广东省轻纺建筑设计院有限公司 广州市 510080
Hu Jingguo (Guangdong Textile Architectural Design Institute Co., Ltd., Guangzhou 510080)极早期烟雾
探测器 摘要:随着我国工业及自动化、智能化的发展,自动化高层货架的使用也迅速发展,应用日趋广泛,伴随而来的是其对配套的消防报警系统也提出巨大挑战。本文简单介绍了针对于高层全自动无人值守立体仓库常用的空气采样烟雾报警系统、线型光纤感温火灾探测器等产品,并提出了选择和布置立体仓库消防报警设计的思路。 Abstract: With the development of my country's industry, automation and intelligence, the use of automated high-rise shelves has also developed rapidly, and the application of automated high-rise shelves has become more and more extensive. Accompanying more and more application of automated high-rise shelves, it also poses a huge challenge to the supporting fire alarm system.
This article briefly introduces the commonly used air sampling smoke alarm systems, linear optical fiber temperature-sensing fire detectors and other products for High-Rise Automated tridimensional Warehouse, and propose idea of selecting and arranging the fire alarm design of tridimensional warehouse.
关键词:高层固定式货架仓库、火灾危险性、火灾探测器、消防自动报警系统、极早期空气采样报警系统、线型光纤感温火灾探测器、极早期报警。
Keywords: high-rise fixed-shelf warehouse, fire hazard, fire detector, automatic fire alarm system, very early air sampling alarm system, linear optical fiber temperature sensing fire detector, very early alarm.
1 高架仓库概况及其火灾特点
近年来，随着科技、交通、物流大发展，各大粮油企业、电商及物流企业纷纷建立高层密集型全自动无人值立体仓库。自动化无人值守高层货架仓库已成为高层货架仓库发展趋势。目前新建高层货架仓库高度有12m~30m，部分超过40m。货架高矮可以现场根据需要
调整。智能化立体仓库装备了进、出货输送系统（包含外形检测）、仓库管理及调度系统，大大提高了单位面积仓储能力及商品转运效率。通常5m以下称为低层立体库，5~12m为中层立体库，使用伸缩臂臂叉车及穿梭机储存商品，库房配备码垛机器人，货架可拆卸调整，码垛机器人可通过设备巷道连续操作，自动快速存取储藏物品，物资转运速度极快。智能化立体仓库是物资储存仓库，更是物资调配中心及储运中心。
综上，高架仓库由于高度过高、货架密集，导致消防自动报警设备较难选用，据笔者了解，国内某知名上市企业已明确要求在其新建立体仓库必须采用空气采样管路探测报警配合高倍数泡沫灭火系统。如本项目为某市某高层货架仓库，建筑面积10631.33m2，总计容建筑面积为18528.388m2，建筑高度28.25m，结构形式为门钢结构，火灾危险性为丙类1项，单层仓库，耐火等级二级，使用年限为50年，双层压型钢板复合保温屋面（檩条暗藏型）。本项目主要用途为储藏及转运某品牌食用油，最终采用消防自动报警系统为空气采样烟雾报警系统和线型光纤感温火灾探测系统，配合全淹没式高倍数泡沫灭火系统，为本项目提供保护。
2 高架仓库火灾自动报警系统的选择
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根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013(以下简称《火规》)12.4.1条[P47]“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”及 12.4.2条[P47]“火灾初期产生大量烟的场所，应选择线性光束感烟火灾探测器、管路吸气式感烟火灾探测器或图像型感烟火灾探测器”。
