天文館大空間火災自動報警及消防水監控系統設計

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，城市建設取得了長足的進步。人們的需求與日俱增，對建筑功能提出了更高的要求。同時，為了使其更加美觀，施工中需要各種材料，使得建筑內部結構變得更加復雜。但同時也大大提高了傳統消防方法的難度，對建筑本身的自動消防設施提出了更高的要求，而火災自動報警系統的設計成為關鍵。

針對上海天文館工程建筑功能的多樣性和空間結構的復雜性，提出了火災探測器的設置原則和一些設計應用意見，可供實際工程應用參考，也可供設計人員分析討論。

本工程采用集中報警控制系統，系統總線為環形可分體式，所有總線設備均內置短路隔離器。這樣可以_限度地保證系統的可靠運行，也有利于故障的查找和排除。該系統主要由火災探測報警系統、火災預警系統和火災聯動控制系統組成。系統框圖如圖1火災自動報警系統框圖所示。

在消防系統與信息自動化集成的今天，火災自動報警探測器的選擇是非常重要的。為防止火災的發生，減少不必要的損失，相關人員應在區域內合理配置火災探測器，_限度發揮系統的作用。根據探測區域可能發生的初期火災的形成和發展特點、房間高度、空間結構、環境條件和可能產生誤報的原因，根據《火災自動報警系統設計規范》提出的火災探測器類型選擇的基本原則，本工程主樓火災自動報警探測器的選擇見下表。

由于球幕影院的天幕巨大，音響設備越來越貴，建筑裝飾標準高，建筑空間高度大，所以在大空間使用空氣采樣火災探測系統和水炮系統的合理性。此外，主樓14-23m倒穹頂高度較高，設有環形匝道的建筑空間結構較為復雜。藏品的原意是展示中國古代和現代天文航天的發展。它包括檔案、儀器、圖像數據、隕石標本、文物和與隕石有關的文物等，隨著現代社會科學技術的發展，傳統的火災探測器性能得到了提高，但它不僅可以根據空間高度來選擇探測器。引起火災的原因很多，火焰燃燒主要分為以下幾個階段：1。預燃燒階段。陰燃階段。火焰燃燒階段。傳統的火災探測器通常在火災發展到第二級甚至第三級時發出警報。在大空間中，火災產生的煙氣在傳播時會受到空間高度和面積的影響。當煙氣高度達到10米以上時，其溫度和濃度會相應降低，形成“冷煙”。此外，火災中還存在煙氣分層、開窗或通風空調形成對流層等問題，使系統無法立即報警。如果出現錯誤信息或遺漏，后果不堪設想。在這種情況下，環境負責，設備功能不完善。在未來火災探測設備的發展中，需要具備以下性能：1）提高靈敏度，及時報警，爭取更多的救援時間，減少人員傷亡和貨物損失。2） 在高靈敏度的基礎上，改進后的系統避免了氣流稀釋煙塵造成的誤報和誤報。3） 在高空間環境中，可以減少煙氣分層的影響。

采樣式火災探測系統又稱極早期火災探測系統，由采樣管、空氣泵、濾波器、激光腔、控制電路等組成，它們各司其職，相互制約。具體的探測過程是：火災發生后，通過預先設置的采樣孔和采樣管，由氣泵將保護區內的空氣抽出，然后將空氣樣本送入激光腔內，由腔內的激光照射空氣樣本，接收器吸收煙霧顆粒引起的散射光，然后將光信號轉換成電信號，再傳輸到控制電路，經過一段時間的處理后，信號轉換成煙霧。當煙氣濃度達到設定的報警閾值時，向控制器產生輸出信號，系統發出報警信號。空氣取樣火災探測器分四個工作階段：報警（通知相關人員檢查）、動作（啟動報警功能）、火災報警1（接近或確認火災）、火災報警2（啟動消防聯動系統）。形式上，由于空氣系統可主動使用，管道布置靈活（采樣管材質為PVC或ABS，外徑為25mm，內徑為21mm），因此廣泛應用于球幕影院、倒穹頂、弧形壁龕等空間的火災報警設計。支撐倒穹頂的三根構造柱引至倒穹頂，沿倒穹頂龍骨分層環狀布置。此外，它還沿著外殼內壁的鋼結構和球幕影院的巨大頂棚空腔引上，沿圓形鋼結構分層、圓形布置，并通過毛細管在球幕上的適當位置設置微管采樣點裝置。這樣，這些地區不僅美麗，而且受到更好的保護。設計時根據點式感煙器的防護面積和半徑設置采樣孔的防護面積和半徑。每個檢測單元的采樣管總長度、單管長度和單管上的采樣孔數都是有限的。采用毛細管布置時，毛細管長度不大于4米；采樣管安裝高度大于16米時，采用高靈敏空氣探測器。在回風口設置取樣孔輔助報警，有利于火災的早期探測。根據不同要求，選用單管、雙管和四管（多管）空氣取樣火災探測器。

