城市建筑消防报警系统建设研究

城市建筑中的火灾事故是常见的安全隐患，对人们的生命及财产造成巨大的威胁。预防火灾的发生至关重要，因此，需要在建筑中设置火灾自动报警系统来提早发现，及时消除火灾，减少由此带来的损失。在火灾自动报警系统的设计中，探测器作为火灾信号的第一识别装置，其选择、安装、质量控制和验收维护，都十分的重要。

一、城市建筑中消防报警系统的基本概况

1.消防自动报警系统的介绍及探测器的重要作用为了及早识别，并降低建筑物发生火灾后的危害，根据《建筑设计防火规范》的要求，大量建筑物需要安装火灾自动报警系统。火灾自动报警系统包括触发、报警、联动以及辅助装置几个重要的组成部分。它能够在建筑物发生火灾的初期，通过探测器对具体的参数（热量、烟雾、火焰等）进行有效识别，并在系统内部转换成电信号，传送至报警装置中，通过联动及其他辅助装置，以明显的信号（声音报警及灯光报警）对在建筑物中的人们发出警告，并通过远程系统连接到相关的消防装置，第一时间疏散，并尽量减少火灾造成的损失。

报警系统对保障人们的生命及财产安全至关重要。其中探测器是对火灾进行初步识别的重要装置，它直接影响火灾数据识别的及时性和有效性。它是火灾信号转变为报警信号的数据采集者。因此在进行火灾报警系统的设计时，必须首要考虑探测器的设计，需要根据不同的使用环境及可能发生潜在火灾的类型进行选择，必要时可以选择多种类型的探测器进行组合，构建出最适合建筑物的报警装置。火灾探测器随着防火研究的不断深入，其可靠性进一步提升。同时功能性更强，能够有效识别真假火灾，过滤不必要的干扰，实现火灾预警及智能火灾判断，为人们与火灾的对抗提供了有力的支持。

2.火灾自动报警系统的设置要求火灾自动报警系统适用于人员居住和经常有人滞留的场所、存放重要物资或燃烧后产生严重污染，需要及时报警的场所。当建筑内设计有火灾自动灭火装置时，需要设置火灾自动报警系统，配合其联动，完成火灾的报警以及扑灭。

二、火灾探测器的基本分类

火灾探测器可按多种方式分类，如：根据信息采集类型及原理、监控范围（安装方式）、接线方式、复位功能、拆卸性能等进行分类。

1.按对现场的信息采集类型分为：感烟探测器，感温探测器，火焰探测器，气体探测器，复合火灾探测器。

2.按设备对现场信息采集原理分为：离子型探测器，光电型探测器，线性探测器，图像探测器，漏电流感应型火灾探测器，静电感应型火灾探测器，微压差型火灾探测器，超声波火灾探测器。

3.按设备在现场的安装方式分为：点式探测器，线（缆）式探测器，红外光束探测器。

4.按探测器与控制器的接线方式分：总线制，多线制；其中总线制又分编码的和非编码的；而编码的又分电子编码和拨码开关编码，拨码开关编码的又叫拨码编码，它又分为：二进制编码，三进制编码。

5.根据其是否具有复位功能，分为可复位探测器和不可复位探测器两种。

6.根据其维修或保养时是否具有可拆卸性，分为可拆卸探测器和不可拆卸探测器两种。

三、火灾探测器的设置

不同的火灾探测器在设置时，具有比较大的区别。且相关的参数和距离设定需要符合运算公式及探测需求。下面笔者对主要的火灾探测器的设置进行分析。1.点式探测器点式探测器是目前为止应用较多的探测器类型，适用于大多数的高层建筑之中。在进行点式探测器设置时，应与火灾气流沿顶运行机理相应，且需要遵循以下原则。

