VESDA设计规范B.docx
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VESDA设计规范B
VESDA极早期烟雾
探测报警系统设计规范
1998–07–26发布1998–11–01实施
（2002年修订版）
第一章：
总则
第二章：
名词解释
第三章：
适用对象
第四章：
设计基本原则
第五章：
系统设计
附件:
参照标准名录
1总则
1．1为了合理设计VESDA极早期烟雾探测报警系统，使VESDA能够在火灾发生的初期发现火情，防止和减少火灾危害，保护人身和财产安全，制定本规范。
1．2VESDA极早期烟雾探测报警系统的设计，必须遵循国家有关方针、政策，符合设备本身的技术特性并针对保护对象的特点，做到安全适用、技术先进、经济合理。
1．3VESDA系统的设计，除执行本规范外，并应符合现行的相关强制性国家标准、规范的规定。
2名词解释
2．1VESDA
极早期烟雾探测报警系统VeryEarlySmokeDetectionApparatus的缩写。
2．2空气采样
VESDA系统的探测方式。
VESDA通过安装在保护区内的PVC（或其它材料）管上的小孔，利用探测器内部的气泵，将保护区内的空气样品抽到探测器内探测，并判断空气中烟雾的浓度，这个过程为空气采样。
2．3采样管
被安装在保护区内，用于采集空气样品的管。
2．4采样孔
采样管上钻的用于进气的小孔。
2．5毛细管采样
接在采样管上面的细的分支软管即为毛细管，利用毛细管可以进行天花板下，机柜内等特殊方式采样。
2．6回风口采样
回风口采样是VESDA系统所特有的一种探测方式，在安装有空调的保护区域内，可将采样点设置在空调回风口，用于探测保护区域内的烟雾，可以有效地避免保护区域内的空气流动对烟雾探测造成的不利影响。
2．7复合采样
在一些实际应用中，为了提高探测效果或满足一些特殊的保护要求，经常需要在一个防护区域内采用多种采样保护方式，这种情况即为复合采样。
2．8标准型VESDA探测器VLP-012
可接4根采样管，但报警不能区分烟雾来自哪根采样管。
适用于大的开阔空间的保护，保护面积2000m2。
配备编程和显示模块，可以作为独立系统使用，并具备联动功能（含7或12个可编程继电器）。
具备VESDA联网接口及计算机RS-232接口（需通过PC-LINK与计算机连接）。
2．9扫描型VESDA探测器VLS-214
可接四根采样管并可以区分烟雾来自四根采样管中的哪一根（即烟雾来自哪一个被保护区域）。
适用于在一个保护区内有不同的保护分区或有不同的保护目标的应用场所。
VLS-214最大保护面积为2000m2，配备编程和显示模块，可以作为独立系统使用，具备联动功能（含7或12个可编程继电器）、VESDA网络接口及计算机接口需（通过PC-LINK与计算机连接）。
2．10经济型VESDA探测器VLC-505
可接一根采样管，最大保护面积800m2，适用于小型保护区域，具备联动控制及联网功能。
2．11VESDA探测器单元
VESDA探测器单元指不配备显示模块，编程模块的VESDA探测器，内部包括激光探测腔，气泵，过滤器等部件，可以与显示，编程模块一同组成一个独立系统，也可以作为VESDA网络VESDAnet的一个节点使用。
也可以与其他包括显示模块，编程模块在内的节点共同组成报警系统。
2．12VESDA显示模块
用于显示报警及故障信息，可以安装在主机上使用，也可以单独使用，用于报警信息的远程显示。
作为远程显示单元使用时，与VESDA探测器之间利用2芯屏蔽线相连。
2．13VESDA编程模块
用于对VESDA系统进行配置，可以安装在主机上使用，也可以单独使用，用于系统的编程设置。
作为远程编程单元使用时，与VESDA探测器之间利用2芯屏蔽线相连。
另外，VESDA还有手持编程器，可供系统工程师调试使用。
