古建筑火灾消防设计报警探测器的选择

针对古建筑特点和火灾危险性分析,结合不同报警探测器的特点比较,提出消防设计方案。

  一、引言
  我国是世界著名的四大文明古国之一,风格各异的古建筑是我国五千年文明的象征,同时古建筑还具有巨大的历史、科学价值和教育纪念意义。古建筑不仅火灾的预防工作要做好,而且一旦发生事故应能够迅速响应,高效快速的在早期扑灭火灾。在设计和施工中,应在不改变文物原状、不破坏古建筑历史风貌的前提下,积极采用安全可靠、技术先进、经济合理、切实可行的保障措施。
  二、火灾危险性分析
  基于古建筑多为木或石木混合结构,以木柱、木梁、斗拱等支撑的巨大屋顶,使古建筑的表面积增大,严实紧密,烟热不易散失,在燃烧中产生的高热大量聚集,极易出现轰燃和大面积燃烧,出现轰燃后,火灾发展到了极盛的阶段,扑救相当困难。
  尤其像西藏寺庙内一般都点酥油灯,且又有油漆彩绘以及帷幔、唐卡等大量可燃装饰,一旦触及火种,即可迅速燃烧。电线陈旧、绝缘下降、电气设备安装使用不当或可燃织物随风飘荡接触灯烛等都是引发火灾的危险因素。
  三、火灾探测器的设置
  3.1火灾探测器选择的一般要求:
  现行规范中对火灾探测器的选择做了以下一般规定:对火灾初期有阴燃阶段,产生大量的烟和少量的热,很少或没有火焰辐射的场所,应选择感烟探测器;对火灾发展迅速,可产生大量的热、烟和火焰辐射的场所,可选择感温探测器、感烟探测器、火焰探测器或其组合;对火灾发展迅速,有强烈的火焰辐射和少量的烟、热的场所,可选择火焰探测器;对火灾形成特性不可预料的场所,可根据模拟试验的结果选择探测器。
  3.2不同探测器的适用场所
  由于古建筑结构的独特性,采用任何单一探测方式,都不能达到最好的预警作用,应根据古建筑内结构及保护对象的特点,有针对性地选择报警探测方式。
  a.点型火灾探测器
  在古建筑内的库房、办公室、配电室等处设置点型感烟探测器,当浓度足够大的烟气进入探测器之中时实现探测报警。
  对于西藏自治区的特殊地理位置和海拔高度造成其低压低氧的高原环境,其早期火灾的燃烧特点将和内地不同,火灾燃烧功率和火灾烟气羽流运动将直接影响常规点型感烟火灾探测器的灵敏度与报警时间。因此在火灾探测器的选择上,应进行实地试验,以决定高原环境下火灾探测器的适用性和有效性。
  b.线型光束感烟探测器
  在无遮挡物的净空12米以上的高大空间或有特殊要求的场所设置红外对射感烟探测器,它具有安装方便的特点。
  c.线型感温探测器
   在电线、电缆桥架内及其他环境恶劣不适合点型探测器安装的危险场所设置线型感温探测器,宜采用正弦接触式布置。
  d.空气采样火灾探测器
  在相对洁净的高大空间可设置空气采样火灾探测器,其较高的灵敏度及早期预警效果,近年来在体育场馆、古建筑等场所中广泛应用。下面是空气采样火灾探测系统的特点:
  报警时间早,能够在火灾发生初期探测到火灾的发生,系统采用多级报警模式,且各级报警的阈值可根据不同的要求和环境灵活设置。
  在烟雾探测过程中,既要保证足够的灵敏度,极早的发现火情,又要能够有效的避免由于香火产生误报是一个十分矛盾的问题。而此类产品具备很强的环境自动测试功能,可以在一个特定环境下,在一定时间内自动统计分析,确定其所处环境的特点,智能化地调整其灵敏度以适应环境的要求,因此可以在确保误报率最低的前提下达到系统在这个特定环境下的最高灵敏度。
  由于采用管网采样探测方式,使此类系统具备安装方式灵活的特点,可以在不破坏古建筑原有风貌的前提下,对古建筑提供可靠的保护。
  采用独特的探测方式,采样管网不但可以像传统设备一样安装在天花板上,而且可以安置竖直方向的采样管,在不同的高度上安排采样点,配合较高的灵敏的设置,可以在最短的时间内发现火灾的发生。
  表1对空气采样火灾探测器与线型光束感烟探测器和点式感烟探测器做了技术比较:
  
  
  表1 空气采样火灾探测器与线型光束感烟探测器和点式感烟探测器的技术比较
  e.图像式火灾探测技术
  在重要大殿内和建筑物外有可燃材料的区域周围设置图像探测器,图像探测器系统可与安防图像监控系统结合以节省投资。
  图像探测系统主要包括“红外双波段图像火焰探测”和“光截面图像烟雾探测”两种探测方式。前一种用于火焰探测,后一种用于烟雾探测。下面简要介绍这两种系统的工作原理。
  红外双波段火灾探测器和线性光束图像感烟探测器,两种图像型火灾探测器,由它们进行火灾探测,并将采集的现场信息送给系统的控制中心,双波段火灾探测器在探测试验上属于感火焰型火灾探测器,具有同时获取现场的火灾信息和图像信息的功能特点,将火灾探测和图像监控有机的结合在一起。
  线型光束图像感烟火灾探测器,采用光截的图像感烟火灾探测技术,在探测方式上属于线性光束感烟火灾探测器,可对被保护空间实施任意曲面式覆盖,不需要准直光路,具有一个接收器,对应多个发射器的特点,能分辩发射光源和干扰光源,具有保护面积大,响应时间短的特点。
  相对于红外光束感烟探测器而言,光截面式火灾探测器在对保护区的覆盖方式、抗干扰性能等方面有了较大改善,但在探测灵敏度方面未有明显改进。另外,保护区内可能出现的遮挡物,如:旗帜、条幅等,都会对这种图像探测方式带来很大困扰。
  四、结论
  火灾报警探测方式的选择还需针对古建筑内实际结构形式、环境因素等综合考虑。必要时可考虑多种探测方式复合报警,作为早期火灾报警技术手段。
  中国古建筑遗址数不胜数,做好古建筑的消防安全管理和防火技术保护是一项非常重要的工作。

来源:南方古建筑设计院

本文标签:古建筑  火灾  消防  报警  探测器 

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