高大空间建筑火灾探测技术-建筑电气2010.2
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【摘要】结合高大空间建筑的特点，对目前高大空间的火灾探测技术进行归纳和对比，分析各类火灾探测器在高大空间中应用的制约因素
文本预览
- 同-口-sl---
大空间建 筑火灾 探测技术串
李宏文张昊(中国建筑科学研究院建筑防火研究所，北京市 100013)
Fire Detection Technology in Large Space Buildings术
Li Hongwen Zhang Hao(Institute ofBuilding Fire Research，China Academy ofBuilding
Research，Beijing 100013，China)
Abstract Based on the characteristics of large 建筑与传统建筑在使用功能、建筑材料、结构形式、
space buildings，the current fire detection technology in 空间大小、配套设施等方面有很大的不同。其在诸多
large space is summarized and compared，and 方面的特殊性以及更为突出的火灾风险性和危害性．
confinement factors of the application of various types of 给火灾探测带来了较大的挑战和困难。在我国现有相
fire detectors in the large spaces are analyzed．The 关标准中．并没有针对高大空间建筑火灾探测设计的
testing methods and preliminary conclusions findings in
明确规定或指南。火灾探测器的适应性、选型设置、
the research project of China Academy of Building
响应性能等火灾自动报警系统设计内容都尚未明朗
Research，“Experimental Research on Fire Detection
化．实际工程应用中凭借以往经验或者照搬一般建筑
Technology讥Large space Buildings” are briefly
的条文规定进行简单设计．都可能产生许多不合理的
introduced，which aimed at providing scientific reference
因素．并留下一定的安全隐患。
and basis forthe design of large space fire detection．
Keywords Large space buildings Fire detection 本文结合高大空间建筑的火灾特性．对目前较为
technology Linear infrared light-beam smoke detector 适宜应用于高大空间火灾防护的探测技术进行了归纳
Aspiratingsmoke detectionsystem Flame detector 和比较．并简单介绍了科研项目“高大空间建筑火灾
探测技术的试验研究”的相关情况。
摘 要 结合高大空间建筑的特点．对目前高大 2高大空间建筑的主要火灾特性
空间的火灾探测技术进行归纳和对比．分析各类火灾
从火灾探测研究的角度出发．高大空间建筑的火
探测器在高大空间中应用的制约因素：简要介绍了中
灾特性主要有以下几点：
国建筑科学研究院科研项目“高大空间建筑火灾探测
a．可燃物种类多．室内使用多种可燃装修
技术的试验研究”的试验方法和初步结论．旨在为高
材料。
大空间的火灾探测设计提供科学的参考和依据。
b．内部空间大．空气供应充足。燃烧可以相对
关键词 高大空间建筑 火灾探测技术 线型
不受限制地逐步扩大。
红外光束感烟探测器 吸气式感烟探测系统 火焰
c．火灾燃烧产物在空间的传播受空间高度和面
探测器
积的影响．使得火灾探测的反应灵敏度降低。或是起
火源已经超出了火灾探测器的保护范围。
1 引言
