吸气式烟雾探测火灾报警系统方案设计书.docx
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吸气式烟雾探测火灾报警系统方案设计书
吸气式烟雾探测火灾报警系统设计、施工及验收规范
DBJ01-622-2005条文说明
目次
1总则.................................................................22
2术语.................................................................23
3系统设计.............................................................26
3.1一般规定.......................................................26
3.2适用场所.......................................................26
3.3设计要求.......................................................28
４系统施工............................................................30
4.1一般规定.......................................................30
4.2施工要求.......................................................30
5系统调试.............................................................33
5.1一般规定.......................................................33
5.2调试要求.......................................................33
6系统验收.............................................................35
6.1一般规定.......................................................35
6.2验收要求.......................................................35
6.3系统运行.......................................................36
1总则
1.0.1吸气式烟雾探测火灾报警系统作为一种先进的火灾早期探测技术进入中国已经有10年的时间了。
虽然此系统已在中国多个行业及领域得到了广泛的应用，使用效果也已得到了一致认可。
但至今仍然没有一个相对全面的设计、施工及验收规范可以用来参照和引用，这给设计人员、施工人员及消防验收部门在该系统的设计、施工及验收方面带来了困难。
所以特制定本规范，以解决上述问题。
1.0.2吸气式烟雾探测火灾报警系统最初的设计目的在于保护计算机房和电气开关柜内那些价值昂贵的设备。
这项技术提供了一套稳定可靠的烟雾探测系统，这套系统在空气流量较高的环境下，仍具有非常高的烟雾探测能力。
而随着吸气式烟雾探测技术的不断发展，它已经超出了最初的保护高风险设施的应用领域。
吸气式烟雾探测火灾报警系统的早．
期火灾防范功能已经在更广阔的领域内得到应用，既包括在公共场所保障人们生命安全，也包括对财产安全的保障。
应用范围包括计算机房/数据中心、通信机房、洁净厂房、电力系统、仓库、博物馆/档案馆、古建筑、地铁、医院及高大空间建筑等重要场所。
2术语
