溫磊

（北京市平谷區(qū)消防救援支隊(duì)，北京 101200）

大跨度的鋼結(jié)構(gòu)廠房以建設(shè)周期短、造價(jià)低、輕質(zhì)高強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑中，它們具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、抗震性能好、空間利用率高、施工效率高等特點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)有效、實(shí)用性強(qiáng)的建筑形式。但由于鋼結(jié)構(gòu)的耐火性差，一旦發(fā)生火災(zāi)，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題。因此，預(yù)防火災(zāi)對于大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房具有重要意義。如果不能很好地預(yù)防、發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并及時(shí)處理，將會導(dǎo)致廠房倒塌、損失嚴(yán)重，甚至危及人員安全。綜上所述，有效地預(yù)防火災(zāi)可以保障企業(yè)的正常運(yùn)作，避免人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，提高施工安全性和建筑質(zhì)量，也有利于企業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展。因此，在火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，必須得到足夠的重視。

1 大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房消防特點(diǎn)

大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房空間寬敞，建筑面積大、高度高，因此，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢容易蔓延。此外，由于廠房內(nèi)部空間寬敞導(dǎo)致空氣流通性好，加之鋼結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性能比較強(qiáng)，火災(zāi)發(fā)生后會導(dǎo)致室內(nèi)溫度迅速上升。如果廠區(qū)內(nèi)部運(yùn)行有中央空調(diào)，廠房內(nèi)部各區(qū)域的送風(fēng)口會導(dǎo)致空氣對流程度加大，導(dǎo)致火勢容易蔓延至難以控制和撲滅的地步，從而對消防搶險(xiǎn)工作造成極大的困難。廠房內(nèi)往往存在大量易燃易爆物品，如油料、氣體、電器設(shè)備等危險(xiǎn)品，一旦這些物質(zhì)著火，火勢將更加猛烈。大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，如鋼架結(jié)構(gòu)、鋼梁結(jié)構(gòu)、鋼柱結(jié)構(gòu)等，消防安全隱患較多，如自動噴水滅火系統(tǒng)的管道繞路，導(dǎo)致滅火效果不佳等。過大的建筑規(guī)模以及過于復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)還會導(dǎo)致人員疏散困難。此外，如果廠房環(huán)境條件惡劣，氣體濃度高、噪聲大、灰塵多等，也會給消防工作帶來不小的困難。

綜上所述，大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房在消防特點(diǎn)上存在空間大、溫度高、易燃易爆危險(xiǎn)品多、廠房結(jié)構(gòu)復(fù)雜等方面的問題，給消防工作帶來了較大的困難。因此，在大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的消防工作中，必須加強(qiáng)對風(fēng)險(xiǎn)的評估和管控，并采取有效措施，確保消防設(shè)施的有效性和可靠性。本文將根據(jù)這些問題設(shè)計(jì)自動報(bào)警系統(tǒng)，以提高大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房生產(chǎn)工作的安全性。

2 火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略

2.1 報(bào)警區(qū)域和探測區(qū)域的規(guī)劃

在大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，合理規(guī)劃報(bào)警區(qū)域和探測區(qū)域?qū)τ谔岣呋馂?zāi)預(yù)警能力、快速有效地響應(yīng)火災(zāi)事件至關(guān)重要。因此，首先應(yīng)該將整個(gè)產(chǎn)業(yè)區(qū)域進(jìn)行合理的規(guī)劃，不同區(qū)域按照不同的報(bào)警級別進(jìn)行劃分，以便根據(jù)不同的災(zāi)情程度進(jìn)行相應(yīng)的處理和處置。通?？梢詫S房內(nèi)劃分為生產(chǎn)區(qū)、辦公區(qū)、車間區(qū)等，每個(gè)區(qū)域應(yīng)根據(jù)其特點(diǎn)選取相應(yīng)的探測器。一個(gè)報(bào)警區(qū)域應(yīng)當(dāng)包含相鄰的幾個(gè)防火分區(qū)，以便火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)能將其有機(jī)聯(lián)系起來，在遇到火情時(shí)實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，規(guī)避火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在規(guī)劃報(bào)警區(qū)域時(shí)，應(yīng)根據(jù)大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的特殊情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，在規(guī)劃生產(chǎn)區(qū)報(bào)警時(shí)，應(yīng)對臨近的辦公區(qū)、休息室等人員集聚區(qū)域進(jìn)行聯(lián)動和報(bào)警，保證及時(shí)疏散。此外，應(yīng)在進(jìn)出口設(shè)置相應(yīng)的入侵探測器，以避免非法人員進(jìn)入并引起火災(zāi)事故。

2.2 探測器的選擇

點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測器主要通過檢測廠房內(nèi)空氣中煙霧的濃度變化來判斷是否發(fā)生火災(zāi)。其通常由感光元件、光源和信號處理電路組成。當(dāng)煙霧從探測器的入口進(jìn)入時(shí)，會散射光線并改變感光元件的光敏性能，從而探測到煙霧的存在。此時(shí)，探測器將發(fā)出報(bào)警信號，提示其附近可能出現(xiàn)火情。點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測器具有檢測速度快、操作簡便、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)，主要適用于一般民用或工業(yè)建筑的火災(zāi)檢測和預(yù)防，但對于一些存在大量煙霧、粉塵等的空間，應(yīng)當(dāng)考慮其他種類的探測器。

