火灾自动报警系统在大型场馆中的应用

摘 要：本文通过分析大型场馆建筑火灾特点，选择了适合大型场馆的火灾自动报警及其联动系统，并结合实例，对火灾自动报警系统在大型场馆中的应用进行了说明。

关键词：消防；大型场馆建筑；火灾自动报警系统

随着经济社会的快速发展，大型场馆日益增多，如大会堂、展览厅、候机厅、体育馆等。这些大空间大跨度建筑往往面积超大，结构复杂，人员密集。一旦发生火灾，由于其开敞式内部空间、区域使用功能统一、疏散出口距离过远等特点使得普通型火灾自动报警系统难以发挥作用。因此，如何正确的选择和使用适合大型场馆的火灾自动报警系统从而提早预见火灾发生，尽快抑制初起火灾显得尤为重要。

1 大型场馆的火灾特点

大型场馆由于其建筑结构的特殊性和使用功能的需要，这类建筑在发生火灾时有着显著特点。

1.1 火灾燃烧特点

大型场馆建筑内部可燃物多、火灾荷载大，一旦发生火灾，燃烧猛烈，而且其内部空间大，供氧充分，火灾容易不受限制地蔓延扩大，形成燃料控制型燃烧。加之其蔓延途径较多，楼梯间、电梯井、管道井等形成烟囱效应和风力的影响，在热气流的作用下，很快将使火势迅速蔓延，形成大面积火灾。

2.2 火灾烟气特性

大型场馆建筑结构复杂，对其火灾烟气分析发现大型场馆建筑内火灾烟气呈层化分布；火灾烟气蔓延速度迅速；烟气温度比普通建筑物低，烟气危害主要是毒性和遮光性。

3.3 火灾扑救难点

大型场馆内部空间的结构特点决定了其火灾具有温高、烟浓、烟气毒性大等特点，加之烟雾浓重，火场能见度低，内攻困难；建筑空间大，外墙开口少等原因造成现场排烟排热困难，外部排烟效果不好；火灾荷载大，燃烧时间长，灭火用水量增多，钢结构受高温极易发生扭曲变形，导致建筑坍塌；大型场馆建筑大多为公共建筑，人口聚集，一旦发生火灾，人群惊慌失措，造成混乱局面，人员疏散困难。

以上特点决定了大型场馆的火灾扑救难度大，一旦火灾发生如若不能及时控制，则会造成群死群伤火灾事故，后果不堪设想。因此，如何根据大型场馆的特点选择合适的火灾自动报警系统，用于火灾的预防与初期扑救显得尤为重要。

2 适合大型场馆的火灾自动报警系统

分析大型场馆的火灾特点，传统的火灾自动报警系统是不适合大型场馆建筑的。因此，本文选取了以下三种国际上比较先进且较为常用的火灾自动报警及联动系统作为解决方案。

2.1 图像型火灾探测报警系统

图像型火灾探测报警系统由前端探测、控制中心和消防联动三部分组成。采用的是高分辨率CCD 传感器作为系统的前端探测器件，其探测方式为非接触式。它不仅能显著增大探测距离和探测灵敏度，还能消除环境干扰，具有良好的密闭性和防腐蚀性等特点。它通过防火并行处理器发出预警信息，由信息处理主机确认火灾，提高火灾探测报警的可靠性和响应速度。前端探测作为主要部分可采用双波段探测器和线型光束图像感烟探测器。

2.11 双波段探测器

双波段火灾探测器采用的是双波段火灾探测技术，属于感火焰型火灾探测器。它可将采集到的视频图像信号传送至信息处理主机，具有将火灾探测和图像监控有机结合在一起的功能特点，其报警灵敏度可根据现场需要灵活编程设定，适应不同场所需求。同时它还具有防尘、防潮、防腐蚀等功能，适应坏境能力强。

大型场馆建筑的普遍特点是大空间、大跨度、内部举架高，由于火灾烟雾很难到达大型场馆顶部，因而一般不采用安装点型感烟火灾探测器的方式进行火灾探测和报警，而图像型火灾探测根据其特点和工作原理，火灾发生时产生的烟雾和早期火焰很容易被探测，从而达到于火灾探测与预防目的。尤其是对于被保护空间长度超过100m以上和空气流速过快，环境恶劣的大空间建筑，特别适用。

2.12 线型光束图像感烟火灾探测器

线型光束图像感烟火灾探测器又称光截面火灾探测器，是一种智能型感烟火灾探测器。它与传统意义上的红外对射探测器的单点发射单点接收、防护区域仅限平面不同，具有一个接收器对应多个发射器的特点，可对被保护空间实施任意曲面式覆盖，具有分辨发射光源、干扰光源、保护面积大、响应时间短的特点；探测器在防护罩内安装，其报警灵敏度可根据现场需要灵活编程设定，适应环境能力强，可广泛应用于火灾发生时产生烟雾的场所。大型场馆火灾产生的烟气量大，此类线型光束图像火灾探测器是一种高效的火灾探测技术。

2.2 吸气式感烟火灾探测系统

一场火灾的发生要经历闷燃、可见烟、闪燃和高热大火阶段四个阶段。传统的感烟探测器通常是在火灾进行可见烟阶段时才会产生报警，此时火灾的蔓延速度瞬间加快，一场火灾已经酿成。为了更加有效控制火灾对经济损失和人员伤亡的影响，最有效的扑救是火灾还处于闷燃阶段时，这就要求我们掌握更早的预警手段。吸气式感烟火灾探测系统给我们解决了这方面的难题。它不仅可以探测大空间感烟，预防肮脏环境误报，还能在不可见烟阶段对火灾进行超早期探测。