2.0.1吸气式烟雾探测火灾报警系统AspiratingSmokeDetectionFireAlarmSystem
吸气式烟雾探测火灾报警系统与传统的点式烟雾探测器有着很大的区别。
在一般情况下，吸气式烟雾探测火灾报警系统中包括若干数量的管子，这些管子可铺设在天花板的上方或下方，并且形成一个管网。
每条管子上都钻了若干数量的小孔，这些小孔形成了一个小孔矩阵（也称为采样点），这些小孔在整个天花板范围内均匀分布。
而使用一台吸气机（抽气泵），通过这些小孔，可将空气或烟雾抽到采样管道内，并送到灵敏度非常高的激光探测腔内进行分析。
吸气式烟雾探测火灾报警系统通常都具有若干形式的过滤或灰尘阻挡功能。
过滤装置能够在采样空气进入探测器前除去其中的纤维屑和绝大多数的大颗粒灰尘。
而部分探测系统只是通过软件提供了对灰尘进行辨别的功能，这增大了由于灰尘颗粒进入探测腔而导致误报警的可能性。
所有的吸气式烟雾探测火灾报警系统必须具备经过认可的气流感测功能。
通过对采样管网的气流监测，可检测到采样管网是否存在不同程度的堵塞或破裂现象，而管网的堵塞或破裂都会严重影响系统从受保护区域内抽取烟雾的能力，从而严重影响系统的报警性能。
2.0.2遮光率Obscuration
烟雾浓度的计量单位%obs/m与可视距离的对应关系如上图所示，能见度越高，烟雾浓度也越低。
有时也被称为减光率。
2.0.3采样管SamplingPipe
根据应用环境的不同，可以选择多种采样管道类型，常见的有PVC管，CPVC管，HFT管，ABS管，钢管，铜管等。
在使用时需照产品说明书的要求进行安装。
CapillarySamplingPoint/Hole
孔/毛细管采样点2.0.5．
上图为典型的毛细管采样点布置方式
2.0.6末端帽
可根据要求在末端帽上开孔。
末端吸气孔主要是为了减少烟雾传送时间，末端吸气孔越大，通常烟雾传送时间会越短，但是同时进入其它采样孔的气流就会越少。
2.0.11标准采样StandardSampling
标准的地板下、天花板下和回风口处采样
采样主管
天花板
微型采样点接头
隐蔽式采样点
毛细管
ReturnAirSampling
回风采样2.0.12．
标准的风管内采样标准的回风口采样
2.0.13机柜采样CabinetSampling
标准的柜内和柜上采样
2.0.15烟雾分层SmokeStratification
分层现象指的是通过体积非常大的空气的相互作用，在空气中形成的层化空气层。
这些空气层起到了阻挡空气自由流动的作用，并能够阻挡烟雾的向上运动，使其不能上升到屋顶位置，此种现象的产生主要是由于空间内的空气受热及冷却造成的。
在高大空间中由于烟雾分层对火灾探测的影响犹为突出。
柜上采样
气流方向
毛细管柜内采样
气流
采样管
排气管
3系统设计
3.1一般规定
3.1.1由于吸气式烟雾探测火灾报警系统并未被纳入到需要进行3C认证的消防产品清单中。
故该产品目前没有3C证书，但应具有国家权威消防设备检测机构出具的检测报告，否则不能够被使用。
．
3.1.2按照规定，与吸气式烟雾探测器一起使用的消防报警控制器，必须与该吸气式烟雾探测器在接受国家权威消防设备检测机构检测时所连接的消防报警控制器具有同一型号。
3.1.4如果采样孔设计的非常均匀，即采样管网的气流平衡性非常高的话，
采样孔的灵敏度=探测器的灵敏度X实际采样孔数量。
例如一台高灵敏度探测器的灵敏度为0.005%obs/m，那么如果采样管网上开了100个孔，采样孔的灵敏度就近似为0.5%obs/m。
例如一台较高灵敏度的探测器灵敏度为0.02%，那么如果采样管网上开了50个孔，采样孔的灵敏度就近似为1.0%obs/m。
例如一台普通灵敏度的探测器灵敏度为0.05%obs/m，那么如果采样管网上开了24个孔，采样孔的灵敏度就近似为1.2%obs/m。
从上面的数据可以看出，采样孔越多，相对于每个采样孔的灵敏度就会越低。
