高大空间火灾探测技术（上）

在今年的“ 2023（第三届）电气安全与火灾报警论坛 ”上，中国建筑设计研究院有限公司电气总工程师李俊民主讲了“ 高大空间火灾探测技术 ”专题报告，从以下三个方面进行讲解。

• 高大空间典型场所及特点；

• 高大空间的火灾探测；

• 高大空间的灭火措施与火灾探测装置

1、 高大空间典型场所及特点

根据《 火灾自动报警系统设计规范》 GB50116-2013， 高大空间是指高度大于12m的空间场所，典型场所如下：

• 民用建筑：大型剧场、会展中心、大会堂、博物馆、体育馆、建筑入口大堂、 商业建筑的中庭、交通建筑的出入口大厅（值机大厅、安检大厅、行李大厅、候机大厅）

• 工业建筑：工业厂房、飞机维修库、储存仓库、飞机发动机车间
  

高大空间顶棚高、容积大，室内产生的热量向上升腾，在顶棚下积聚大量热量，导致整个空间垂直温度梯度大，温度有分层现象发生。

• 建筑高度不超过16m时，烟气在6m~7m处开始出现分层现象；

• 建筑高度在16m~26m时，烟气在6m~7m处开始出现第一次分层现象，11m~12m处出现第二次分层现象；

• 在开窗或通风空调形成对流层时，烟气会在该对流层下1m左右产生横向扩散。

因此在设计中应综合考虑烟气分层高度和对流层高度。

2、高大空间的火灾探测

李总介绍了高大空间常用的 火灾探测技术，主要有：

1）管路吸气式感烟火灾探测器

管路吸气式感烟火灾探测器 的设置应符合下列要求：

• 非高灵敏型探测器安装高度不应超过16m，超过16m时应选用高灵敏型探测器

• 探测器的采样管宜采用水平和垂直结合的布管方式，并应保证至少有两个采样孔在16m以下，并宜有两个采样孔设置在开窗或通风空调对流层下面1m处。

• 可在回风口处设置起辅助报警作用的采用孔。

• 组网形式：主机之间采用通信线（以太网、RS485）连接至消防控制室的主机。

  
  

  
  

  

  2）红外对射感烟探测器  
  通常是由分开安装的、经调准的红外发光器和收光器配对组成的，利用烟减少红外发光器发射到红外收光 器的光束光量来判定火灾 。  

3）双波段图像火焰探测器

双波段图像火焰探测器 由近红外和彩色摄像机组成，可将采集到的近红外视频图像信号/彩色视频图像信号传送给信息处理主机，使火灾探测和图像监控得到有机的结合，对火焰可见光部分进行分析判断。提供视频、网络、开关量三种报警方式，可灵活接入各类火灾报警体系。

4） 光截面图像感烟火灾探测器

线型光束图像感烟火灾探测器又称为光截面火灾探测器，是一种智能型感烟火灾探测器，适用于大空间和其它特殊空间进行感烟火灾探测。它可对被保护空间实施任意曲面式覆盖，具有分辨发射光源与干扰光源的能力。由图像感烟发射器和图像感烟接收器两个部分（简称发射器和接收器）配套使用，使用时每只接收器可对应多只发射器，发射器的数量根据现场情况决定。探测的距离有30m、60m、100m等。

光截面图像感烟火灾探测器：每个范围内因具体层高不同，设置2～4层不等。

• 根据实际探测距离，选择适合的型号；

• 根据探测器的保护角，确定接收器的布置方法和数量；

• 根据距离因子，计算探测器的市场范围：

          水平视线范围：Dh=L×K1

          垂直视线范围：Dv=L×K2

     L为实际探测距离；K1、K2为距离因子。

• 根据发射器间距d≤10m，计算发射器数量（单层）：n=(Dh/d)+1  

      高度大于12m时，宜采用两层安装。

5）图像型火灾探测器

采用可见光和近红外成像技术对被保护区域进行成像，通过相应的图像处理算法对视频图像进行处理，从而识别火灾，使火灾探测和视频监控得到有机的结合。可以简单理解为具有火灾探测功能的智能摄像机，属于主动式可视化报警。可单独完成烟雾、火焰报警信号输出。

6）火焰探测器

• 对波长较短（185~260nm）的光辐射敏感的紫外线火焰探测器；

• 对波长较长（2500~4600nm）的光辐射敏感的红外线火焰探测器；

• 同时探测火焰中波长较短的紫外线和波长较长的红外线的紫外/红外混合探测器。

火焰探测器的探测区域需要有不遮挡的视野，用于火灾初期有明显火焰辐射的情况，适合那些有特殊要求的场所，如需产生烟气的摄影棚、易燃材料储存仓库等。