2．14Aspire管网设计演算软件
用于采样管网设计完成后，对于不符合管网设计基本原则的设计进行测试验证，以保证在正式施工前将管网设计方案，调整到一个合乎系统要求的最佳状态。
2．15VESDAnet
VESDA区域集中监控网络适用在一个需要多台VESDA保护的大型保护目标，网络中的设备包括探测器单元，显示模块，编程模块等等，探测器模块可以根据需要安装在保护区现场，而显示模块，编程模块则可根据需要安装在消防监控中心，以实现系统集中监控的要求。
由于VESDAnet要求节点间最长通讯距离1.3KM。
所以，VESDAnet只适用于本地区域监控。
2．16VESDA远程集中监控网络
VESDA具备完善的远程集中监控功能，可以帮助消防管理部门对所管辖的区域内所有安装有VESDA的建筑实施火灾集中监控。
VESDA支持多种远程联网方式，可以利用电话线路对远端目标实施保护，远程监控中心可以通过电话线访问远端安装在建筑内的VESDA设备，了解现场设备的故障及报警情况。
当远端设备发生故障或报警时，VESDA也会自动上报监控中心。
另外，VESDA也可以利用其他通讯线路，计算机网络，现有的安保监控网络，无线等方式进行远程集中监控。
3VESDA系统适用对象
3．1需要严格探测场所。
3．1．1通讯设施
3．1．2计算机房
3．1．3洁净室
3．1．4发电厂
3．1．5石化设施
3．2需要早期报警，使工作人员有充分时间进行排查，避免气体灭火剂不必要释放的场所
3．2．1通讯设施
3．2．2电缆桥架和电缆隧道
3．2．3计算机房
3．2．4变电站
3．2．5飞机库
3．3按规定传统探测器不适用的高大空间和保护区间内气流较强的场所。
3．3．1洁净室
3．3．2仓库
3．3．3飞机库
3．3．4计算机房
3．3．5中庭
3．4不适于安装传统探测设备的场所
3．4．1洁净室
3．4．2仓库
3．4．3监狱
3．4．4高压配电装置
3．4．5不允许有电磁干扰的场所
3．4．6营业中的剧院
3．5环境污染严重，或具有极端的温度条件，具有放射性的场所
3．5．1潮湿的勘探平台
3．5．2冷库
3．5．3造纸厂
3．5．4地下隧道
3．5．5矿山
3．5．6核电站，水电站，热电站
3．6建筑内部不允许探测器外露的场所
3．6．1大教堂，教堂
3．6．2古老的和著名的建筑
3．6．3博物馆
3．6．4艺术馆
3．6．5现代化的办公建筑
3．6．6传统建筑
4VESDA设计基本原则
4．1本章节为空气采样系统的一些基本设计原则，无论哪种采样法，均需遵循。
4．1．1为确保通过空气采样系统和探测器的气流正常，气泵排气口所处空间的气压应与被探测区的气压相等或略低。
4．1．2每个保护区内，单台探测器最大监测范围为2000平方米，在高危保护区，监测范围应减小——500-1000平方米为建议最小值。
建议每台探测器接四根采样管，这里的一根管指的是由一截或多截管连在一起组成的一根没有支管的长管。
（毛细管和下拉管不属于支管）
4．1．3接到一个VESDA探测器上的管道总长不能超过200米。
单根管长超过100米时对系统的反应时间有负面影响，不过反应时间不超过120秒是允许的。
4．1．4实际设计中，每根管的长度应该尽量相等或接近。
如果在每台探测器的所有管道末端使用一个标准的末端帽，管的长度要求就可以放宽。
管的长度不同，末端帽的尺寸也需相应变化，以达到系统的要求。
4．1．5PVC采样管内径应在19-25毫米之间，21毫米为建议值。
金属管用于以下一些偶然情况：
需特殊加长、规章特定要求、长时间暴露于强光、极热、极冷的环境，或遇到有可溶解PVC气体的环境应用时。
4．1．6同一个探测器的不同采样管应避免监测不同类型的环境。
从不同的环境（过干、过湿或不同的气压环境）中采样会严重降低整个系统的性能。
4．1．7同一个防火分区内的采样点间距（无论何种采样法）最大不应超过9米，最小不应少于1米。