d．高大空间建筑内部存在环境热分层．热障效
我国目前处于城市建设的繁荣时期。各种超高超 应不利于烟气的上升和探测。
限建筑、异型复杂地标建筑接踵而至。这些高大空间 e．通常情况下．高大空间建筑内火灾烟气量产
木：建筑安全与环境国家重点实验室(中国建筑科学研究院)科研项目，项目名称：高大空间建筑火灾探测技术的试验
研究。项目编号：20080111330730004。
蝉旦塞筑火灾挥测楚查!!±窒圭堡墨!_二‘—_建虢电乞。
-—__—_●___—_—●●_BUILDING
znl口年第2期l ELECTRIC●TY
生的大小主要取决于燃烧材料的性质和燃烧状态．与 4．1 实验室及设备安装
楼层面积或防火单元大小无直接关系．它们只会影响 高大空间实验室内部空间尺寸为35 m(长)×
火势的大小和烟气上升的高度。 15 m(宽)×27m(高)，沿四周墙壁设有3条1 m宽
的人行走廊，高度依次在5m、10 m及26m处．人行
3高大空间的火灾探测技术
走廊由侧面扶手和底板组成．底板是钢网架(烟气可
国家标准《火灾自动报警系统设计规范》 自由透过)。’一侧为设备区．另一侧为试验区域。
(GB 50116—98)中，对点型火灾探测器的适用高度 线型红外光束感烟探测器(反射型)双层布置．
作出了明确规定．感烟火灾探测器安装高度最高不 7 m和12 m各设置一层．间距为2．5。3．5m：吸气
超过12 m．一级感温火灾探测器安装高度不应超过 式感烟探测系统分别设置水平系统和垂直系统．水平
8 m，均不适合应用于高大空间建筑中。 采样管贴顶棚安装．采样孑L间隔2m．垂直采样管沿
目前国内市场上较为成熟的火灾探测器．对保护 侧面墙壁设置．采样孔间隔4m．最下方末端帽距地
空间高度无限制或限制不严格的．主要有火焰探测 面2m：紫外火焰探测器和红外双波段火焰探测器安
器、线型红外光束感烟探测器．以及可主动探测的吸 装高度距地11．12 m。各类型探测设备布置如图1、
气式感烟探测系统等。但是这些技术受探测机理的限 图2所示。实验室中心区域上方不同高度设置多功能
制，或多或少都存在一定的局限性。高大空间建筑中 传感探头监测烟气温度与上升速度。
普遍存在的线性热分层环境、空调通风都会对感烟型 4．2试验火源
探测带来困难。照明、音响、指示标志等设备都可能 试验采用火源为木材热解阴燃火、棉绳阴燃火、
形成对探测路径的遮挡。如何解决这些问题．并合理 聚氨酯靼料火、正庚烷火、酒精火，参照国标《点型
选用设计参数．是高大空间火灾探测迫切需要面对的。 感烟火灾探测器》(GB 4715—2005)设计不同火源
下表简要归纳了上述探测技术的设计原则、设计 规模。试验中考察了三个典型位置火源的探测器响应
参数及其在高大空间应用中的限制因素。 情况：中心火源(试验火源1)、侧壁火源(试验火
源2)、墙角火源(试验火源3)。
4高大空间建筑火灾探测技术的试验研究
4．3试验结果分析
“高大空间建筑火灾探测技术的试验研究”依托
根据对试验结果的初步分析．得到下述基本结论：
于实体试验．旨在真实反映以上探测技术在高大空间
a．线型红外光束感烟探测器适宜探测木材、棉
的实际应用效果．并探究不同类型探测器的适应性和
绳等具有一定发烟能力的阴燃火源．不适合探测不产
科学设置方法．
烟或产烟量小的清洁燃料类火灾。在设置科学合理的
前提下．线型红外光束感烟探测器对阴燃
高大空间的火灾探测技术对比
Tab．Comparisonof largespacefire detectiontechnology 火源可以实现早期探测并达到较好的响应
探测器 灵敏度 设计原则 丰要 麻用 性能。
类型 设计参数 限制因素
b．安装高度是影响线型红外光束感
依据(；B 50116—98．光束轴线
线型 窜内气流运动、
距地高度4i宜超过20 m．至顶 设置高度、 烟探测器响应性的重要因素。高大空间环
红外光束 中等 热障效应、
棚的乖直距离宵为0．3～】．0m 设氍川距、
感J朋 (烟气) 遮挡物、
探测器的发射器和接收器之问 设置层数 境存在热障效应．烟气上升至顶棚空间较
探测器 震动
大空间建 筑火灾 探测技术串
李宏文张昊(中国建筑科学研究院建筑防火研究所，北京市 100013)