所以为了保证系统的可靠性和灵敏度，不允许无限制地开孔，有些探测器虽然号称灵敏度可以达到0.001%obs/m，可是并不能真的在采样管网上开800个孔，因为探测器的报警灵敏度阈值不可能真的设定为0.001%obs/m，否则即使是非常洁净的空气无需任何烟雾都会让引起它的报警，而且，开了这么多孔之后，每个采样孔的吸力会严重不足，将导致每个采样孔的实际灵敏度远远不如一个常规点式感烟探测器的灵敏度。
在进行系统设计时，需严格按照设备厂商所提供的系统参数进行。
3.1.5本条参照了现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116中的相关规定。
由于吸气式烟雾探测火灾报警系统是对于不同的探测区域进行探测和报警的，因此为了便于查找火源，对探测区域的面积进行了限定。
3.1.6探测区域的环境条件越一致，采样孔间的气流平衡性就越好。
相对于每个采样孔的灵敏度就越接近。
3.1.7探测器宜具有四级（警告、行动、火警1、火警2）报警输出功能，最少不得少于两级（预警、火警）报警输出。
3.1.8探测器应对每根采样管的气流量进行连续监视并发出气流报警信号，最多为四级（紧急高、非紧急高、紧急低、非紧急低），最少不得少于两级（高、低）。
3.2适用场所
3.2.1吸气式烟雾探测火灾报警系统不但可以适用于所有规定使用烟感探测系统的场所及环境中。
而且还可以很理想地适用和应用于下列的特殊环境中：
1高空气流量的场所–如电信机房、计算机房、无尘室等任何通过空气调节作用而保持正压的场所。
在这些场所中，烟雾通常被气流高度稀释，而且由于气流的作用，通常烟雾并不会上升到天花板位置。
这给传统的烟雾探测技术带来了困难。
而吸气式烟雾探测技术由于采用主动的吸气式采样方式，并且系统通常具有很高的灵敏度，加之布管灵活。
所以就成功地解决了气流对于烟雾探测的影响。
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2大面积的空阔场所–如仓库、厂房、展览大厅等任何大面积的开敞空间。
在这些场所中，由于屋顶通常较高，火灾所产生的烟雾可能随着烟雾的上升而迅速被稀释。
而在这类建筑物中存在的气流和烟雾分层现象也会影响到烟雾的扩散。
在高度较高的地方，烟雾的浓度会变得相当低，有可能不足以引发点式或对射式烟雾探测器的动作。
而由于高灵敏度吸气式烟雾探测系统具有很高的烟雾探测灵敏度，就能够有效地探测到大面积空阔场所的烟雾。
而且，由于不需要人员到达天花板位置进行维护，所有的维护工作在吸气式烟雾探测系统的探测器处就可以完成。
所以吸气式烟雾探测系统在维护上也具有显著的优势。
3低温场所-如冷冻仓库等。
在这些场所中进行烟雾探测的主要问题来自于冷凝现象和冰晶的生成。
而吸气式烟雾探测系统只需要将采样管网安装在低温区域内，探测器可以被安装在低温区域以外，从而有效解决了低温对于火灾探测的影响。
4需要进行隐蔽探测的场所–如文化/遗产建筑。
为了美观起见，在艺术陈列馆和遗产建筑物中，通常要求将烟雾探测装置隐蔽布置。
而传统的烟雾探测技术很难作到这一点。
而吸气式烟雾探测系统可将主采样管隐藏在建筑物的结构中，而只将带有末端采样头的毛细软管布置在探测区中。
这些空气采样毛细软管还可以被描绘上某种图案，从而达到最佳的隐蔽效果。
5肮脏/多灰尘的恶劣场所–如矿井、隧道、货物输送通道、食品加工厂等会产生大量粉尘的肮脏环境。
这些场所的恶劣环境将很快导致传统的点式探测器发生误报警、受到污染或被损坏。
而吸气式烟雾探测系统则可以通过采用具备某些形式的灰尘辨别或过滤装置来实现对肮脏/恶劣环境的有效探测。
6需要进行火灾早期探测的关键部门场所–如银行的数据中心、电力部门的变配电室、机场的控制塔等能够影响该系统完成其预定功能的最为关键的部门。
无论外界情况如何，也要保证关键部门的设施能够连续安全运行。
上述部门不允许在服务上出现任何微小的中断，或数据丢失的情况。
运行的连续性至关重要，特别是在交易量很高时或在运营时段，否则将会导致严重的经济损失。