通常采样点间距为4米（13英尺）。
5系统设计
5．1一般规定
5．1．1应在消防要求较高，并符合VESDA的适用范围以及传统探测设备无法正常探测的场所应用。
5．1．2VESDA系统设计应严格参照VESDA系统设计规范及相关的消防法律法规。
5．1．3对于不符合VESDA管网设计基本原则的管网设计应通过VESDA专用管网设计验证软件Aspire的验证。
5．2VESDA主机的选择和设计要求
5．2．1主机的选择：
5．2．1．1扫描型探测器：
适用于需要区分报警分区的应用场所，每台VESDA扫描型探测器最多可以探测4个独立的防火分区；保护面积2000平米。
5．2．1．2标准型探测器；适用于不需要划分防火分区的大空间，可以接4根采样管，但探测主机不做区分，保护面积2000平米。
5．2．1．3经济型探测器：
适用于不需要划分防火分区的小型保护空间，可以接1根采样管，保护面积800平米。
经济型探测器分为两种，一种是网络型，可以与标准型，扫描型设备连接成网络。
一种为单机型，只能独立使用。
5．2．2主机的配置：
5．2．2．1探测器：
即指标准型，扫描型，经济性探测器的主机部分。
5．2．2．2编程模块：
用于系统编程，可单独与探测器单元组成独立系统，也可以作为一个独立设备置于VESDAnet网络当中，对网络中的所有VESDA设备进行编程。
另外，编程单元具备远程模块和手持编程器等形式。
5．2．2．3显示模块：
用于VESDA系统的报警及故障显示。
标准型，扫描型，经济型探测器均有各自专用的显示模块。
在VESDAnet中，可以有多个显示模块对应同一个探测器，解决监控中心显示和楼层显示同时需要的要求。
显示模块有远程显示和19英寸机架集中显示等形式。
5．2．2．4计算机接口：
为了采用计算机集中管理，VESDA需要利用专用计算机接口模块提供标准的RS232接口与计算机相连。
5．2．3VESDAnet集中监控网的构成：
在较大型的保护目标中应用时，需要多台VESDA设备，在这种情况下，需要利用VESDA的网络功能，将全部设备组成一个集中监控网络，网络由探测器单元，显示模块，编程模块，网络接口，计算机接口，监控计算机等部件组成。
5．2．3．1VESDAnet的节点：
探测器单元，编程模块，显示模块即为VESDAnet的节点，一个VESDAnet最多可以连接250个节点。
5．2．3．2节点间的通讯距离：
VESDAnet可以为较大的保护目标提供保护，节点间的通讯距离为1.3KM。
5．3VESDA管网设计要求
5．3．1采样管网的设计
在VESDA采样管网设计当中，标准采样管网是最常用的采样方法，在监测区安装内径为21毫米的PVC管。
管道的布置方法可以有多种变化，从而覆盖所有监测区。
然后将管道与探测器接口连接（通常一个探测器接4根管）。
沿管道壁设置一定数量的小孔，即采样孔。
系统通过这些采样孔将空气样品传递到探测器中，采样管道的末端应设置末端帽。
上述方法是所有其他采样配置的基础。
5．3．2标准采样管网的设计
5．3．2．1天花板下采样
适用场所包括：
储藏室、飞机库、办公室、仓库、生产工厂、宾馆、礼堂、大厅和医院以及计算机房、电信机房（与其他方法合用）等。
室内采样时管道悬于监测区天花板下，采样点距天花板距离最少25毫米，最大不大于100毫米，可排列一至四根管道监测整个区域。
5．3．2．2高大空间内的采样
在高大宽敞的空间（前厅、礼堂、飞机库和一些仓库、储存室），天花板下采样会有所变化。
在这些地方，大量的空气对流会形成不同的空气分层。
这些分层阻碍空气自由流动，烟雾在此滞集，不能到达天花板下的采样点。
在这种情况下，采样管要顺着墙壁或门框竖直安装，在垂直方向上布置采样点，从而有效穿过所有空气分层。
5．3．2．3天花板内和地板内采样