第一，点式探测器的布置位置要与楼层的空间分布相适应。根据其探测区域和半径，应在每个房间内至少布置一个探测器，空间大的房间，根据面积相应的增加数量。

第二，不同的探测器根据屋面的坡度，地面面积及房间高度，其可保护范围是有所区别的。且探测器安装间距极限曲线的规定范围有所差异，要参考所有参数来确定探测器的间距。例如感烟探测器当地面面积在80㎡，房间高度在12m以内时，在屋面坡度大于30°时，其保护半径为8m，保护面积为80㎡。感烟探测器对屋顶的形状及坡度的反应更为明显。当屋顶具有热屏障时，要考虑感烟探测器与屋顶结构的距离。当屋顶的形状是锯齿或者人型时，应考虑增设探测器的数量，确保其保护范围。

第三，探测器的安装数量，可根据相关的计算公式（1）来确定，根据计算结果取整数。其中S为需探测区域的面积大小；k为修正系数(修正系数根据保护对象的等级有所区别，保护对象等级越高，其修正系数越小。特级保护对象（容纳人数超过10000人的公共场所）宜取0.7～0.8、一级保护对象（容纳人数超过2000～10000人的公共场所）宜取0.8～0.9、二级保护对像（容纳人数超过500～2000人的公共场所）宜取0.9～1.0)、其他场所可取1.0；a为探测器的保护面积。探测器的数量不能小于计算值。

第四，为了保证探测器的有效探测，在探测器周边50cm的范围内不应存在遮挡物。同时，要考虑空间隔断对探测面积的影响。以感烟探测器及感温探测器来说，在探测区域内包括突出梁结构的顶棚上，其需要遵循相应的设置原则。当突出顶棚的梁结构高度不足20cm时，其对探测器的保护面积影响甚微，可以忽略其影响。当高度不超过60cm时，按照规范要求，来衡量梁结构对探测器保护面积的影响，并适当的增加探测器的数量。当高度已经超过60cm时，其对探测器产生了严重的阻断作用。

因此在以梁结构作为空间区域划分的范围内，应至少设置一个探测器。当梁结构的间距小于1m时，其空间隔离效果减少，可以忽略。除了突出的梁结构外，探测区域内如存在其他大型的可阻断探测面积的设备或者物体，均应在隔断区域内分别设置探测器。

第五，当探测位置的顶棚宽度不超过3m时，探测器设置在中间位置。不同感应原理的探测器其设置间距差别明显。感温式探测器的间距应大于10m且不大于15m；其与墙壁的距离不小于于1/2间距；而感烟式探测器的间距要远大于感温式探测器，其间距应大于15m。

第六，要保证探测器的中心与环境（物体）的合理距离，例如其与墙壁、梁边的距离应不超过50cm。具体的距离关系如下文表2所示。

第七，点式探测器基本上都是按照水平的方式进行安装的。当根据屋面倾斜度等参数，需要进行倾斜安装时，应控制探测器的倾斜角度不超过45°。2.线式探测器线式探测器根据探测器的类型不同，其在设置时遵循不同的原则。其在设置时，也根据应用环境的不同而有所变化。当线式定温火灾探测器安装在电缆隧道、电缆夹层、配电站的电缆桥架或支架上时，宜以正弦波方式敷设于所有被保护的动力电缆或控制电缆的外护套上面，尽可能采用接触安装，但检修增加而需保护的电缆必须放置在感温电缆的下面。

固定卡具选用阻燃塑料卡具。敷设探测器的长度可根据公式（2）进行计算。（2）其中L代表托架的长度，k为倍率系数。须经常更换电缆的桥架可以使用悬挂的方式安装。悬挂电缆的数量根据桥架宽度决定，当宽度超过60cm时，电缆的数量须不小于2根。红外光束感烟式探测器是一种抗干扰性极强的探测器。其在设置时，需要保持光束轴线与地面的高度不大于20m，与顶棚的垂直距离h应控制在30cm～100cm之间。这类传感器的间距控制应以红外光束为基准，保证光束组间距离不大于14m，且确保红外线光束发射器与接收器的间距满足收发要求，控制在100m的有效距离内。

3.手动与自动报警相结合为了提升建筑的安装性，除了基于火灾自动报警系统的感应外，还需要设置手动控制装置，以防在系统不能正常识别时，通过手动控制按钮，进行报警信号好的传输，最快地疏散建筑中的人群，降低损失。手动报警按钮要与火灾防控布局相一致，根据建筑平面图，每个分区内设置不少于1个手动按钮，相邻的分区报警距离不能超过30m。对于建筑每个出口位置都应设置手动按钮。手动按钮与地面的距离应以成人基本身高为标准，方便启动，且防止幼年儿童误触碰，产生错误报警。