在这种情况下，由于高灵敏度吸气式烟雾探测系统的高灵敏性，所提供的早期预警有助于在火灾发生的初期采取快速响应措施，从而有效保证了业务运营的持续性。
7人员密集，不易进行火灾疏散的场所–如机场候机楼、火车站、地铁站等。
这些场所在高峰通行时段的人群密集度是非常高的，而由于高灵敏度吸气式烟雾探测系统的高灵敏性，所提供的早期预警可以确保人群安全疏散所需的时间，而同时也能够满足高难度的环境条件的要求，所以特别适用于公共交通系统的火灾防范。
8有强电磁波产生或不能被电磁干扰的场所–如微波暗室、通信机房等。
通过EMC测试的吸气式烟雾探测系统即不会产生电磁波也不会受到电磁波的影响，所以特别适用于此类场所的火灾防范。
9人员不宜进入的场所－如具有易爆物质、化学品或核辐射的场所。
通常此类场所对于人员进入维护的限制十分严格。
而吸气式烟雾探测系统可以被设计成在危险环境以外实施维护的方式。
所以特别适用于人员不宜进入的危险场所的火灾防范。
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3.3设计要求
3.3.1由于一个采样孔被视作一个点式感烟探测器，所以在设置有采样孔的区域就不需要重复设置点式感烟探测器了。
采样孔的孔径和采样管道的开孔数量有关，孔数越多，孔径越小；孔数越少，孔径越大。
通常情况下，采样空空经在2mm至5mm之间。
由于不同品牌探测器的吸气泵功率不同，所以采样孔的孔径大小宜由探测器生产厂商提供。
必要时，可以采用厂商提供的模拟计算软件来计算出采样孔的孔径大小。
3.3.2当采样孔在高气流环境下布置时，由于烟雾很快就会被高速流动的气流所稀释，所以要将每个采样孔的烟雾灵敏度提高，因此每个采样孔的保护面积应相应缩小。
此表参照了NFPA72中的相关条款。
3.3.3当一个采样孔被堵塞后，该采样孔即失去了探测烟雾的能力，为了降低采样孔被堵塞所造成的风险，任何独立的探测区域内至少应有2个采样孔。
这样当其中一个孔被堵塞时，另外的孔仍可以提供基本的探测。
3.3.4本条款的要求主要是为了能使更多的气流进入到采样孔中，从而提高系统的探测性能。
3.3.5从最末端采样孔处加烟测试，到探测器显示出烟雾浓度的升高时，最大允许的时间不应大于120s。
从探测器探测到烟雾到发出报警响应所经过的时间不应大于60s。
3.3.6倒数第二个采样孔的气流量与其它采样孔平均气流量之比，就是采样孔的平衡性。
此值越大则说明进入每个采样孔的气流越均等，相对于每个采样孔的灵敏度越接近。
3.3.7不包括末端开孔的所有其它采样孔的气流百分数的总和就是采样孔的气流分配率，此值越大则说明进入到末端采样孔的相对气流量越小。
3.3.8当采样管道采用毛细管布置方式时，毛细管长度不能过长，否则将影响毛细采样孔的进气量，从而影响系统的探测性能。
3.3.9
手杖式管道梁间采样
3.3.10本条款的要求主要是为了克服热分层对于烟雾探测的影响。
3.3.13由于仓库内的货架会严重阻碍烟雾的上升，因此需要在货架内设置采样孔，从而提高系统的探测性能。
当货价高度超过12m时，应在货价内部垂直方向上进行多层布管，如下图所示。
．
采样孔
梁间区域
货架内进行多层采样
3.3.14由于需要保护不同的对象或存在气流非恒定状态，有些时候需要应根据探测区域内的实际情况分别或组合使用标准采样、回风采样及机柜内/上采样方式。
3.3.15空气交换率越高，对于探测器的灵敏度要求也就越高，当空气交换率大于20次时，非高灵敏型探测器的灵敏度将难以满足要求。
回风口处或风管内，由于具有较高的气流流速，所以对于探测器灵敏度的要求较高。
故应选用高灵敏型探测器。
3.3.16本条款参照了NFPA76的相关条款要求。
3.3.19本条款的要求是为了克服进气与排气管道间的压力不平衡，从而使更多的气流进入到探测器中，提高系统的探测性能。
3.3.20本条款的要求是为了避免探测区域内的腐蚀性或毒性气体经吸气式烟雾探测系统的排气管道被泄漏到非探测区域从而造成污染。