吸气式感烟火灾探测系统的工作原理是在火灾防护区域内，将主动吸收空气的取样孔分散布置，并配套空气管网，系统将采集气体持续吸入到采样管网的取样孔中并送至相对集中设置的气体探测器中，气体探测器将空气过滤并输入探测腔，其光散射技术能探测到极少数的烟雾，探测器内设置超声波气流传感装置，可直接读取采样管内的气流率，使系统不受空气温度、气压变化及外部污染等影响。相较传统的火灾报警系统，吸气式感烟火灾探测系统具有反应速度快、灵敏度高、超早期探测、增加有效保护区域、抗干扰能力强、维保简单、管理方便等显著优点，可广泛运用于体育馆、展览厅、高架车库、影剧院舞台等大型场馆内。

3.3 与自动消防水炮的联动控制

与上述火灾自动报警及联动系统配套的大空间火灾扑救联动设施有多种，较为先进的一种方式是与自动消防水炮联动。自动消防水炮具有定位精准、保护面大、响应迅速、灭火效率高等特点，当火灾自动报警系统检测到火情后，系统主机确定着火点位置，联动控制器驱动消防炮扫描并锁定着火点位置后开启消防水泵及电动阀门进行喷水灭火。与此同时，前端水流指示器和水泵房压力继电器的动作信号均反馈至消防控制室。主机结束报警后，关闭消防水泵及电动阀门。自动消防炮也可由值班人员手动操作实施喷水灭火。

与自动消防水炮联动的主要优点是：在火灾自动报警并对着火点空间定位后，系统自动控制自动消防水炮进行定点扑救。它只对着火区域进行扑救，对无火区域基本没有涉及，减少了扑救过程中造成的损坏，极大降低了扑救过程造成的损失。自动消防水炮能够及时采取有效灭火措施，缩短扑灭初期火灾的时间，为控制火灾发展蔓延，减少火灾损失节约了宝贵时间。

从火灾实际发生发展到消防部队下达灭火作战指令之间环节较多，其中任何一个环节发生故障均会直接影响到火灾扑救。因此，使用消防自动消防水炮作为第一固定灭火力量的作用尤为重要。在大型场馆建筑中，利用大空间火灾安全检测与自动定位技术，形成火灾探测与定点扑救相结合的自动防灭系统，实现自动报警与空间定位联动灭火的统一，是现阶段防控大型场馆火灾最科学有效的方法。

3 火灾自动报警系统在大型场馆中的应用

通过对以上几种火灾自动报警及其联动系统的分析介绍得知，在大型场馆的火灾防护与早期扑救上，相较于传统的火灾自动报警系统而言，上述火灾自动报警系统及其联动系统无疑更加适用于大型场馆中。同时还要根据场馆的使用性质、功能布局、运营情况等，选择与之相对应的火灾自动报警及其联动系统，从而对火灾的发生进行有效预防和快速处置。下面以郴州市国际会展中心为例，分析上述火灾自动报警及其联动系统在大型场馆的应用。

郴州市国际会展中心位于郴州市苏仙区相水路，是湖南省地级市中规模最大、功能最全、专业水平最高的大型现代化、多功能展览场馆，不仅可以进行商品展览、商贸洽谈，还具备举办大型会议、宴会、庆典、文娱活动等功能。该项目总建筑面积为58820m2，地下1层，使用性质为车库和设备用房；地上2层，其中一层为1、2号展厅，“T”字型交通廊道及设备用房，二层为3-6号展厅，“十”字型交通廊道及库房、储藏室等附属用房，建筑高度41.2米，为一类高层展览馆。该场馆根据不同的功能用途和人员情况，采用了不同的火灾探测手段。

首先该场馆在地下一层车库中安装的是普通点型感烟探测报警器。其次根据《火灾自动报警系统设计规范》（GB50016-2013）第12.4.1条、12.4.2条规定，高度大于12m的空间场所宜同时选择两种及以上火灾参数的火灾探测器，火灾初期产生大量烟的空间场所应选择线型光束感烟火灾探测器、管路吸气式感烟火灾探测器或图像型感烟火灾探测器。因此，该场馆在顶部专门设置了线型光束图像感烟探测器，其设置方向与展厅成直角布置，形成对展厅的全方位探测，同时设置自动消防水炮系统与其联用，扑救范围覆盖了整个场馆；为确保整个场馆的火灾探测，在两层交通廊道上均设置了双波段火焰探测器形成了对展厅的覆盖探测；涉及到大型展览和娱乐活动转播的数据通讯，该场馆的变配电机房、网络机房均处于高负荷运转，是火灾隐患的多发区域，要求我们掌握更加早期的预警手段，因此该场馆上述功能用房安装了吸气式感烟火灾探测系统。

4 结论

本文经过全面研究分析，主要得出以下结论：

（1）大型场馆火灾具有燃烧猛烈、蔓延迅速、产生大量烟气、容易导致建筑倒塌、扑救难度大等特点。

（2）在大型场馆的火灾防护与早期扑救上，最常见的消防探测及扑救方式是采用双波段探测器或线型光束图像感烟火灾探测器联动自动消防水炮系统进行探测和扑救；当涉及到火灾隐患多发区域，可采用更加早期的预警手段吸气式感烟火灾探测系统；也可根据场馆的实际情况选择其中某项技术单独运用。

（3）为了确保火灾探测的可靠性，必须采用多种探测手段相结合。同时还要根据场馆的使用性质、功能布局、运营情况等，选择与之相对应的火灾自动报警及其联动系统，以便对火灾的发生进行有效预防和快速处置。