點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測器是一種用于檢測現(xiàn)場溫度變化的設(shè)備。其工作原理是利用探頭感應(yīng)被檢測物體表面溫度變化，當(dāng)溫度升高到探測器設(shè)置的警戒值時(shí)，探測器會發(fā)出聲光報(bào)警信號，提醒人們及時(shí)采取措施避免火災(zāi)事故的發(fā)生。與點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測器相比，其應(yīng)用范圍相對較小。但對于一些點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測器無法探測的特殊場所，以及火勢發(fā)展迅速、溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇升高的情況，點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測器則能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢，對于提高火災(zāi)預(yù)防和安全管理水平具有重要意義。

紅外光束感煙火災(zāi)探測器主要由發(fā)射器、接收器、光學(xué)系統(tǒng)和信號處理電路組成。工作時(shí)，發(fā)射器發(fā)射的紅外光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)聚焦后照射到接收器上，形成一個(gè)穩(wěn)定的紅外光束通道。當(dāng)光束中的紅外光線遇到煙霧后會發(fā)生散射，一部分光線會被接收器接收到，從而導(dǎo)致光束弱化。探測器通過檢測接收器接收到的光強(qiáng)變化來判斷環(huán)境中是否有煙霧，通過對其水平及垂直探測視角的選擇和調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)對被保護(hù)空間曲面式覆蓋，有效提高探測的精度和準(zhǔn)確性。圖像采集單元和火災(zāi)分析平臺的協(xié)作能夠?qū)崿F(xiàn)視頻采集、火災(zāi)分析、火災(zāi)報(bào)警等多種功能，具有靈敏度高、誤報(bào)率低、反應(yīng)速度快等優(yōu)勢，適用于大空間廠房、煙草倉庫、火車站、會展中心等需要長距離火災(zāi)監(jiān)測和自動報(bào)警的場所。

圖像型火災(zāi)探測器是一種高效、智能的火災(zāi)探測設(shè)備，采用視頻圖像探測原理對被保區(qū)域進(jìn)行火災(zāi)探測，具有火災(zāi)探測和視頻監(jiān)控雙重功能。其系統(tǒng)由圖像采集單元和火災(zāi)分析平臺組成，通過高清晰度的視頻圖像采集和火災(zāi)分析處理，能夠快速準(zhǔn)確地檢測到火災(zāi)隱患，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，有效防范煙霧火災(zāi)的發(fā)生。圖像型火災(zāi)探測器適用于機(jī)庫、會展中心、商業(yè)中廳、火車站、飛機(jī)候機(jī)樓、變電站、換流站、管廊、隧道等高大空間特殊場所，具有探測范圍廣、反應(yīng)速度快、精度高、誤報(bào)率低、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)。在實(shí)際的火災(zāi)安全管理和預(yù)防工作中，圖像型火災(zāi)探測器發(fā)揮著越來越重要的作用，將為各類高大空間特殊場所的火災(zāi)安全提供更精準(zhǔn)、更可靠的監(jiān)測和保障。

吸氣式感煙火災(zāi)探測器通過建筑內(nèi)部布置的管路對現(xiàn)場空氣進(jìn)行采樣，并對采樣的空氣樣本進(jìn)行分析，以便在最短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的存在并提供快速準(zhǔn)確的報(bào)警信息。同時(shí)，根據(jù)不同場所的實(shí)際情況，可以選擇靈敏式或一般式吸氣式探測器，并控制現(xiàn)場采樣管路的長度和溫度差等因素，以確保探測器的性能和穩(wěn)定性。吸氣式感煙火災(zāi)探測器是目前報(bào)警最迅速的探測器，在實(shí)際的火災(zāi)安全管理和預(yù)防工作中具有重要的地位和作用。

2.3 火災(zāi)報(bào)警控制器的選擇

一般來說，可供選擇的控制器類型有兩種，分別為傳統(tǒng)型和智能型。傳統(tǒng)型控制器主要用于簡單的報(bào)警控制系統(tǒng)，而智能型控制器則具有更高的功能和靈活性。在選擇控制器類型時(shí)，需要根據(jù)廠房的具體情況，并結(jié)合預(yù)算等因素進(jìn)行綜合考慮。通道數(shù)是指控制器可控制的火災(zāi)探測器數(shù)量，需要根據(jù)廠房面積、布局和防火要求等因素進(jìn)行合理規(guī)劃和選擇?；馂?zāi)報(bào)警控制器的報(bào)警方式主要包括聲光報(bào)警、電話報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)報(bào)警等方式。根據(jù)廠房的特點(diǎn)和使用要求，需要選擇合適的報(bào)警方式，以便及時(shí)、準(zhǔn)確地提供報(bào)警信息。輸出信號是指控制器報(bào)警時(shí)，需要給其他設(shè)備傳遞的信號。例如，可以將報(bào)警信號輸出到消防控制室、自動滅火設(shè)備等設(shè)備上，以及與其他建筑控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動等。需要根據(jù)廠房的具體情況和需求進(jìn)行選擇。此外，火災(zāi)報(bào)警控制器需要具備系統(tǒng)自檢和故障報(bào)警等監(jiān)測功能，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)探測器故障或系統(tǒng)問題，并及時(shí)調(diào)整和維修。最后需要注意的是，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要符合相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)該由專業(yè)的消防安全公司或工程師進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)前進(jìn)行現(xiàn)場考察和風(fēng)險(xiǎn)評估，以便制定合理、可行的防火方案。