首先分析《火规》推荐的线性光束感烟火灾探测器是否适用于本工程。根据《火规》 6. 2. 16 条[P27]可知，线性光束感烟火灾探测器距地高度不宜超过20m，探测器的光束轴线至顶棚的垂直距离不超过1.Om，而本项目净高28.25m，货架高度为25.8m，从高度条件已不能满足本项目需求。又由于本仓库属于全自动无人值守型立体仓库，货架极为密集，仅有少量供堆垛机上下运行通道可供人员检修通行。根据《火规》12.4.3[P47]线型光束感烟火灾探测器的设置要求，探测器宜采用分层组网的探测方式，就需要在6m~7m及11m~12m等处增设多层探测器，而这些空隙刚好为堆垛机运行通道，会遮挡线性红外光束，导致误消防报警，影响生产运营。
其次看《火规》推荐的图像型感烟火灾探测器。据《火规》5.2.8[P20],本库房主要存放大量成品食用油,在明火出现前会有浓扩散,在焚烧时更会形成大量油烟,并污染了探测器镜头。
然后按照《火规》6.2.14[P26],探测器的探测视野内不应出现遮挡物。但本仓库内自25.8m以下皆是密集货架,稍有缝隙亦为供堆垛机器人运行的通道,会严重遮挡探测器的探测视野。综上,本项目采用了极早期吸气式感烟探测器、线型光纤感温探测器的组合探测报警系统。
3 线型光纤感温火灾探测报警系统
线型光纤光栅感温火灾探测器目前已经成为新型成熟产品，在石化油罐、输油管道、地铁隧道和电缆隧道、公路隧道等重要场所以及人不易接触的场所都有较多使用，但目前还较少用于高层货架仓库。产品有准分布式及分布式探测器两种，准分布式探测器为点型探测，利用光栅传感器作探头，光纤传输信号；而分布式探测器为线型探测，光纤本体为探测器及信号传输线路。本项目选用线形光纤探测器。
线型光纤光栅感温火灾探测器可以实现无源检测，防爆等级为本质安全型，抗雷击及电磁干扰，精度高，抗腐蚀，可自由设置报警温度，可实时连续温度检测，并实现早期火灾报警及实现多级报警功能，从而降低误报率。一旦检测到探测区域环境温度异常或火灾事故，会即时自动输出报警信号至消防控制室报警主机。而感温光纤既作为感温光缆，也作为传输链路，向消防控制室及仓库管理主机提供实时环境温度数据，为立体库提供全面的
温度测量和安全监控。
工业废渣制砖本项目在所有防火分区货架托盘下方敷设感温光纤，光纤采用磁铁夹具固定敷设在货架上，要求每隔1-2米设一个磁铁夹具将其可靠固定。感温光纤纵向分为n层（n非货架层数，竖向分层间距不大于6m），感温光纤依次对各层货架蛇形敷设，根据《火规》 6. 2. 16 条第 3 款[P27]，光栅光纤感温火灾探测器每个光栅的保护面积和保护半径，应符合点型感温火灾探测器的保护面积和保护半径，要求保证相邻光缆间隔不超过6m。如下图：
分布式光纤测温系统光纤安装要求如下：
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（1）光纤至主机需留出足够长度(10米左右),以利于光缆头和尾纤之间的熔接。
（2）光纤连接处（或断点处）的两头各留出约10米长度，利于光纤熔接。
（3）光纤接续盒必须固定。
（7）光纤不得弯折及形成90º直角，弯曲半径不小于0.60m。
（9）光纤布置需严格按照消防深化设计单位或厂家提供的正式施工图施工。
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4 吸气式感烟火灾探测报警系统
吸气式感烟火灾探测器是一种具有高灵敏度传感器的极早期烟雾报警探测器，它利用采样管网上的取样孔连续收集空气样本并将其传输至探测器主机，精确分析并在在极早期判断火灾烟雾是否存在。对于高层货架仓库，可以将空气采样管安装在顶板、四周墙壁对流层及以上以及货架中间不同标高层，来克服不同标高处烟雾分层问题。
当立体货架仓库内任一或几个部位存在消防隐患或发生起火事故时，设置于库房内的空气管路探测器经过多级报警判断并确认火灾事故。火灾尚处在极早期（无可见烟雾阶段），
由采样孔收集空气样品至探测器主机，经分析并确认火灾隐患后由探测器主机通知消防控制室，此为1级报警，提示报警区域有火灾隐患发生。第二阶段为警告期(即2级报警)，探测器主机发出声光报警，提醒消防控制室值班管理人员至库区现场检查情况及时处理火灾隐患。当火情隐患未能有效消除且进一步发展，探测器进入3级报警(即火警1)阶段，此时报警系统联动启动消防供水泵，泡沫液体进液阀、泡沫液泵相继打开。由消防泡沫泵将比例混合器中泡沫打入泡沫管网。火情继续发展，使探测器进入4级报警(即火警2)阶段时，自动开启相应防护区分区控制电磁阀，打开防护区的分区控制泄压口，同时该防火分区非消防用电切断，高倍数泡沫产生器喷出泡沫灭火，可在三分钟内全淹没整个防护区。
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