四、火灾探测器的验收及相关维护

在火灾探测器安装完成后，需要对探测器的施工进行验收，以保证探测器的安装符合火灾报警的要求，能够有效地识别火灾危害。火灾探测器及火灾自动报警系统的完整验收应由具备资质的机构进行，并在当地公安消防主管监督部门进行申请，方可进行。在验收时，须建设方、设计方、施工方以及系统测试方共同完成，以便及时发现问题，并做出调整。在进行验收前，要向主管部门提供完整的验收资料，包括报警系统的竣工表、设计图。

系统的完整施工记录；参与施工及调试维护的工作人员名单；系统的调试报告等作为验收的参照依据。探测器的主要验收内容包括所使用的探测器类型、型号是否与设计一致；所选择的探测器是否符合建筑物的防火要求，即适用场地、高度等；探测器间的间距，可保护范围；探测器是否能正常响应等。其中探测器的选型、间距、场地适用性属于基本准则，所安装的探测器必须满足相应的条件和规范，才能进一步进行验收。

探测器的安装质量应控制在以下范围内：1.探测器周围50cm内不可存在遮挡探测器的杂物；2.探测器中心与其他环境的距离如表2：3.探测器一般处于探测范围的中间位置，且与联动防火装置保持1.5m±0.5m的距离；4.不同类型的探测器其安装间距有所区别，需要进行差异化判断，例如感温式探测器的间距应不大于15m；其与墙壁的距离不大于1/2间距；5.探测器的确认灯应朝向视线开阔的主入口方向，便于人员进行观察和监测；6.为了方便调试和维护，探测器底座需要预留一定长度的外接导线，其导线长度不应小于15cm。

探测器验收的重点内容是探测器能够正常响应并识别火灾。在进行探测器响应试验时，可抽取一定量的探测器进行试验。探测器的试验数量不可低于10只。安装数目多的探测器可按比例抽取。对于抽取试验的探测器要进行明确的位置标注和记录，以防重复测验统一位置，降低抽检的可靠性。尤其对于超高层建筑而言，公共区域及室内的探测器均应进行抽检。其验收合格的标准是能够对所感应的物理参数快速响应识别出来，在规定时间范围内能够将物理参数转变为电信号，并输送到报警装置中，报警装置可根据电信号发出警报。报警信号的发出位置应与预设位置相一致。

对于抽检过程中，未能进行有效报警的探测器进行检测，调换不合格的探测器。对于存在消防联动设施的建筑，要进行相关的联动测试。例如防排烟系统联动测试。火灾探测器在投入使用2年后，应按照一定的周期（每3年一次）进行彻底清洗，减少外界环境及杂质对探测器灵敏度的影响以及参数漂移，防止探测器发生误报或者是漏报的情况。例如离子探测器对外界环境中的浮沉或者空气中的水分子反应强烈，若探测器的放射源及电离室的表面附着有灰尘或者大量的水分时，探测器的反应就会迟缓甚至不响应。探测器的电子元件的参数在长时间运行后会发生漂移，与初始指标不一致，因此需要进行周期性的调整，以保证电子元件的正常运行。

五、结语

在城市建筑中，消防火灾自动报警系统是提升建筑安全，保护人们生命和财产的重要装置。其中探测器作为火灾自动报警装置的核心内容，其选择和施工质量对于系统的稳定运行有着至关重要的作用。我们需要根据建筑物或者场地的地理位置，可发生的潜在火灾、建筑物的高度等具体的参数，选择符合报警规范的探测器，所有的探测器需要经过调试并验收后，方可投入使用。

探测器的使用寿命及可靠性，需要通过定期的彻底清洗来保障。因此，在火灾探测器功能不断丰富和完善的当今社会，我们需要建立起对火灾探测器及自动报警系统的全面深刻认识，并通过建设单位、施工单位、监管单位的多方面配合，来提升其价值。