在某些场所，特别是计算机房，通讯机房等，可将空气采样管网主管置于天花板内和地板下，监测整个监测区的空气情况。
机房地板下的采样管网还可用于监测电缆。
安装于地板下时，为了避免VESDA的主干管道与地板下的线缆交错，应采用立式管道采样。
5．3．2．4机柜散热口采样
机柜采样要求将采样管道直接放置在机柜、线缆进线口或其他需要监视的部位上面。
管道上的采样点正对着机柜上部的散热口，以便机柜内的气流直接进入采样点。
5．3．2．5在标准采样模式下，采样点间的最大距离不要超过9米。
同样，相邻的管道间的距离也不要超过9米，距离近一点更好。
采样点的距离通常为3-6米之间。
5．3．2．6可以应用ASPIRE管网设计验证软件确定每根采样管上采样点的最大数量。
（通常为25）
5．3．2．7每根管长不能超过100米；管道总长度不能超过200米。
5．3．2．8天花板下采样时，采样点应距离天花板至少25毫米,但不超过100毫米，并使采样点对着保护区方向。
这样安排使采样点位于温暖空气的下缘，而这层温暖空气在环境受热及实际火情时常导致烟雾分层现象。
5．3．2．9天花板无吊顶时，如梁的深度较大，一般超过500mm时，为保证好的探测效果，应在梁间底部设采样点。
可由采样管沿梁弯延至梁底。
当采样管从梁下穿过时，可采用手杖式支管，上升至梁底采样。
5．3．2．10天花板内采样时，应该用标准的PVC管卡或尼龙自锁结将管道固定在顶梁或其他支架上。
5．3．2．11采样孔的默认直径为2毫米，特别是当管道长于20米时。
根据ASPIRE验证，设计较短的管道时可用较大的采样孔。
5．3．2．12假设采样孔直径为2毫米，无论多长的一根采样管，其上面的采样孔最少有10个。
如果孔径不同，应通过ASPIRE予以调整，以修正系统设计。
5．3．2．13出于设计考虑，每根管的末端帽也视为一个采样点。
5．3．2．14为了易于确认及定位采样点，可将中心有孔的采样点标识贴在采样点处。
采样孔不能被油漆或封堵。
5．3．3毛细管采样
毛细管采样是一种将采样点与采样主管道分离，同时又不增加网络复杂性的采样方法。
这种方法适用于采样管道与采样点不在同一个水平面和垂直面的情况。
这种方法通常是将内径为5-6毫米的可弯曲管道从主干管道上分支出来，延伸至探测位置。
5．3．3．1采样孔位于毛细管的末端，而不是毛细管与主管道交叉处。
5．3．3．2毛细管采样方法的一种变化形式是使用一根内径为12.5毫米的下拉式直管，直管通过一个“T”型变径三通与主管相连。
这种采样可用于天花板突起或克服空气分层现象时，但这种管道缺乏毛细管系统的灵活性。
5．3．3．3默认的毛细管末端孔的直径为2毫米。
在具体应用中，这个默认值可随ASPIRE的验证予以调整。
5．3．3．4隐藏式采样系统
隐藏式采样法：
采样管道主管放于天花板内，与主管连接并按规定间距隔开的毛细管穿过天花板，每个毛细管终端即为一采样点。
每个采样点通过毛细管采样头监视被监测区。
5．3．3．5隐藏式采样点
在某些应用中，要求有一种更为隐蔽的采样方法，如古代建筑、装修考究的场所等对建筑物外观要求严格及探测设施不宜外露的应用场所。
隐藏式毛细管采样即解决了这个难题。
毛细管与主干相连，隐藏于吊顶后，缠绕于灯具吊链上，或隐蔽在一些装饰条内。
无论保护区的内部情况对设计者提出什么样的设计创新要求，设计隐藏式毛细管时仍应遵守其基本的设计要求。
5．3．3．6毛细管采样系统的设计应以遵循标准采样管道设计总则为前提。
实际应用中，主管道上连接的毛细管长度可能（或需要）不等，但这样会导致反应时间不规则。
因此，设计中连接不同采样点的毛细管的长度尽可能保证一致。
5．3．3．7毛细管的最小直径是5毫米。
虽然毛细管的最大长度可达8米，但毛细管的长度每增加2米，其内径需增加1毫米。
这样才能保证采样管网的平衡及空气流量达到相应的要求。
例如，2-4米长的毛细管要求直径为6毫米。
依次类推。
