管路采樣式吸氣感煙火災探測器在物流倉庫中的應用

張超，劉悅，吳艷萍，雙耀強

(中國聯合工程有限公司，杭州310052)

1 引言

隨著我國經濟社會的發展，電子商務、直播帶貨等新業態蓬勃發展，與之配套的物流倉庫也得到迅速發展。筆者從事電氣設計工作以來，參與過普洛斯（GLP）、萬緯物流（VX logistics properties）、盒馬鮮生等國內外多家物流產業建設[1]。本文結合筆者自身設計及審圖經驗，就物流倉庫中管路采樣式吸氣感煙火災探測器（以下簡稱“管路采樣探測器”）的應用及設計難點、要點提出自己的看法及工程實際做法，供相關工程技術人員參考。

2 工程概況和3種探測器對比

3個功能部分：分揀區（即辦公區）、理貨區（入口進深10 m）和存貨區。項目鳥瞰圖如圖1所示。

圖1 河南鄭州某物流園鳥瞰圖

據GB 50016—2014《建筑設計防火規范》（2018年版）第8.4.1條，設置自動噴水滅火系統的場所或部位均需設置火災自動報警系統（FAS）[2]。而目前，物流倉庫中廣泛使用的火災探測器有3種，即點型感煙火災探測器（普通煙感）、線型光束感煙火災探測器（紅外對射探測器）以及管路火災采樣探測器（也稱“空氣采樣早期煙霧探測器”）。

普通煙感價格便宜，安裝方便，在民用、工業建筑有著廣泛的應用。但倉庫一般層高8~12 m，而煙感屬于“被動探測”，靈敏度欠佳。此外，現在雙層倉庫較多，一層梁采用“井”字梁時，梁突出頂棚高度超過600 mm，導致每個被梁隔斷的梁間區域均需設置1只探測器。數量過多的煙感不僅增加了成本和埋管數量，且使用期維護成本過高。

紅外對射探測器采用的是紅外對射原理，當燃燒產生的煙塵等對紅外光束產生遮擋時，通過系統算法判斷火災并輸出報警信號。但紅外對射探測器實際使用中有2個比較明顯的缺點：一是靈敏度過高，導致頻繁誤報。曾有多家物流租用方反映，貨物叉車導致的揚塵等經常導致報警器誤報，甚至有些租戶直接將報警器“斷線停用”。二是物流倉庫不同于車站等高大、上方空曠場所，出租后，租戶采用立體貨架或貨物高度接近頂棚時，會對光束造成遮擋，無法滿足GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》第6.2.15條“光束軸線至頂棚的垂直距離宜為0.3~1.0 m”的要求[3]。

管路采樣火災探測器主要由采樣管、采用孔和探測器主機構成，通過主機內的氣泵不斷將空氣吸入探測腔來分析空氣成分，當發生早期火災時，進入主機探測腔內的煙霧顆粒可引發報警。目前，管路采樣火災探測器在大空間場所尤其倉庫得到了廣泛應用。管路采樣火災探測系統及原理示意如圖2所示[4]。物流倉庫中3種常用火災探測器對比，如表1所示。

圖2 管路采樣探測系統及原理示意圖

表1 物流倉庫中3種常用火災探測器對比

3 管路探測器在物流倉庫中的應用

按GB 50116—2013《火災自動報警系統設計規范》6.2.17第2款，采樣孔數量按照煙感設置原則進行布置。在實際設計、施工過程中，一層梁突出屋面一般均超過600 mm，每個梁間區域需至少設置一個采樣孔。尤其需要注意的是，因為早期煙氣密度小于空氣，煙氣聚集在梁間頂層，采樣孔需要通過三通連接一個支管，開在距離梁面很近的位置，即“手杖式采樣”，如圖3所示[5]。

圖3 梁下采樣管安裝示意圖

目前，主流物流倉庫的跨距一般有11 m、12 m等幾種規格，而國標圖集03X502《空氣采樣早期煙霧探測系統》中，規定了同一被保護區內的采樣點間距最大不應超過9 m，最小不應小于1 m。但國標圖集14X505-1《〈火災自動報警系統設計規范〉圖示》中，示例圖片則超過了9 m。其實，原規定的本意中，“被保護區”的含義模糊不清，給設計人員造成了困擾。但為了確保探測器的準確靈敏及規避審圖意見等，筆者仍建議將采樣管間距控制在9 m以內。此外，由于主機氣泵功率有限，采樣管不宜過長，一個探測主機的采樣管總長不宜超過200 m，也不宜有過多90°彎頭。

管材方面，目前主要有PVC管和ABS塑料管2種。采樣管的內徑一般在20~22 mm，推薦21 mm（外徑為25 mm）。在下列情況下可以選用金屬管：需長時間暴露于強光、極熱、極冷的環境；或是遇到可溶解PVC的氣體時。ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物，ABS具有優良的綜合物理和機械性能，較好的低溫抗沖擊性能，以及耐磨性、抗化學藥品性，但是價格相比PVC稍高。故筆者建議，在造價允許的情況下，優先選用ABS塑料管。

在電源配電方面，管路采樣探測器主機需要配備UPS電源。根據GB 50016—2014《建筑設計防火規范》（2018年版），管路采樣專用UPS電源接自本防火分區消防負荷配電箱。目前，主流的采樣主機有“雙腔”和“4腔”2種，即最多可帶2根采樣主管和4根采樣主管。通過工程實踐及設備廠家調研，對“雙腔”主機，一般一個專用UPS電源可帶3臺主機，即“一拖三”或“一拖二”；對“四腔”主機，則采用“一拖二”的方式。因為是火災自動報警系統的一部分，所以供電電纜采用NH耐火銅芯電線電纜，并穿金屬管或B1級以上的剛性塑料管保護。

4 結語

本文通過對比物流倉庫中3種常見火災探測器各自的優缺點，明確了管路采樣火災探測器在物流倉庫使用場景的優勢。結合工程實例，闡述了管路采樣火災探測器的設計和使用要點，明確了一系列設計使用中的疑難點。筆者相信，隨著管路采樣探測器的廣泛應用，一定能為更多的物流倉庫保駕護航，助力物流產業、電子商務發展得更快更好。