綜合管廊消防系統中火災探測器的應用分析

摘要：綜合管廊作為城市基礎設施的重要組成部分，將電力、通信、燃氣、供熱、給排水等管線集中安置在地下空間，具有減少地面開挖、提高城市抗災能力、改善城市景觀等優點。然而，綜合管廊內的火災風險也相對較高，在管廊內設置有效的火災探測系統尤為重要。因此，對綜合管廊內常用火災探測器的應用進行詳細分析，探討各類傳感器的工作原理、優缺點、適用場景，給綜合管廊自動報警系統火災探測器設計提供一定的參考。

關鍵詞：綜合管廊；火災探測器；適用場景

中圖分類號：TU892 文獻標識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）08-0032-03

綜合管廊（下文簡稱管廊）作為納入各類管線的一個集約地下空間結構體、一個封閉的構筑物，其存在火災危險[1]，特別是含電力電纜的艙室和個別重點區域，這些區域需設置自動火災報警系統，而其所處的環境是相對潮濕的，特別是南方沿海地區，考慮到施工質量問題，廊內實際情況會更復雜，因此火災探測器的選型更值得斟酌。

1 火災探測器在綜合管廊中的應用要求及分類

火災探測器是火災自動報警系統的重要組成部分，包括煙霧探測器、溫度探測器、火焰探測器和氣體探測器等。氣體探測主要針對燃氣艙室，比較特殊，這里暫時不做過多研究。

GB50838—2015《城市綜合管廊工程技術規范》、GB/T51274—2017《城鎮綜合管廊監控與報警系統工程技術標準》及SJG113—2023《城市綜合管廊工程消防技術標準》均明確在艙室和配套用房應設置感煙火災探測器，需要聯動的艙室或重點防護區域尚應設置感溫火災探測器或火焰探測器。

在管廊火災自動報警系統設計中應設置的火災探測器，包括感煙、感溫或火焰探測器。以下重點分析下這幾類火災探測器。

1.1 感煙探測器

感煙探測器通過感應煙霧粒子來探測火災，主要有點型、線型及圖像型三種，其工作原理、優缺點、適用場景對比見表1。

1.2 感溫火災探測器

感溫火災探測器主要分為點型和線型，其工作原理、優缺點、適用場景對比見表2。

點型探測器適用于關鍵設備和重要節點的局部監測，能夠快速響應局部煙霧或過熱情況。而線型探測器則適用于整個管廊通道和沿線路徑的連續煙霧或溫度監測，能夠覆蓋大面積區域，適應復雜環境。

1.3 火焰火災探測器

火焰火災探測器主要分為紫外火焰探測器、紅外火焰探測器、紫外/紅外復合火焰探測器，三種類型的工作原理、優缺點、適用場景對比見表3。

紫外線型火焰探測器適用于局部區域的快速火焰響應，而紅外線型火焰探測器適用于長距離和大范圍的火焰監控。紫外/紅外復合型火焰探測器則適用于全面火焰監控，提供高精度的火焰檢測。

隨著技術的不斷發展，復合型的火災探測器越來越多，如分布式智能圖像火災（煙霧/火焰）探測器，它是一種結合了感煙和火焰探測的復合型火災探測器，也是一種多光譜復合探測器，同時還兼顧了安防攝像機的功能[2]，其工作原理如下：通過紅外、近紅外、可見光多頻視頻攝像，采集災害事件早期火災初期的煙霧、火焰圖像，通過探測器內置DSP處理器中的智能模式識別算法和自適應學習算法，提取煙霧、火焰相關的各種物理特性，進行融合計算，形成火災概率信息，辨識出溫度異常和火災并進行告警，并可同時輸出復合圖像信息的探測方法，真正實現分布式智能圖像火災探測系統前端探測、分析、報警的功能。

2 綜合管廊自動報警系統火災探測器設計案例

以含電力電纜管廊為例，艙室內火災探測器的典型布置方式如下：

2.1 點型感煙探測器+線性光纖感溫探測器的組合

根據綜合管廊管廊斷面尺寸及規范要求，艙室內感煙探測器按8m間距布設，感溫光纖管廊頂部和每層支架上敷設，考慮到電力電纜為后期入廊，可等電纜入廊后與其同步輻射支架上的感溫光纖，這樣可節省初期的建設投資，平面圖布置見圖1。

2.2 分布式智能圖像火災（煙霧/火焰）探測器+線型電纜感溫探測器組合

同樣結合綜合管廊斷面及安防設計要求，艙室內按不大于100m布置1臺分布式智能圖像火災（煙霧/火焰）探測器，感溫電纜同樣考慮建設成本，只在管廊頂部敷設，后續根據電纜入廊情況隨其在支架上再行敷設，平面圖布置見圖2。

上述兩種組合都能滿足規范的要求，但是考慮到綜合管廊的特點，特別是南方沿海地區，明挖綜合管廊一般埋深在-3.5m至-2.5m，盾構綜合管廊的埋深一般都在-7m及以下，因此綜合管廊內會比較潮濕，特使碰到雨水天氣的時候，是潮濕和凝露的場所。

根據對目前市場上點型感煙探測器的調研，普遍給出的技術參數都是“相對濕度≤95%，無凝露”，即便是點型感溫火災探測器也一樣是“相對濕度≤95%，無凝露”。而實際應用的情況也是，往往僅過3～4個月，由于潮濕和凝露問題，點型探測器就會損失很多，或者誤報、故障不斷。

而分布式智能圖像火災（煙霧/火焰）探測器，機殼IP等級在IP65 或以上，另外由于探測器本身的功耗在10W上下，所以探測器的殼內和殼體溫度會高于廊道的環境，因此不會產生凝露現象，故而完全不影響成像探測器的使用。

根據GB50116—2013《火災自動報警系統設計規范》，在相對濕度經常大于95%、有大量粉塵、水霧滯留及可能產生水蒸氣和油霧的場所不宜選擇光電感煙探測器和線型光束感煙探測器。這進一步說明點型感煙探測器使用的問題所在。

再者組合二的方式還可以兼顧安防，可以將圖像探測器當成安防攝像機用，其視頻監控功能也滿足綜合管廊規范對于監控攝像機的要求，做到了安防和消防二合一，便于管理和安裝。

3 結束語

分布式智能圖像火災（煙霧/火焰）探測器既滿足綜合管廊國標關于使用圖像型感煙探測器的要求，又滿足管廊環境和高效探測的要求，探測器還可以進行探測分區的劃分，與滅火分區一一對應，實現精準控制。同時具備視頻監控、煙霧探測、火焰探測、定位定區等功能，這些復合功能具有很好的應用價值，可以與視頻監控系統整合應用，可以給出更準確的聯動控制信息。因此，該火災（煙霧、火焰）探測器是地下綜合管廊較佳的一個解決方案。

參考文獻

[1]章海玲.綜合管廊火災自動報警系統設計探討[J].現代建筑電氣，2018（5）：29-33.

[2]王吉紅.火災探測技術的現狀與發展趨勢分析[J].建筑安全，2024，39（7）：62-65+69.