5．3．3．8为了保持采样管网的平衡，每根毛细管的末端要求有一个2毫米的采样孔。
可选择在管道口使用带有2mm小孔的末端塞或毛细管采样头。
5．3．3．9毛细管采样点或下拉管采样点可混合应用于标准采样管网。
5．3．3．10毛细管采样系统的主管有两种末端帽安装方式可供选择，对于房间和机柜内采样都适用。
第一种选择是当保护区的气压与固定主采样管道的天花板或地板内的气压差异不大时，末端帽可以直接设置在主采样管所在的区域。
（天花板上或地板下）
5．3．3．11在毛细管采样系统中，当采样主管道与被保护区之间气压差异太大时，可用第二种末端设置方法。
这种情况下,采样主管道末端应设置在保护区内。
建议方法是在管道末端安装一个圆弧型弯头，将末端神像保护区内。
使用的末端孔可以是一个4毫米（5/32英寸）的孔，也可是4个2毫米的小孔。
5．3．3．12下拉式管道系统是使用内径为12.5毫米的PVC管通过“T”型装置和变径从主干管道上分支出来。
管道长度不超过4米为许可范围。
末端是作为采样点的末端帽。
5．3．3．13机柜内采样
在开关控制台、机柜、设备柜等同类需要保护的地方，机柜内采样是最有效的方法。
这种采样与毛细管采样类似。
机柜内采样是直接从机柜、设备柜等内部采样。
因采样范围极为确定，所以气压变化和外部干扰等影响将大大降低。
5．3．3．14机柜内采样系统对机柜外部环境没有保护功能。
当要求保护整体环境时，设计者应遵照相关管网设计原则，综合使用机柜内采样与其他VESDA采样方法。
保护机柜时通常将采样管道安装于机柜上面，然后将毛细管或采样点置于机柜内。
5．3．3．15一种更好的采样是通过地板下进行机柜内采样。
由安装在地板下的主管道分支出来的毛细管道从机柜底部进入，穿过机柜主体，将采样点设置于机柜顶部。
5．3．3．16下拉管道采样法也同样适用于机柜内采样，使用较长的从主管道分支出来12.5毫米直径的支管穿过机柜上部或底部进入主机探测。
这种方法，可用于所有机柜。
5．3．3．17机柜内采样管网应专用于机柜内采样,不用于大面积保护区的采样。
5．3．3．18被保护的机柜数量应加以限制，以便易于发现火情后查找。
5．3．3．19下拉管的距离和管的长度应尽可能保持一致。
此条同样适用于毛细管采样系统。
5．3．3．20要注意毛细管机柜内采样点的设置：
标准采样点可安装在机柜内部。
5．3．3．21为保持采样网络平衡，每根采样管道末端要求有一个2毫米（5/64英寸）的采样孔。
5．3．3．22从地板下用毛细管进行机柜内采样时，要保证管道直接伸到机柜内的上部，这一点很重要。
因为如果管道只位于机柜中部，它对整个机柜内部气流的监测能力将大大降低。
5．3．4回风口采样
回风口采样是一种非常灵活的采样方法，得益于VESDA系统的高灵敏度，可以有效解决大空间中烟雾被气流稀释的问题，可以有效地对较大区域进行监测。
因此，这种采样方法在花费较少安装费用的同时，可对较大范围提供保护。
回风式采样也可用在出于美观考虑需要较隐蔽采样的地方。
5．3．4．1在通风系统不是24小时连续工作的地方，为确保安全，保护区内还应设置标准采样管网。
5．3．4．2不能从空调进气口采样，进入空调系统的空气通常先经过某种过滤系统，除去空气中的灰尘与颗粒物。
从探测角度看，它也将空气中的烟雾过滤掉了。
这样，经过净化的空气在空调进气口进入保护区，如果在此探测，将得不到正确反应。
5．3．4．3空调回风管道采样
空调回风管道采样是将一根采样管（此应用中称“探测管”）伸入回风管道进行探测，以此使采样孔直接置于气流通道。
气流被压入探测管，传送到探测器，在这种应用中，应注意探测器的排气管应再接回该管道。
5．3．4．4在上面的采样方式中，进入管道采样吸气管和排气管之间的最小距离为300毫米。
5．3．4．5回风管道通常在负压状态下工作。
因此要确保吸气和排气管与其交叉处应正确封闭以保持密封状态。
