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      空氣采樣系統大空間應用

      空氣采樣系統大空間應用

      [摘要]本文通過(guò)對空氣采樣系統的介紹,描述了ASD空氣采樣系統如何在大空間里進(jìn)行設計和應用。

      [關(guān)鍵詞]空氣采樣系統,FIA規范,ASD535,FDS模擬

      1.      概述

      在一些特殊場(chǎng)所, 如劇場(chǎng),機場(chǎng),車(chē)站,展覽中心等,由于凈空較高,傳統火災探測器難以盡早發(fā)現并準確預報火災,這就要求設計者在設計時(shí)必須選擇更先進(jìn),更可靠的消防產(chǎn)品,從而大限度地防止和減少生命財產(chǎn)損失。

      大空間場(chǎng)所火災探測的難點(diǎn)包括:

      1)  一旦發(fā)生火災,可能會(huì )導致?tīng)I業(yè)場(chǎng)所關(guān)閉,中斷服務(wù),因此需要在煙霧的早期階段發(fā)現并處理

      2)  熱屏障層的存在,使得煙霧比較難到達頂部

      3)  由于空間比較大,因此煙霧被稀釋?zhuān)y以探測

      4)  離地面比較高,因此一般的消防探測系統維護比較困難

      目前市場(chǎng)上,主要應用的探測器包括火焰探測器和光對射探測器,然而越來(lái)越多的項目選擇了吸氣式火災探測器。ASD535早期煙霧探測報警系統采用主動(dòng)采樣的探測方式,利用光散射探測原理,能夠在煙霧發(fā)展的早期發(fā)現潛在的隱患,做到防患于未然。

      2.      系統工作原理

      吸氣式探測器內部有一個(gè)抽氣泵,通過(guò)布置在現場(chǎng)的采樣管道把空氣抽進(jìn)探測器內部,經(jīng)過(guò)灰塵過(guò)濾,流量檢測,火災算法分析等環(huán)節,進(jìn)行分析。如果煙霧濃度達到預設的報警值,則通過(guò)繼電器或聯(lián)網(wǎng)軟件進(jìn)行報警。

      工作示意圖如下:


      3.      系統設計

      根據美國規范NFPA 72和英國規范BS5839,在設計空氣采樣系統時(shí),每個(gè)采樣孔相當于一個(gè)點(diǎn)式探測器。即意味著(zhù)采樣孔的間距應該參照點(diǎn)式探測器的間距進(jìn)行設計。

      根據《火災自動(dòng)報警系統設計規范-GB50116》,感煙探測器的保護面積如下:

      火災探測器的種類(lèi)

      地面面積

      Sm2

      房間高度

      hm

      一只探測器的保護面積A和保護半徑R

                  θ

      θ≤15°

      15°≤ 30°

      θ> 30°

      Am2

      Rm

      Am2

      Rm

      Am2

      Rm

      感煙探測器

      S ≤ 80

      ≤ 12

      80

      6.7

      80

      7.2

      80

      8.0

       80

      6<="">≤ 12

      80

      6.7

      100

      8.0

      120

      9.9

      ≤ 6

      60

      5.8

      80

      7.2

      100

      9.0

      因此,在大空間設計管道時(shí), 可以按照80平米的保護面積來(lái)進(jìn)行。如果按照正方形進(jìn)行布置,可以按照8.9 x 8.9米的網(wǎng)格進(jìn)行,保護半徑在6.3米。也可以按照管道間距9米,孔間距8.8米進(jìn)行布管,同樣滿(mǎn)足規范要求。

      典型的平面布置圖如下:


      立體布置圖如下:


      特別注意,上述設計中并沒(méi)有,考慮氣流的影響,如果空氣置換率大于8.6/小時(shí),每個(gè)孔的保護面積應該減小。

      4.      高度限制

      目前中國的規范還沒(méi)有明確說(shuō),空氣采樣系統可以安裝多高。然而在新的英國規范和FIA規范中,已經(jīng)明確,如果使用了15孔以上的CLASS B空氣采樣系統,管道可以安裝在40米的高度。

      CLASS B是國際上對吸氣式探測器靈敏度的一種劃分,靈敏度被分成3個(gè)等級:

      高靈敏型 Class A:          采樣孔的靈敏度≤0.8% obs/m

      靈敏型   Class B: 0.8%obs/m <采樣孔的靈敏度≤2% obs/m

      普通型   Class C:            采樣孔的靈敏度>2%obs/m

      我們使用FDS模擬軟件,對煙霧進(jìn)行模擬。為了簡(jiǎn)化,不考慮空間中的氣流以及各種家具設施的影響,我們對10米高度空間, 20米高度空間,40米高度空間,分別使用100KW, 200KW, 500KW的火進(jìn)行模擬,結果如下:

      空間大小

      火源功率(KW)

      第一個(gè)孔達到0.1%OBS/M所需時(shí)間 ()

      現場(chǎng)采樣孔的煙霧峰值(OBS/M

      煙霧峰值時(shí)間

      36x50x10

      100

      10.4

      3.07%

      13.1

      36x50x10

      200

      8.2

      4.72%

      10.7

      36x50x10

      500

      6.3

      9.2%

      9.4

      36x50x20

      100

      18.9

      1.6%

      20.7

      36x50x20

      200

      14.8

      2.61%

      17.9

      36x50x20

      500

      10.8

      5.23%

      18.6

      36x50x40

      100

      32.0

      1.06%

      52.2

      36x50x40

      200

      24.5

      1.61%

      35.5

      36x50x40

      500

      19.9

      2.83%

      99.4

      由于篇幅所限,本文只貼出500KW的火源在36x50x10的空間中的火災模擬截圖,如下圖所示。在6.2秒時(shí),有1個(gè)孔已經(jīng)探測到0.1%OBS/M的煙。