1、工程特點(diǎn)及消防設(shè)計難點(diǎn)
深圳國際會展中心為單層大空間公共建筑，深圳國際會展中心一期項(xiàng)目用地面積約121.42萬㎡，總建筑面積約160.5萬㎡，其中室內(nèi)展廳面積約40萬㎡，共19個展廳，均采用單層、大跨度空間設(shè)計和先進(jìn)的魚骨式布局,項(xiàng)目配備有約64.2萬㎡的會議、辦公、餐飲、倉儲及154.3萬㎡的配套商業(yè)。等二期展廳建成后,這里將成為全球最大的會展中心，層高高、跨度大，因此屋面玻璃罩頂?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)在自然環(huán)境影響下會發(fā)生形變。
深圳國際會展中心一期項(xiàng)目共19個展廳，包括18個2萬㎡標(biāo)準(zhǔn)展廳和1個5萬㎡超大型展廳，所有展廳采用單層（層高20m）、大跨度空間設(shè)計。在設(shè)計中充分考慮建筑的特殊性，且對火災(zāi)事故進(jìn)行有效探測、及時報警，將災(zāi)害降到最低才是火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計的重點(diǎn)。
2、工程設(shè)計及難點(diǎn)解決
2.1火災(zāi)探測器選擇
依據(jù)GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第12.4.1條款規(guī)定，高度＞12m的空間場所宜同時選擇兩種及以上火災(zāi)參數(shù)的火災(zāi)探測器。這里火災(zāi)參數(shù)主要包含熱(溫度)、煙(煙霧粒子)、光(火焰)、氣(氣體)、聲(燃燒聲)幾類，根據(jù)探測火災(zāi)參數(shù)的不同，火災(zāi)探測器分為感溫探測器、感煙探測器、火焰探測器、氣體探測器以及聲音探測器等。其中，感溫探測器常用產(chǎn)品為點(diǎn)型感溫探測器及纜式線型定溫火災(zāi)探測器，由于探測精度差、反應(yīng)時間長，不適合用于高大空間建筑;氣體探測器多用于環(huán)境存在可燃?xì)怏w的場所;聲音探測器的響應(yīng)速度較慢，且易受環(huán)境聲音影響產(chǎn)生誤報警，實(shí)際工程中鮮少使用;另外，點(diǎn)型感煙探測器及點(diǎn)型火焰探測器適用場所的高度宜≤12m，同樣不適合高大空間建筑。因此，結(jié)合高大空間項(xiàng)目特點(diǎn)及探測器產(chǎn)品特性，適合于高度＞12m的感煙探測器及火焰探測器主要有以下幾種。
1)紅紫外對射型線性光束感煙火災(zāi)探測器探測部分由光束發(fā)射器和光電接收器兩部分組成。當(dāng)探測器光路上出現(xiàn)煙霧時，會使到達(dá)接收器的信號減弱;當(dāng)減光率達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時，探測器就會產(chǎn)生報警信號。紅紫外對射型線性光束感煙火災(zāi)探測器易于安裝、探測響應(yīng)迅速且工程造價較低，但因?yàn)楸竟こ虨椴Ａд猪?，穩(wěn)定性較差，如采用該類型探測器，較難滿足發(fā)射器與接收器精準(zhǔn)的對射，易發(fā)生誤報警，且后期維護(hù)工作量較大。
2)紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器探測部分由發(fā)射器和接收器組成（一個接收器，七個發(fā)射器），使用時每只接收器對應(yīng)多只發(fā)射器?；诓捎眉t紫外雙光源技術(shù)的圖像感煙火災(zāi)探測技術(shù)，在被監(jiān)控區(qū)域內(nèi)設(shè)置雙鑒式紅紫外發(fā)光陣列發(fā)射器和接收器，使紅紫外發(fā)光陣列發(fā)射出的紅紫外光斑影像由紅紫外攝像機(jī)轉(zhuǎn)換火災(zāi)信號，再有接收器通過輸入模塊接入消防監(jiān)控中心。一旦發(fā)現(xiàn)火災(zāi)情況，該探測器即可通過聯(lián)動控制報警器進(jìn)行火災(zāi)報警。
紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器采用非接觸式探測，對環(huán)境因素適應(yīng)能力強(qiáng)，具有分辨發(fā)射光源與干擾光源的能力。通過發(fā)射器與接收器一對多的形式，可使探測范圍形成一組平面或曲面，實(shí)現(xiàn)對被保護(hù)空間的全面式覆蓋，極大提高了火災(zāi)報警的準(zhǔn)確率和響應(yīng)速度。
3)管路采樣式吸氣感煙火災(zāi)探測器由吸氣泵、過濾器、LED探測腔、控制電路等組成。首先，探測器使用吸氣泵通過預(yù)先布置好的采樣孔和采樣管道抽取保護(hù)區(qū)內(nèi)的空氣，并將空氣樣本送入LED探測腔，在LED探測腔內(nèi)利用LED探測照射空氣樣本;若采樣空氣中含有煙霧粒子，則煙霧粒子所造成的散射光會被陣列式接收器接收，然后接收器會把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，并將其送到控制器的控制電路，這樣一來，信號經(jīng)處理后會轉(zhuǎn)換為煙霧濃度，對比設(shè)定報警閾值產(chǎn)生一個對應(yīng)的輸出信號，并在符合條件的時候發(fā)出報警信號。管路采樣式吸氣感煙火災(zāi)探測器靈敏度高、維護(hù)成本低，不會因環(huán)境因素的影響造成誤報。本工程屋面東西跨度99m，而單根采樣管安裝長度宜為≤100m，剛好滿足設(shè)計需求。
4)雙波段圖像型火災(zāi)探測器由紅紫外CCD和可見光CCD組成，將采集到的紅紫外視頻圖像信號或彩色視頻圖像信號傳送給信息處理主機(jī)進(jìn)行處理，通過分析圖像判斷是否有火災(zāi)發(fā)生。雙波段圖像型火災(zāi)探測器兼具火焰探測器及現(xiàn)場智能監(jiān)控功能，基于非接觸式探測技術(shù)，具有保護(hù)面積大、探測距離遠(yuǎn)、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，適用于大空間及其他特殊空間場所。
綜合上述分析，本工程采用了將能夠?qū)崿F(xiàn)早期煙霧探測的紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器、吸氣式感煙火災(zāi)探測器及以帶有圖像功能的雙波段圖像型火災(zāi)探測器相結(jié)合的火災(zāi)自動探測報警系統(tǒng)(紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器+圖像探測器模塊及后臺系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)紅紫外圖像感溫、感煙、感火焰復(fù)合型探測功能)。
GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》：
第12.4.1條：高度大于12m的空間場所宜同時選擇兩種及以上火災(zāi)參數(shù)的火災(zāi)探測器。
第12.4.2條：火災(zāi)初期產(chǎn)生大量煙的場所，應(yīng)選擇線型光束感煙火災(zāi)探測器、吸氣式感煙火災(zāi)探測器或圖像型感煙火災(zāi)探測器。
第12.4.3條：線型光束感煙探測器的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：
①探測器應(yīng)設(shè)置在建筑頂部；
②探測器宜采用分層組網(wǎng)的探測方式；
③建筑高度不超過16m時，宜在6~7m增設(shè)一層探測器；
④建筑高度超過16m但不超過26m時，宜在6~7m和11~12m處各增設(shè)一層探測器；
⑤由開窗或通風(fēng)空調(diào)形成的對流層為7~13m時，可將增設(shè)的一層探測器設(shè)置在對流層下面1m處；
⑥分層設(shè)置的探測器保護(hù)面積可按常規(guī)計算，并宜與下層探測器交錯布置。
NFPA72《NationalFireAlarmandSignalingCode》2016 Edition第17.7.3.1.2條、第17.8.3.3.1條和第17.11.5.3條規(guī)定：感煙型探測器、火焰型探測器和多感應(yīng)多組合型探測器等探測器的選擇應(yīng)綜合考慮環(huán)境溫度、濕度、氣壓、海拔，建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、大小，房間和頂棚的形狀、表面特征、高度，保護(hù)對象功能、特點(diǎn)，保護(hù)區(qū)域內(nèi)預(yù)期火災(zāi)發(fā)生率、可燃物的總量及燃燒特性，室內(nèi)空調(diào)和通風(fēng)，探測器產(chǎn)品說明書等因素的影響?！ ?/p>
