火災探測器布置方法的研究

溫炳輝 任偉

摘要：火災自動報警系統是消防系統的核心部分，火災探測器是火災自動報警系統設計中應用最多的產品之一，火災探測器布置、安裝的合理與否，直接影響保護效果。本文通過常用的幾種探測器布置方法的比較，從中探索出一種通過因式分解，迅速確定布置探測器間距的方法，該方法簡單、方便，很容易實現探測器布置的即合理又美觀。

關鍵詞：火災自動報警系統；火災探測器；布置方法

0、引言

火災探測器的選擇、計算、布置是火災自動報警系統設計中的一個重要環節，尤其是火災探測器的布置計算，它關系到所設計的系統能否成功的實現報警，布置的探測器是否最少，布局的是否美觀。因此，從安全性、經濟性、美觀性三方面考慮探測器的優化布置的方法與技巧，對火災自動報警系統的設計有重要意義。

1、確定火災探測器間距a、b的常用方法

1.1火災探測器數量的確定

《火災自動報警系統設計規范》規定：每個探測區域內至少設置一只火災探測器。一個探測區域內所設置探測器的數量應按下式計算：

（1）

式中N—一個探測區域內所設置的探測器的數量，單位用“只”表示，N應取整數；

S—一個探測區域的地面面積（m2）；

A—探測器的保護面積（rn2），指一只探測器能有效探測的地面面積。由于建筑物房間的地面通常為矩形，因此，所謂“有效”探測器的地面面積實際上是指探測器能探測到矩形地面面積。探測器的保護半徑R（m）是指一只探測器能有效探測的單向最大水平距離；

k—安全修正系數。特級保護對象k取0.7-0.8，一級保護對象k取值為0.8-0.9，二級保護對象k取0.9-1. 0。

注意安全修正系數的選取應根據設計者的實際經驗，并考慮發生火災對人和財產的損失程度、火災危險性大小、疏散及撲救火災的難易程度及對社會的影響大小等多種因素。而一個探測器的保護面積和保護半徑的大小與其探測器的類型、探測區域的面積、房間高度及屋頂坡度都有一定的聯系。

1.2 探測器間距a、b的確定

依據式（1）很容易計算出探測器的數量，而在布置探測器時，首先考慮安裝間距如何確定，再考慮梁的影響及特殊場所探測器安裝要求。安裝間距的確定有一定的難度，常用的方法有極限曲線查算法、計算法等。

1.2.1極限曲線查算法

圖1 探測器的保護面積和保護半徑與安裝間距的關系

Fig 1. the relations of detector's protection area and the protection radius with the installation spacing

極限曲線查算法的方法為：根據《火災自動報警系統設計規范》表中查得的探測器的保護面積A和保護半徑R，計算直徑D= 2R；根據所算D值大小對應保護面積A在探測器安裝間距極限曲線的粗實線上即由D值所包圍部分上取一點，此點所對應的數即為安裝間距a、b值，注意實際應不大于查得的a、b值；具體布置后，再檢驗探測器到最遠點水平距離是否超過了探測器的保護半徑，如超過時應重新布置或增加探測器的數量。

極限曲線查算法的特點是查出的結果存在多值性，實踐經驗不足，一般短時間內找不出最優布置方法。

1.2.2 計算法

計算法的操作步驟為：一般點型探測器的布置為均勻布置法，因為距墻的最大距離為安裝間距的一半，兩側墻為1個安裝間距，設探測區域的長度為L，寬度為H，橫向火災探測器個數為n，縱向火災探測器個數為m，所以可以根據工程實際總結計算法如下

（2）

（3）

該方法的好處是只要確定了橫向、縱向探測器的數量，就很容易計算出探測器的間距a、b。但是，知道了火災探測器總的數量，橫向、縱向探測器的個數又如何確定呢？這是值得研究的問題。

2 火災探測器間距a、b確定方法的改進

2.1 確定間距的改進方法

從以上分析可以看出，現有的探測器間距確定方法存在些不確定因素，因此，筆者根據多年教學經驗，對原有方法進行了改進。具體步驟如下

（1） 根據式（1）計算出探測器數量N；

（2） 將探測器數量N分解因式，因式分解的結果依據L、H長度的近似比例進行分配，即長的一邊分得的探測器數量為多的項，短的一邊分得的數量為少的項，那么很容易確定L對應因式分解的結果對應n，H的為m其中 ；

（3） 將n、m值代入（2）、（3）式就求出間距a、b。

2.2 應用實例

某高層教學樓的其中一個被劃為一個探測區域的階梯教室，其地面面積為30m×40m，房頂坡度為13°，房間高度為8m，屬于二級保護對象，試求：(1)應選用何種類型的探測器？(2)探測器的數量為多少只？（3）探測器進行合理布置。

解：（1）根據使用場所從表中可知選感煙或感溫探測器均可，但按房間高度表中可知，僅能選感煙探測器。

因屬二級保護對象故K取1，地面面積S= 30 m×40m=1200 m2＞80 m2，房間高度h=8m,即6m

（2） 將結果進行因式分解

（只）

因為探測區域長L=40m、寬H=30m，因此確定n=5，m=3；

（3） 依據（2）、（3）式求出間距a、b

；

求出橫向、縱向間距就可以完成火災探測器的布置了。在完成布置后，一定注意用公式 做布置結果檢驗。

3 結論

筆者在教學過程中總結研究的探測器布置方法依據原有方法，提出自己的見解，采用因式分解法，解決了原有公式存在的不確定因素，方便快捷的求出了火災探測器橫向、縱向間距a、b，實踐證明該方法較簡單，也容易實現探測器的優化布置，可操作性強，初學者也很容易接受。

參考文獻：

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GB50116-2008, Code for design of automatic fire alarm system[S]

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注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。