3.3.21本条款的要求一方面是为了便于对系统进行维护，另一方面，也是为了避免探测器受到不适宜环境的影响。
3.3.23当将吸气式烟雾探测系统作为气体灭火系统的一路烟感报警信号时，报警输出应选择火警级别，从而提高系统的可靠性。
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４系统施工4.1一般规定4.1.1设计图纸是施工的基本技术依据，为正确指导施工，应坚持按图施工的原则。
由于现场条件及需求的变化，需要对图纸进行变更时，必须由专业设计人员作出变更设计，采样管网设置变更，还需出具变更验证报告。
4.1.3考虑到在施工过程当中，管网的布置，采样点的设置，设备的选用，安装均有可能发生变更，与原设计产生偏差，故应提交相应的资料和文件，确保在管网施工完成后，调试工作可以顺利地进行。
4.2施工要求
4.2.1参考现行国家标准《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB50166的相关规定，吸气式烟雾探测火灾报警系统所采用的信号线，电源线应采用铜芯绝缘导线或铜芯电缆。
当额定工作电压不超过50V时，选用导线的电压等级不应低于交流450V。
4.2.2在一般环境下，吸气式烟雾探测火灾报警系统的采样管及其配件只要使用达到难燃要求的PVC、ABS塑料管即可满足要求；但在如监狱、电厂、仓库等特殊应用环境下，则需使用金属管如：
镀锌钢管、铜管等，以保证采样管道对强度的要求。
对于长度较长，且干扰较多的场所，信号电缆应采用屏蔽双绞线，且信号线长度应满足设备节点间通讯距离的相关限制.避免由于电缆长度超长，从而导致信号过渡衰减，影响系统的正常通讯。
4.2.3采样管网为吸气式烟雾探测火灾报警系统的重要组成部分，其规格，强度，质量将影响系统的探测效果，在实际应用中应严格遵守。
4.2.4在吸气式烟雾探测火灾报警系统中，设置在采样管上的采样孔将起到采集空气样品的作用，为了使采样管上所有的采样孔能够获得最高的探测性能，同时保证不同采样．
孔之间的探测性能大体相同，可以利用吸气式烟雾探测火灾报警设备生产商提供的专用管网系统验证软件加以评估，以此作为采样孔直径的确定依据。
4.2.5在标准采样方式下，采样管的末端需要开孔，通过调节末端开孔的大小，可以调节空气样品在采样管网中的传输速度.末端孔越大，烟雾样品到达探测器的时间就相对越短。
但如果末端孔过大，由此进入的空气会对其他采样孔采集到的烟雾样本起到稀释的作用，对探测将产生不利的影响。
所以末端孔的大小应适当，可以利用吸气式烟雾探测火灾报警设备生产商提供的专用管网系统验证软件加以评估，以此作为末端孔直径的确定依据。
但在回风管道内采样方式下，不需要设置末端孔。
4.2.6本条款对采样孔的加工工艺作了简单的要求，目的在于避免由于加工过程当中产生的毛刺、不光滑的管道内壁会附着灰尘及空气中的纤维物质，最终导致采样孔或采样管道堵塞，使系统无法正常探测。
4.2.7本条款所规定的内容出于两方面的考虑：
首先为了有效的采集空气样品，需要保证整个管网的气密性，所以所有的管道连接处都应用胶水可靠粘接，并应能承受日后管道吹扫时所产生的压力。
其次为了保证日后系统维护的方便，不可以在采样管道进入探测器的位置使用胶水进行粘接。
4.2.8当采样管道在地板下，天花板上安装时，应采用独立的固定装置，不可固定于吊顶的吊杆和防静电地板的支撑脚上。
而且在地板下和吊顶上安装时应避免与其他的管线搭接，以免使采样管网受力，造成使管道断裂。
4.2.9超过２０m以上的采样管，不但要求安装相应的吊杆，而且要求加装水平横梁，用于固定采样管.横梁可以采用型材，钢索等材料，目的是使采样管安装稳固，美观。
4.2.10清理采样管内杂物，是采样管道施工中不可缺少一个重要环节，否则会直接影响系统过滤器的寿命，甚至损坏进气总成和气泵。
为了避免采样管内留存杂物，应先打好采样孔，并对采样孔周围和管道内残屑处理完后才可以与已安装好的管网进行粘连.