NFPA92B《StandardforSmokeManagementSystemsinMalls，Atria，andLargeSpaces》2009 Edition第4.5.1.2條，對于煙霧分層能夠發(fā)生的大空間，應(yīng)采用以下規(guī)定中的一種監(jiān)測方法：
①光束式感煙探測器以向上的角度對射，穿過煙氣層且不考慮分層水平；
②水平安裝的光束式感煙探測器安裝在天花板，其他高度分層安裝覆蓋整個區(qū)域；
③水平安裝的光束式感煙探測器安裝在發(fā)生層化現(xiàn)象的最低高度?！ ?/p>
美國消防協(xié)會對于探測器的選擇只有大的原則，無具體的指導(dǎo)意見，高大空間探測器的選擇只提到了光束感煙火災(zāi)探測器的設(shè)置要求?！ ?/span>
GB50116-2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》對于高度超過26m的室內(nèi)空間線型感煙探測器未給出明確定義及設(shè)置要求，但已廢止的GB50116-98《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第8.2.1條曾明確規(guī)定紅外光束感煙探測器的光束軸線距頂棚的垂直距離宜為0.3~1.0m，距地高度不宜超過20m?！?/p>
此外，GB15631-2008《特種火災(zāi)探測器》對于各種特種火災(zāi)探測器應(yīng)用于大于25m室內(nèi)空間的性能測試也沒有提要求，探測器的靈敏度是否滿足尚未可知?！?/p>
對于自動射流滅火裝置（消防水炮）自帶探測功能的探測器是否可納入規(guī)范規(guī)定的火災(zāi)探測器的一種也未給出明確定義。
2.2工程設(shè)計
2.2.1紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器感煙火災(zāi)探測器布置
設(shè)計考慮到高度超過12m的高大空間場所建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在發(fā)生火災(zāi)時火源位置、類型、功率等因素的不確定性以及高大空間內(nèi)煙氣存在分層現(xiàn)象，在可能存在煙氣的多個高度設(shè)置線型光束感煙火災(zāi)探測器。本工程結(jié)合實(shí)際情況將紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器的設(shè)置分為兩個方面:展館內(nèi)部空間保護(hù)及弧形屋頂空間保護(hù)。
1)展館內(nèi)部（高度20m）空間保護(hù)紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器感煙火災(zāi)探測器水平分層布置，分為7個探測范圍，每個范圍內(nèi)因具體層高不同，設(shè)置2層紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器，在16m的位置布置一層，19.5m的位置布置第二層。
2)展館弧形屋頂空間保護(hù)由于煙霧會在空間頂部聚集，為提高報警的靈敏度，探測器的光束軸線至頂棚的垂直距離宜為0.3～1.0m。本項(xiàng)目在距玻璃罩頂部＜1m的范圍內(nèi)設(shè)置6組紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器。
2.2.2 雙波段圖像型火災(zāi)探測器布置設(shè)計
雙波段圖像型火災(zāi)探測器根據(jù)探測距離的不同分為30m、60m、80m、100m等多種型號規(guī)格。根據(jù)保護(hù)距離的遠(yuǎn)近，本工程選用的型號為:100m雙波段圖像型火災(zāi)探測器。