Fire Detection Technology in Large Space Buildings术
Li Hongwen Zhang Hao(Institute ofBuilding Fire Research，China Academy ofBuilding
Research，Beijing 100013，China)
Abstract Based on the characteristics of large 建筑与传统建筑在使用功能、建筑材料、结构形式、
space buildings，the current fire detection technology in 空间大小、配套设施等方面有很大的不同。其在诸多
large space is summarized and compared，and 方面的特殊性以及更为突出的火灾风险性和危害性．
confinement factors of the application of various types of 给火灾探测带来了较大的挑战和困难。在我国现有相
fire detectors in the large spaces are analyzed．The 关标准中．并没有针对高大空间建筑火灾探测设计的
testing methods and preliminary conclusions findings in
明确规定或指南。火灾探测器的适应性、选型设置、
the research project of China Academy of Building
响应性能等火灾自动报警系统设计内容都尚未明朗
Research，“Experimental Research on Fire Detection
化．实际工程应用中凭借以往经验或者照搬一般建筑
Technology讥Large space Buildings” are briefly
的条文规定进行简单设计．都可能产生许多不合理的
introduced，which aimed at providing scientific reference
因素．并留下一定的安全隐患。
and basis forthe design of large space fire detection．
Keywords Large space buildings Fire detection 本文结合高大空间建筑的火灾特性．对目前较为
technology Linear infrared light-beam smoke detector 适宜应用于高大空间火灾防护的探测技术进行了归纳
Aspiratingsmoke detectionsystem Flame detector 和比较．并简单介绍了科研项目“高大空间建筑火灾
探测技术的试验研究”的相关情况。
摘 要 结合高大空间建筑的特点．对目前高大 2高大空间建筑的主要火灾特性
空间的火灾探测技术进行归纳和对比．分析各类火灾
从火灾探测研究的角度出发．高大空间建筑的火
探测器在高大空间中应用的制约因素：简要介绍了中
灾特性主要有以下几点：
国建筑科学研究院科研项目“高大空间建筑火灾探测
a．可燃物种类多．室内使用多种可燃装修
技术的试验研究”的试验方法和初步结论．旨在为高
材料。
大空间的火灾探测设计提供科学的参考和依据。
b．内部空间大．空气供应充足。燃烧可以相对
关键词 高大空间建筑 火灾探测技术 线型
不受限制地逐步扩大。
红外光束感烟探测器 吸气式感烟探测系统 火焰
c．火灾燃烧产物在空间的传播受空间高度和面
探测器
积的影响．使得火灾探测的反应灵敏度降低。或是起
火源已经超出了火灾探测器的保护范围。
1 引言
d．高大空间建筑内部存在环境热分层．热障效
我国目前处于城市建设的繁荣时期。各种超高超 应不利于烟气的上升和探测。
限建筑、异型复杂地标建筑接踵而至。这些高大空间 e．通常情况下．高大空间建筑内火灾烟气量产
木：建筑安全与环境国家重点实验室(中国建筑科学研究院)科研项目，项目名称：高大空间建筑火灾探测技术的试验
研究。项目编号：20080111330730004。
蝉旦塞筑火灾挥测楚查!!±窒圭堡墨!_二‘—_建虢电乞。
