量不能小于計算值。

第四，為了保證探測器的有效探測，在探測器周邊50cm的范圍內不應存在遮擋物。同時，要考慮空間隔斷對探測面積的影響。

以感煙探測器及感溫探測器來說，在探測區域內包括突出梁結構的頂棚上，其需要遵循相應的設置原則。當突出頂棚的梁結構高度不足20cm時，其對探測器的保護面積影響甚微，可以忽略其影響。當高度不超過60cm時，按照規范要求，來衡量梁結構對探測器保護面積的影響，并適當的增加探測器的數量。當高度已經超過60cm時，其對探測器產生了嚴重的阻斷作用。因此在以梁結構作為空間區域劃分的范圍內，應至少設置一個探測器。當梁結構的間距小于1m時，其空間隔離效果減少，可以忽略。

除了突出的梁結構外，探測區域內如存在其他大型的可阻斷探測面積的設備或者物體，均應在隔斷區域內分別設置探測器。

第五，當探測位置的頂棚寬度不超過3m時，探測器設置在中間位置。不同感應原理的探測器其設置間距差別明顯。感溫式探測器的間距應大于10m且不大于15m；其與墻壁的距離不小于于1/2間距；而感煙式探測器的間距要遠大于感溫式探測器，其間距應大于15m。

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

第七，點式探測器基本上都是按照水平的方式進行安裝的。當根據屋面傾斜度等參數，需要進行傾斜安裝時，應控制探測器的傾斜角度不超過45°。

2.線式探測器

線式探測器根據探測器的類型不同，其在設置時遵循不同的原則。其在設置時，也根據應用環境的不同而有所變化。

當線式定溫火災探測器安裝在電纜隧道、電纜夾層、配電站的電纜橋架或支架上時，宜以正弦波方式敷設于所有被保護的動力電纜或控制電纜的外護套上面，盡可能采用接觸安裝，但檢修增加而需保護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。敷設探測器的長度可根據公式（2）進行計算。

其中L代表托架的長度，k為倍率系數。須經常更換電纜的橋架可以使用懸掛的方式安裝。懸掛電纜的數量根據橋架寬度決定，當寬度超過60cm時，電纜的數量須不小于2根。

紅外光束感煙式探測器是一種抗干擾性極強的探測器。其在設置時，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應控制在30cm～100cm之間。這類傳感器的間距控制應以紅外光束為基準，保證光束組間距離不大于14m，且確保紅外線光束發射器與接收器的間距滿足收發要求，控制在100m的有效距離內。

3.手動與自動報警相結合

為了提升建筑的安裝性，除了基于火災自動報警系統的感應外，還需要設置手動控制裝置，以防在系統不能正常識別時，通過手動控制按鈕，進行報警信號好的傳輸，最快地疏散建筑中的人群，降低損失。 手動報警按鈕要與火災防控布局相一致，根據建筑平面圖，每個分區內設置不少于1個手動按鈕，相鄰的分區報警距離不能超過30m。對于建筑每個出口位置都應設置手動按鈕。手動按鈕與地面的距離應以成人基本身高為標準，方便啟動，且防止幼年兒童誤觸碰，產生錯誤報警。

四、火災探測器的驗收及相關維護

在火災探測器安裝完成后，需要對探測器的施工進行驗收，以保證探測器的安裝符合火災報警的要求，能夠有效地識別火災危害。

火災探測器及火災自動報警系統的完整驗收應由具備資質的機構進行，并在當地公安消防主管監督部門進行申請，方可進行。在驗收時，須建設方、設計方、施工方以及系統測試方共同完成，以便及時發現問題，并做出調整。在進行驗收前，要向主管部門提供完整的驗收資料，包括報警系統的竣工表、設計圖；系統的完整施工記錄；參與施工及調試維護的工作人員名單；系統的調試報告等作為驗收的參照依據。

探測器的主要驗收內容包括所使用的探測器類型、型號是否與設計一致；所選擇的探測器是否符合建筑物的防火要求，即適用場地、高度等；探測器間的間距，可保護范圍；探測器是否能正常響應等。其中探測器的選型、間距、場地適用性屬于基本準則，所安裝的探測器必須滿足相應的條件和規范，才能進一步進行驗收。探測器的安裝質量應控制在以下范圍內：1.探測器周圍50cm內不可存在遮擋探測器的雜物；2.探測器中心與其他環境的距離如

表2：單位：m

3.探測器一般處于探測范圍的中間位置，且與聯動防火裝置保持1.5m±0.5m的距離；4.不同類型的探測器其安裝間距有所區別，需要進行差異化判斷，例如感溫式探測器的間距應不大于15m；其與墻壁的距離不大于1/2間距；5.探測器的確認燈應朝向視線開闊的主入口方向，便于人員進行觀察和監測；6.為了方便調試和維護，探測器底座需要預留一定長度的外接導線，其導線長度不應小于15cm。

探測器驗收的重點內容是探測器能夠正常響應并識別火災。在進行探測器響應試驗時，可抽取一定量的探測器進行試驗。探測器的試驗數量不可低于10只。安裝數目多的探測器可按比例抽取。對于抽取試驗的探測器要進行明確的位置標注和記錄，以防重復測驗統一位置，降低抽檢的可靠性。

尤其對于超高層建筑而言，公共區域及室內的探測器均應進行抽檢。其驗收合格的標準是能夠對所感應的物理參數快速響應識別出來，在規定時間范圍內能夠將物理參數轉變為電信號，并輸送到報警裝置中，報警裝置可根據電信號發出警報。報警信號的發出位置應與預設位置相一致。對于抽檢過程中，未能進行有效報警的探測器進行檢測，調換不合格的探測器。對于存在消防聯動設施的建筑，要進行相關的聯動測試。例如防排煙系統聯動測試。

火災探測器在投入使用2年后，應按照一定的周期（每3年一次）進行徹底清洗，減少外界環境及雜質對探測器靈敏度的影響以及參數漂移，防止探測器發生誤報或者是漏報的情況。例如離子探測器對外界環境中的浮沉或者空氣中的水分子反應強烈，若探測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，探測器的反應就會遲緩甚至不響應。探測器的電子元件的參數在長時間運行后會發生漂移，與初始指標不一致，因此需要進行周期性的調整，以保證電子元件的正常運行。

五、結語

在城市建筑中，消防火災自動報警系統是提升建筑安全，保護人們生命和財產的重要裝置。其中探測器作為火災自動報警裝置的核心內容，其選擇和施工質量對于系統的穩定運行有著至關重要的作用。我們需要根據建筑物或者場地的地理位置，可發生的潛在火災、建筑物的高度等具體的參數，選擇符合報警規范的探測器，所有的探測器需要經過調試并驗收后，方可投入使用。探測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，在火災探測器功能不斷豐富和完善的當今社會，我們需要建立起對火災探測器及自動報警系統的全面深刻認識，并通過建設單位、施工單位、監管單位的多方面配合，來提升其價值。