室内滑雪场火灾自动报警设计研究

摘要：火灾自动报警作为建筑物内前期火灾预警的重要系统，起着非常关键的作用。在自动报警系统中，火灾探测器的选择尤为重要。在设计某大型室内滑雪场之时，根据滑雪场的环境、温度、结构等客观因素进线分析对比，对高大空间探测器的选择及布置给出方案。虽然线型光束图像感烟火灾探测器、图像型火灾探测器的特性，比较契合在高大空间的场所设置。然而，不同建筑物都会有不同的特点，设计时应根据建筑物内部环境和空间结构的特殊性，正确选用不同的火灾探测器。

关键词：滑雪场；火灾自动报警；图像型火灾探测器；高大空间；线型光束图像感烟火灾探测器

放眼全球，室内滑雪场从寥寥无几的少数国家投资建设，到现在我国已开业或正在施工的室内滑雪场已不少于10个。随着滑雪场的建设日益增多，不同地区的滑雪场在选择探测器时均存在不少的困惑，但规范对于大型室内滑雪场的要求没有具体规定。正确的选择及布置火灾探测器成为重点，从而能有效预防和减少火灾的发生，保障人身和财产安全。

1项目概况

1.1建筑概况

某项目位于广东省广州市花都区，滑雪场总建筑面积约为75000m2，主要以巨型柱加大跨空间桁架结构为主，建筑高度99m。属于单层高大空间建筑（冷区），内含局部两层建筑（暖区）。

1.2项目特点及分析

⑴主体结构以桁架钢结构为主，仅有局部混凝土柱。⑵室内空间较大，水平长度约400m，最大跨度约190m，最大落差约60m。⑶室内温度常年维持在-5~（-1）℃之间，现场模拟冬季室外飘雪情景。⑷内部有雪山咖啡厅、山顶商业等高度较高的建筑，空中还设置缆车、索道等高空娱乐设施。⑸雪场四周与顶板均为保温板，整个冷区作为一个防火分区。

2火灾报警探测器

2.1火灾探测器特点对比分析

目前，比较常用的几种探测器有：吸气式感烟火灾探测器、线型光束感烟探测器、线型光束图像感烟火灾探测器、图像型火灾探测器。这几种探测器各自特点对比如表1所示［1］。

2.2火灾探测器的选择

2.2.1国家规范及相关规定⑴《火灾自动报警系统设计规范：GB50116—2013》第12.4.1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。⑵《民用建筑电气设计规范：JGJ16—2008》第13.5.2条规定：大型库房、大厅、室内广场等高大空间建筑，宜选用火焰探测器、红外光束感烟探测器、图像型火灾探测器、吸气式探测器或其组合。⑶《自动喷水灭火系统设计规范（2005年版）：GB50084—2001》第7.2.2条规定：火灾探测器的选择应满足以下要求：宜采用能提供火灾现场实时图像信号的火焰探测器。2.2.2选择探测器需考虑的因素［2］室内滑雪场具有功能和结构造型复杂、人员密集、火灾隐患大的特点，一旦发生火灾将造成巨大的经济损失和社会影响，甚至造成人员伤亡。为了合理选择探测器，除了考虑场所内的环境特点，还应考虑探测器安装维护的便捷性、设备造价等因素。因此本项目主要考虑如下：⑴吸气式感烟探测器。由于室内滑雪场问题常年温度保持在0℃以下，可能因结冰结露导致管路堵塞，影响正常工作，同时不利于检修维护［7］。⑵线型光束探测器。滑雪场局部跨度大于100m，不满足《火灾自动报警系统设计规范：GB50116—2013》对发射器、接收器之间的距离要求；室内空间具有缆车、索道等障碍物的遮挡，产生误报的几率较高［8］。⑶图像型火灾探测器。对火焰可见光部分进行分析判断，报警及时、定位准确、误报率低。能在各种复杂环境下对火情做出准确的判断［9］。⑷线型光束图像型火灾探测器。采用光截面图像感烟火灾探测技术，可对被保护空间实施任意曲面式覆盖，对环境因素有较强的适应能力［10］。⑸设备要求。重量≤2kg，防护等级IP54，最大探测距离不小于110m，环境温度要求-10~50℃，相对湿度：≤90%RH（40℃）。综合上述分析，滑雪场考虑设置图像型火灾探测器及线型光束图像型火灾探测器两种参数的设备，并应符合《特种火灾探测器：GB15631—2008》中的相关要求。