5．3．4．6吸气和排气管应呈斜对角放置，以避免排气管的气流进入进气管引起混乱。
5．3．4．7回风格栅采样
当回风口采样不方便或不适合时,可以在回风口表面的格栅外部，安装两根或多根采样管进行采样。
这种回风格栅采样虽然不美观，但与管道内采样的功能相同。
5．3．4．8空气处理单元采样
用于电子数据处理领域（EDP）的单体空调系统（AHUS）的采样，是通过回风口表面或上面的格栅进行回风口采样的典型代表。
对这些单元的保护方法与回风式格栅采样本质相同。
不过，空调单元采样有一些限制，特别是对于采样管的放置位置及单个探测器可监视的单元数量。
5．3．4．9回风格栅采样的采样孔要面向气流方向。
应将采样管放置于最易于采样的位置。
5．3．4．10采样管上的采样孔建议直径为3毫米，采样孔的间距为100毫米。
采样管穿过格栅表面。
5．3．4．11在气流流速大的地方，注意不要将采样管贴着格栅表面放置，因为这样可能导致采样孔周围出现一个低压区，影响正常操作。
应使用支架固定保证采样管与格栅间距在25毫米与200毫米之间。
5．3．4．12格栅处的采样管末端必需封闭以避免吸入的气体从管道末端流失。
这种情况下要使用无孔末端帽。
5．3．4．13较大的格栅要求至少两根采样管以覆盖整个面积。
5．3．4．14监测空调单元时要特别考虑每个探测器可监测的单元数量。
理论上讲，被监测空调单元的数量应由监视该单元的采样管道长度来限定——单管长不超过100米，总管长不超过200米。
但是，由于采样管内部的烟雾稀薄现象以及空气运动的特性，一台探测器监测三个以上空调单元时，VESDA系统的反应就会受到负面影响。
5．3．4．15空调单元会产生局部空气环流——一个保护区的空气在本区间空调进气口和排气口之间会形成一个空气环流。
这样，烟雾在空气中的正常流动和扩散将受到影响，在发生火情的区域中，如果有空调单元，这时燃烧产生的烟雾就会集中在本区域（由于环流）。
如果烟雾发生在采样管道末端，这些带有烟雾的空气样品必在管道中经过其他空调单元，而这些单元附近的空气样品仅有轻度污染（离火源最近的）或完全纯净（离火源最远的）。
这样的结果，就是经过较长时间后探测器读到一个经过稀释的烟雾采样结果，而不是实际的火情反应。
5．3．4．16此种探测方式应注意的另一个不常见的问题是采样管道出现增压。
即在所有空调单元运行时，不同单元间的气体流速不一定一致。
这样就会产生这样的结果：
在流速高的空调单元采样的采样管道会出现增压，管道内空气会反向流出。
为了保证烟雾状况的正确读数,提高反应时间，一台探测器最多只能监测四个空调单元。
在高危区一台探测器最多只能监测两个空调单元。
另外，一根采样管道只能监测一个空调单元。
5．3．4．17采样管道安装在距离空调单元主要吸气格栅边缘100-200毫米的支架上，采样点正对主气流方向。
在气流流速高的地方，这一点是最基本的。
有时可能需要将采样管旋转到经风速计测量出的最佳气流方向。
5．3．4．18在变化的高速气流中采样
回管道内的高速气流以及用于通风的高压可能形成不同的流速分区。
这会导致采样管上不同采样孔处于极度不同的压力之下。
这时应在每个孔放置一个静压传感器（staticpickup），可保持不同的采样孔获得一致的灵敏度，从而克服可能的烟雾分层（或稀释）问题。
安装静压传感器应使每个端点面向气流。
主采样管横穿通风管道并且两端固定。
一端封闭，另一端与探测器接口连接。
5．3．4．19回风采样的探测器阈值
VESDALaserPLUS探测器有很宽的报警阈值设定范围。
通常在某些机械通风环境中烟雾稀释速度很快，特别是当空气变化速度也快时，需要设置一个较低的一级报警阈值，以确保烟雾监测的高度灵敏度。
但是，在
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