雙波段圖像型火災(zāi)探測器工作電壓等級為24V，由安裝在頂部的電源箱引出。電源箱電源及消防水炮解碼器AC220V電源均由設(shè)置在消防控制室內(nèi)消防水炮控制器的UPS不間斷電源提供，經(jīng)強(qiáng)電消防線槽引來。雙波段圖像型火災(zāi)探測器的輸出信號為復(fù)合視頻信號，每只雙波段圖像型火災(zāi)探測器需接入兩根視頻同軸線纜。
2.2.3吸氣式感煙火災(zāi)探測器設(shè)置
吸氣式感煙火災(zāi)探測器，設(shè)備安裝在距離地面1.5m的位置，通過規(guī)格DN25，ABS阻燃型采樣管布置在展館的頂部及周邊采集空氣樣本從而發(fā)出預(yù)警信號，采樣管安裝在頂部，每7m設(shè)置一個采樣孔，一個采樣孔相當(dāng)于傳統(tǒng)的一個煙感的保護(hù)面積及作用。
紅紫外雙鑒式成像感煙火災(zāi)探測器、雙波段圖像型火災(zāi)探測器、吸氣式感煙火災(zāi)探測器的相互結(jié)合，既實(shí)現(xiàn)了對早期火災(zāi)煙霧探測的要求，又滿足了早期火焰探測的要求，同時兼具視頻可視功能，在保護(hù)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)雙重覆蓋，探測功能上實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。結(jié)合實(shí)際產(chǎn)品設(shè)備參數(shù)，仍有以下幾項(xiàng)需要在產(chǎn)品安裝及設(shè)備調(diào)試過程中注意。
大型開放空間 – 如機(jī)場，火車站，體育場及購物中心，這些場所的特殊環(huán)境，對可靠火災(zāi)探測技術(shù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括火災(zāi)探測的可靠性，配置的靈活性,以及如何預(yù)防干擾性報警，如何有效降低安裝和維護(hù)的成本,提高效益。
普通的傳統(tǒng)對射式探測器容易出現(xiàn)以下問題:
易受到建筑物結(jié)構(gòu)位移的影響，造成對準(zhǔn)偏移,不能對煙霧進(jìn)行有效探測和報警;
由于灰塵和飛蟲,霧汽等干擾物的存在,容易引起干擾性報警;
傳統(tǒng)對射式探測器在安裝調(diào)試時需要精確對準(zhǔn)，往往需要花費(fèi)很多時間進(jìn)行安裝，調(diào)試及后續(xù)的日常維護(hù);
傳統(tǒng)對射式探測器在不規(guī)則的空間應(yīng)用具有局限性。
首先，消防設(shè)計能符合最新國標(biāo)對高度超過 12 米的高大空間的消防保護(hù)要求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)合型火災(zāi)探測器（感溫、感煙、感火焰）；
其次，產(chǎn)品的性能必須滿足會展中心開展日常工作的需要，比如，展會期間的展板、圍欄、橫幅等物體的遮擋，不能引起探測器的誤報，這要求設(shè)備對遮擋物包括灰塵霧霾等具有抗干擾能力；
同時，后期的維護(hù)工作量也是關(guān)注的焦點(diǎn)，而傳統(tǒng)對射探測器，受建筑物熱脹冷縮及自然沉降的影響， 會不可避免的發(fā)生位移從而可能導(dǎo)致誤報警，業(yè)主將不得不花費(fèi)大量的時間人力物力財力在對射探測器的頻繁校準(zhǔn)維護(hù)工作上，這是業(yè)主不可接受的；采用雙鑒式紅紫外火災(zāi)探測器+圖像+吸氣式感煙火災(zāi)探測器從而實(shí)現(xiàn)復(fù)合型探測，并且維護(hù)方便簡單。
功能復(fù)雜的大型公共建筑如何實(shí)現(xiàn)有效、及時的火災(zāi)探測在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)計中尤為重要。從安全的角度考慮，通過將適應(yīng)工程特性的不同火災(zāi)參數(shù)探測器結(jié)合使用（實(shí)現(xiàn)感溫、感煙、感火焰），對不同火災(zāi)參數(shù)進(jìn)行綜合分析判斷，可更加快速、準(zhǔn)確的探測火災(zāi)事故的發(fā)生，使火災(zāi)能夠在第一時間得到處理。
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