-—__—_●___—_—●●_BUILDING
znl口年第2期l ELECTRIC●TY
生的大小主要取决于燃烧材料的性质和燃烧状态．与 4．1 实验室及设备安装
楼层面积或防火单元大小无直接关系．它们只会影响 高大空间实验室内部空间尺寸为35 m(长)×
火势的大小和烟气上升的高度。 15 m(宽)×27m(高)，沿四周墙壁设有3条1 m宽
的人行走廊，高度依次在5m、10 m及26m处．人行
3高大空间的火灾探测技术
走廊由侧面扶手和底板组成．底板是钢网架(烟气可
国家标准《火灾自动报警系统设计规范》 自由透过)。’一侧为设备区．另一侧为试验区域。
(GB 50116—98)中，对点型火灾探测器的适用高度 线型红外光束感烟探测器(反射型)双层布置．
作出了明确规定．感烟火灾探测器安装高度最高不 7 m和12 m各设置一层．间距为2．5。3．5m：吸气
超过12 m．一级感温火灾探测器安装高度不应超过 式感烟探测系统分别设置水平系统和垂直系统．水平
8 m，均不适合应用于高大空间建筑中。 采样管贴顶棚安装．采样孑L间隔2m．垂直采样管沿
目前国内市场上较为成熟的火灾探测器．对保护 侧面墙壁设置．采样孔间隔4m．最下方末端帽距地
空间高度无限制或限制不严格的．主要有火焰探测 面2m：紫外火焰探测器和红外双波段火焰探测器安
器、线型红外光束感烟探测器．以及可主动探测的吸 装高度距地11．12 m。各类型探测设备布置如图1、
气式感烟探测系统等。但是这些技术受探测机理的限 图2所示。实验室中心区域上方不同高度设置多功能
制，或多或少都存在一定的局限性。高大空间建筑中 传感探头监测烟气温度与上升速度。
普遍存在的线性热分层环境、空调通风都会对感烟型 4．2试验火源
探测带来困难。照明、音响、指示标志等设备都可能 试验采用火源为木材热解阴燃火、棉绳阴燃火、
形成对探测路径的遮挡。如何解决这些问题．并合理 聚氨酯靼料火、正庚烷火、酒精火，参照国标《点型
选用设计参数．是高大空间火灾探测迫切需要面对的。 感烟火灾探测器》(GB 4715—2005)设计不同火源
下表简要归纳了上述探测技术的设计原则、设计 规模。试验中考察了三个典型位置火源的探测器响应
参数及其在高大空间应用中的限制因素。 情况：中心火源(试验火源1)、侧壁火源(试验火
源2)、墙角火源(试验火源3)。
4高大空间建筑火灾探测技术的试验研究
4．3试验结果分析
“高大空间建筑火灾探测技术的试验研究”依托
根据对试验结果的初步分析．得到下述基本结论：
于实体试验．旨在真实反映以上探测技术在高大空间
a．线型红外光束感烟探测器适宜探测木材、棉
的实际应用效果．并探究不同类型探测器的适应性和
绳等具有一定发烟能力的阴燃火源．不适合探测不产
科学设置方法．
烟或产烟量小的清洁燃料类火灾。在设置科学合理的
前提下．线型红外光束感烟探测器对阴燃
高大空间的火灾探测技术对比
Tab．Comparisonof largespacefire detectiontechnology 火源可以实现早期探测并达到较好的响应
探测器 灵敏度 设计原则 丰要 麻用 性能。
类型 设计参数 限制因素
b．安装高度是影响线型红外光束感
依据(；B 50116—98．光束轴线
线型 窜内气流运动、
距地高度4i宜超过20 m．至顶 设置高度、 烟探测器响应性的重要因素。高大空间环
红外光束 中等 热障效应、
棚的乖直距离宵为0．3～】．0m 设氍川距、
感J朋 (烟气) 遮挡物、
探测器的发射器和接收器之问 设置层数 境存在热障效应．烟气上升至顶棚空间较
探测器 震动
AIGC"《高大空间建筑火灾探测技术》是一篇发表在2010年2期的《建筑电气》学术期刊中的研究文章。该论文针对现代大型、开阔（高大空间）建筑物的特点，深入探讨了火灾早期探测与报警系统的重要性及挑战。内容可能涵盖了火灾探测器的选择与配置、热释光红外线探测、光纤光栅感温探测、火焰和烟雾检测、气体探测等多种火灾探测技术在高大空间环境中的应用原理、性能分析、实际案例以及系统设计优化等方面的知识。通过对这些先进技术的应用与集成，旨在提高高大空间建筑内的火灾预防与初期预警能力，保障人员生命安全并减少灾害损失。"