为可靠起见，采样管网施工完成后，还应使用高压空气对安装好的采样管网进行吹扫，其后才能与探测器进行连接。
4.2.11在采样管道经过建筑物变形缝时，应采取规范中规定的措施，避免管网由于建筑的变形造成变形或断裂。
4.2.12本条款的规定要求采样管网在需要拐弯时，为了不影响气流在管网里的流动，必须采用专用的，符合规范中所规定的曲率要求的弯头。
一般使用的弯头曲率为70mm,不得使用直角弯头或其他常规管路配件来代替。
在实际施工中，也不可使用弯管器弯曲采样管来使管路拐弯。
这样获得的拐弯会由于日后变形回弹，使采样管网承受应力，造成管网连接处断裂，破坏整个采样管网的气密性。
4.2.13本条款规定了采样管网当中采样孔的设置要求，采样孔的设置，参照了现行的中对于点式感烟探测器设置的一般规定。
GB50116．
对于内梁高度超过600mm的探测区域，可采用手杖式采样方式，在梁间最高点设置探测孔。
4.2.14回风管道内采样是吸气式烟雾探测报警系统中的一种重要的探测方式，可以有效的避免空调及空气循环系统对烟雾探测系统的不良影响。
在实际应用中，应将经探测器探测后的样品空气送回回风管道内。
且采样管和排气管之间的最小距离为300mm。
排气管
管道中线
回风管道
采样管
采样和排气管呈斜对角放置，以保证采样管和排气管之间的气流平衡。
4.2.15探测器安装应以牢固，便于操作为基本原则。
同时应考虑易于拆卸，便于维护，另外探测器可以根据要求进行倒置安装，例如在多尘、潮湿等恶劣环境下使用时，必须进行倒置安装。
4.2.16本条款参照了现行国家标准GB50166的相关规定，探测器的安装高度应以易于调试、检修为原则。
4.2.17探测器在安装前，应对其主要部件的外观，数量进行核对，并应对其功能进行加电测试。
检验合格后，方可进行正式安装。
．
4.2.18由于在实际使用过程当中，引入探测器内部的线缆较多，其中包括供电电缆，信号电缆，控制电缆，有时线径较粗，而且探测器内部的接线空间较小，所以，为了提高线路的可靠性，并为了方便日后的维护及测试，应严格执行本项要求。
对于接入探测器内部的各类线缆，应按要求作出标记，以便于日后检修。
按消防设备的通常要求，探测器的主电源应采用消防电源，避免使用插头连结，以保证设备的可靠运行。
4.2.19对于多尘和具有腐蚀性气体的应用环境，系统必须加装不同类型的外置过滤器，以保证系统的长时间可靠运行。
外置过滤器应加装在采样管路靠近探测器的位置，且应设置于所有采样孔之前。
为了维护检修方便，外置过滤器与采样管道间不应使用胶水进行连结，但要作到连结紧密，而且外置过滤器的安装位置必须是容易进行维护的位置。
对于分区型的探测器，外置过滤器需要逐管设置，不能共用。
4.2.20当在冷库中使用时，为了防止冷凝水进入探测器内部，探测器宜倒置安装，并应设置排水管。
如下图所示。
探测器，截止阀，集水器，采用透明的排水管道以看清水位的高低，T型三通，
系统调试5一般规定5.15.1.1吸气式烟雾探测火灾报警系统的调试工作是一项技术性非常强的工作，设备部件较多，参数设置需要结合现场环境进行，并且对于不同的应用场所需要设置不同的系统参数。
所有这些工作，将直接影响到系统日后的工作状况，对于不合格的调试，轻则造成系统性能下降，重则导致系统失效。
所以吸气式烟雾探测火灾报警系统的调试工作，必须由受过专门培训的专业技术人员按规定来完成。
5.1.2吸气式烟雾探测火灾报警系统通常由探测器，报警显示单元，系统编程设备，计算机网络接口，集中监控系统，采样管网以及其他被控设备组成。
所以在设备调试开始时，应确认设备的种类，数量，连接状态等等，只有所有设备的情况与原设计要求相符合时，方可按要求进行设备的统一调试。
5.1.4作为调试工作的一部分，在系统调试完成
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