綜合消防水監控系統綜合消防水監控系統裝置是集檢測、報警、消防于一體的新一代高科技消防產品。該裝置采用單片機和紅色紫外傳感技術組成的智能檢測，具有很高的智能性。當發生火災時，該裝置將在監測范圍內探測并啟動，然后在30秒內掃描后向起火點噴水。

綜合消防水監控系統能實現明火的早期探測，探測距離長，穩定性強；具有較強的火災自動探測和滅火能力。為了保證滅火效率，系統還應具有定位準確、保護面積大、響應速度快的性能。區域控制箱具有手動和自動切換功能，可點對點調節區域內所有水槍的噴水角度。此外，綜合消防水監控系統還可與其他火災報警系統聯動，為消防救援提供雙重保護。接口方式采用無源干接點，系統信號傳輸采用can總線傳輸（大部分產品采用485總線傳輸，傳輸信號的質量和可靠性低于can總線）；CAN總線的施工安裝方便、簡便，節省了施工工作量和成本。

綜合消防水監控系統具有以下三個功能：（1）自動功能；在系統的空間位置保護范圍內，一旦找到火源，啟動自動跟蹤定位噴射滅火裝置。找到火源的確切位置后，打開水泵和電動閥進行水滅火。更自動的一點是，火災撲滅后它會自動停止。如果有新的火源，自動重復滅火操作；（2）值班室遠程操作功能：值班人員通過消防控制臺上的監控圖像信號，及時掌握現場火災情況。值班室人員配備消防裝置控制臺，可直接啟動水泵噴灑水源，人工滅火。此功能是對上述自動滅火功能的補充。（3） 現場人員手動操作：在室內安裝現場控制器，直接操作滅火裝置滅火，三管合一，效果顯著。系統結構如圖4綜合消防水監控系統圖所示。主樓設計安裝了三門綜合消防水槍，從球幕影院到穹頂，探測火災報警并自動滅火。倒置穹頂的三根結構柱各設一臺綜合消防水炮，三臺消防水炮成環布置。球幕影院控制室側上方設置3臺一體化消防水炮和3個氣泡弧形布置。倒穹頂火災報警探測器安裝見圖2，球幕影院火災報警探測器安裝見圖    考慮到從項目到穹頂區域空間結構的復雜性，基于綜合消防水監控，根據光學截面感煙探測器和雙波段圖像火焰探測器的產品特點和性能參數，增加3套光學截面感煙探測器和4套雙波段圖像火焰探測器，采用環狀布置，與消防水炮形成立體防護。它們可以作為一種綜合消防輔助手段的水炮系統探測器，減少空間探測的盲區，提高系統探測的靈敏度。通過對上述系統的分析和介紹，可以看出空氣采樣火災探測系統、綜合消防水監測系統、光截面感煙探測器，在大空間建筑火災報警系統的設計中，有效地結合了雙波段圖像火焰探測器等系統和設備，具有多功能、復雜的建筑功能，人員密集、可燃物種類繁多的綜合立體防護與配合，可以進一步提高火災報警系統動作的準確性。展館、劇院等內部空間大、結構復雜的場所的火災報警系統也值得學習。