2.4 系統(tǒng)布線

良好的系統(tǒng)布線設(shè)計(jì)可以提高火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性，以及提高報(bào)警響應(yīng)和反應(yīng)速度，以下將從多個(gè)方面介紹需要考慮的因素。首先，布線路徑的選擇上需要合理、順暢，在保證探測器覆蓋范圍的前提下應(yīng)盡量避免交叉、混亂的布線，以便以后的系統(tǒng)維護(hù)和升級。布線長度對系統(tǒng)的靈敏度和響應(yīng)速度有著直接的影響。因此，在布線設(shè)計(jì)中需要注意合理控制布線長度，避免長度過長或過短的情況，同時(shí)需要注重排列方式和布局規(guī)劃，以優(yōu)化布線效果。線纜是系統(tǒng)布線的主要選擇，其質(zhì)量和差異直接影響整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。因此，在選擇線纜時(shí)需要強(qiáng)調(diào)其耐受溫度、耐磨損程度和抗干擾能力等關(guān)鍵特點(diǎn)，并根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)選擇和匹配。引線和接線是布線設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。在進(jìn)行引線設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到報(bào)警控制器和探測器之間的距離、方向和大小等因素，并根據(jù)這些因素選擇合適的引線長度和類型。在接線過程中，需要注意接點(diǎn)質(zhì)量和穩(wěn)定性，并盡可能避免焊接和其他易損部件的應(yīng)用。布局規(guī)劃是整個(gè)布線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，需要綜合考慮防火要求、建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備位置以及其他相關(guān)因素等。在進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需要先確定布線區(qū)域范圍，然后按照一定的技術(shù)規(guī)范和安全標(biāo)準(zhǔn)，將探測器和報(bào)警控制器等系統(tǒng)設(shè)備合理安置，以達(dá)到最佳的報(bào)警效果和靈敏度。

2.5 系統(tǒng)供電方式

良好的供電方式可以提高系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)也能延長系統(tǒng)的使用壽命?；馂?zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)的電源應(yīng)當(dāng)分為主電源和直流備用電源，還可根據(jù)廠房的實(shí)際情況和用途，結(jié)合預(yù)算等因素進(jìn)行綜合考慮。除了實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的分別獨(dú)立供電外，可自動切換的雙電源供電和備電自動投入裝置能夠確保供電的高度可靠性。同時(shí)，將子系統(tǒng)與報(bào)警回路納入集中管理中，這樣可以避免子系統(tǒng)的故障影響主系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也避免主系統(tǒng)的故障影響子系統(tǒng)的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)系統(tǒng)之間的相對獨(dú)立。在使用細(xì)節(jié)上，可以選取直流24V 消防專用電源供電，主電故障后備電源自動投入運(yùn)行，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，減少因電源故障而停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。穩(wěn)壓和變頻技術(shù)是保證電源穩(wěn)定性和效率的重※※要手段。穩(wěn)壓技術(shù)可以有效地穩(wěn)定輸出電壓和電流，避免因過高和過低的電壓而影響設(shè)備的運(yùn)行和壽命。而變頻技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)電能節(jié)約，提高設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。防雷保護(hù)是系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)的重要方面。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要選用具有較高防雷等級的供電保護(hù)設(shè)備，以保證設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，還應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)慕拥睾透綦x措施，提高系統(tǒng)的防雷能力。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮電源故障監(jiān)測的功能和機(jī)制，并選擇具有高可靠性和靈敏度的電源監(jiān)測裝置。通過對電源的監(jiān)測，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電源故障和異常情況，并進(jìn)行快速處理。

3 結(jié)語

在大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房中廣泛應(yīng)用火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)可以有效預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理火災(zāi)事件，確保人員和財(cái)產(chǎn)的安全。未來，隨著科技的進(jìn)步和智能化的發(fā)展，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)將逐步應(yīng)用智能化、自動化和遠(yuǎn)程操作等新技術(shù)，具有更高的可靠性、準(zhǔn)確性和反應(yīng)速度，以提高大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全性。同時(shí)，由于從市場需求、國家政策和環(huán)保趨勢等多方面因素考慮，大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房已成為未來建筑發(fā)展的重要趨勢，因此，火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)在其設(shè)計(jì)、建造和使用過程中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。隨著科技進(jìn)步，火災(zāi)自動報(bào)警技術(shù)將不斷升級和完善，為大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全運(yùn)營提供更加完善、高效、安全的消防方案。