3火灾报警探测器的布置方案

⑴线型光束图像感烟火灾探测器：需要考虑滑雪场内多层建筑及其它娱乐设施的遮挡（见图1），共设置火灾探测器-发射器71个，接收器17个。分别在冷区四周的保温板设置发射器，中间的混凝土柱子设置接收器。第一层接收器布置在距地16m、79m、31m的高度，发射器布置在距地31m、21m、17m、12m的高度。第二层接收器布置在距地29m、45m、87m的高度，发射器布置在距地87m、50m、44m、40m、29m的高度。⑵图像型火灾探测器：需要考虑滑雪场内多层表1不同火灾探测器特点对比［7］Tab.1CharacteristicsComparisonofDifferentFireDetectors线型光束感烟火灾探测器适用环境、区域探测器特性及原理火灾探测能力布置方式后期维护问题产品的防水防腐能力线型光束感烟火灾探测器［3］水雾、日光、红外光辐射场所及有遮挡物的区域对探测器产生误报可能性较大对烟雾进行探测，线型光束感烟探测器采用烟减光法原理，探测源为红外线，利用红外线通过烟雾光束减少来判定火灾较强，能比较准确地确定火灾位置探测器应在建筑物顶部设置，同时宜采用分层组网的探测方式，探测高度超过16m，但不超过26m时，宜在6~7m和11~12m处各增设一层探测器系统简单，较少后期维护需另外增加密闭措施图像型火灾探测器［4］适用于产生明火的场所，探测器角度、精度可调，可靠性强对火焰进行探测，探测器由红外CCD摄像机和彩色CCD摄像机组成，通过以上两种摄像机形成红外视频图像和彩色视频图像，通过主机进行分析、识别，其颜色、运动模式、闪烁频率和灰度变化等参数符合烟雾或火焰的特征强，能快速定位产生火焰位置并反馈系统探测器角度从20°~60°可调，探测距离30~70m可选，应注意探测器正下方的死角，宜面对面进行布置具有环境适应能力，后期基本不需要维护提高防护等级达到IP65吸气式感烟火灾探测器［5］适用于空气较洁净的场所，空气中的粉尘、水雾对该系统的灵敏度影响较大对烟气进行探测，吸气式感烟探测器通过分布在被保护区域内的采样管网上的采样孔利用吸气泵/风扇主动采集空气样本，与设定的报警阀值对比，符合条件时发出报警信号一般，能基本确定并反馈火灾区域探测器的采样管宜采用水平和垂直结合的布管方式，并保证至少有两个采样孔在16m以下，并有2个采样孔设置在开窗或通风空调对流层下面1m处对于非洁净区域或非干燥场所，需要定期清晰或更换管道吸气泵若在吸收低温的空气情况下长期运作，可能会对设备造成腐蚀线型光束图像型火灾探测器［6］适用于高大空间和其他要求较高的特殊场所，可靠性强对烟雾进行探测，采用光截面图像感烟火灾探测技术，可对被保护空间实施任意曲面式覆盖，能分辩发射光源和干扰光源，具有保护面积大、响应时间短的特点强，能快速确认并反馈火灾区域探测器布置方式上属于多对一形式的红外光束感烟火灾探测器，一个接收器对应多个发射器较少后期维护提高防护等级达到建筑及其它娱乐设施的遮挡，共设置火灾探测器25个（见图2）。分别在冷区四周的保温板设置发射器，中间的混凝土柱子设置接收器。第一层探测器距地高度约为17~20m，其垂直角度为22°。第二层探测器距地高度约为27~29m，其垂直角度为38°。第三层探测器距地高度约为85~97m，其垂直角度为38°。

4结语

对于高大空间或工作环境比较恶劣的场所，线型光束图像感烟火灾探测器、图像型火灾探测器相对其他探测器占有一定的优势。但是，火灾探测器方案的选择应结合建筑物的特点来确定，才能安全可靠、合理经济地选择及布置探测器。

参考文献

［1］火灾自动报警系统设计规范：GB50116—2013［S］.北京：中国计划出版社，2014.

［2］朱晓琴.火灾自动报警系统的设计案例分析［J］.集成电路应用，2021，38（10）：216-217.

［3］林兴明.高大空间建筑的火灾自动报警系统设计［J］.今日消防，2020，5（8）：39-40.

［4］陈艳.火灾自动报警与消防联动控制系统的应用与分析［J］.大众标准化，2022（2）：116-118.

［5］徐慧影.浅谈高大空间建筑的火灾自动报警系统设计［J］.智能建筑电气技术，2017，11（5）：14-17+21.

［6］曹海涛.大型建筑中的火灾自动报警方式分析［J］.电子技术，2021，50（8）232-233.

［7］王斌.大型室内滑雪场火灾自动报警系统的设置探讨［J］.建筑电气，2020，39（5）：95-99.

［8］王强.浅析室内滑雪管电气设计要点［J］.电气应用，2021，40（5）：68-71.

［9］陈学军.基于空间变换的图像型火灾探测器坐标定位方法［J］.仪表技术与传感器，2019（11）：122-126.

［10］孙亮.图像型火灾探测器应用浅析［J］.中国交通信息化，2016（3）：122-123

作者：林嘉俊 单位：广州华森建筑与工程设计顾问有限公司