火灾探测器布置方法的研究

温炳辉 任伟

摘要：火灾自动报警系统是消防系统的核心部分，火灾探测器是火灾自动报警系统设计中应用最多的产品之一，火灾探测器布置、安装的合理与否，直接影响保护效果。本文通过常用的几种探测器布置方法的比较，从中探索出一种通过因式分解，迅速确定布置探测器间距的方法，该方法简单、方便，很容易实现探测器布置的即合理又美观。

关键词：火灾自动报警系统；火灾探测器；布置方法

0、引言

火灾探测器的选择、计算、布置是火灾自动报警系统设计中的一个重要环节，尤其是火灾探测器的布置计算，它关系到所设计的系统能否成功的实现报警，布置的探测器是否最少，布局的是否美观。因此，从安全性、经济性、美观性三方面考虑探测器的优化布置的方法与技巧，对火灾自动报警系统的设计有重要意义。

1、确定火灾探测器间距a、b的常用方法

1.1火灾探测器数量的确定

《火灾自动报警系统设计规范》规定：每个探测区域内至少设置一只火灾探测器。一个探测区域内所设置探测器的数量应按下式计算：

（1）

式中N—一个探测区域内所设置的探测器的数量，单位用“只”表示，N应取整数；

S—一个探测区域的地面面积（m2）；

A—探测器的保护面积（rn2），指一只探测器能有效探测的地面面积。由于建筑物房间的地面通常为矩形，因此，所谓“有效”探测器的地面面积实际上是指探测器能探测到矩形地面面积。探测器的保护半径R（m）是指一只探测器能有效探测的单向最大水平距离；

k—安全修正系数。特级保护对象k取0.7-0.8，一级保护对象k取值为0.8-0.9，二级保护对象k取0.9-1. 0。

注意安全修正系数的选取应根据设计者的实际经验，并考虑发生火灾对人和财产的损失程度、火灾危险性大小、疏散及扑救火灾的难易程度及对社会的影响大小等多种因素。而一个探测器的保护面积和保护半径的大小与其探测器的类型、探测区域的面积、房间高度及屋顶坡度都有一定的联系。

1.2 探测器间距a、b的确定

依据式（1）很容易计算出探测器的数量，而在布置探测器时，首先考虑安装间距如何确定，再考虑梁的影响及特殊场所探测器安装要求。安装间距的确定有一定的难度，常用的方法有极限曲线查算法、计算法等。

1.2.1极限曲线查算法

图1 探测器的保护面积和保护半径与安装间距的关系

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

极限曲线查算法的方法为：根据《火灾自动报警系统设计规范》表中查得的探测器的保护面积A和保护半径R，计算直径D= 2R；根据所算D值大小对应保护面积A在探测器安装间距极限曲线的粗实线上即由D值所包围部分上取一点，此点所对应的数即为安装间距a、b值，注意实际应不大于查得的a、b值；具体布置后，再检验探测器到最远点水平距离是否超过了探测器的保护半径，如超过时应重新布置或增加探测器的数量。

极限曲线查算法的特点是查出的结果存在多值性，实践经验不足，一般短时间内找不出最优布置方法。

1.2.2 计算法

计算法的操作步骤为：一般点型探测器的布置为均匀布置法，因为距墙的最大距离为安装间距的一半，两侧墙为1个安装间距，设探测区域的长度为L，宽度为H，横向火灾探测器个数为n，纵向火灾探测器个数为m，所以可以根据工程实际总结计算法如下

（2）

（3）

该方法的好处是只要确定了横向、纵向探测器的数量，就很容易计算出探测器的间距a、b。但是，知道了火灾探测器总的数量，横向、纵向探测器的个数又如何确定呢？这是值得研究的问题。

2 火灾探测器间距a、b确定方法的改进

2.1 确定间距的改进方法

从以上分析可以看出，现有的探测器间距确定方法存在些不确定因素，因此，笔者根据多年教学经验，对原有方法进行了改进。具体步骤如下

（1） 根据式（1）计算出探测器数量N；

（2） 将探测器数量N分解因式，因式分解的结果依据L、H长度的近似比例进行分配，即长的一边分得的探测器数量为多的项，短的一边分得的数量为少的项，那么很容易确定L对应因式分解的结果对应n，H的为m其中 ；

（3） 将n、m值代入（2）、（3）式就求出间距a、b。

2.2 应用实例

某高層教学楼的其中一个被划为一个探测区域的阶梯教室，其地面面积为30m×40m，房顶坡度为13°，房间高度为8m，属于二级保护对象，试求：(1)应选用何种类型的探测器？(2)探测器的数量为多少只？（3）探测器进行合理布置。

解：（1）根据使用场所从表中可知选感烟或感温探测器均可，但按房间高度表中可知，仅能选感烟探测器。

因属二级保护对象故K取1，地面面积S= 30 m×40m=1200 m2＞80 m2，房间高度h=8m,即6m

（2） 将结果进行因式分解

（只）

因为探测区域长L=40m、宽H=30m，因此确定n=5，m=3；

（3） 依据（2）、（3）式求出间距a、b

；

求出横向、纵向间距就可以完成火灾探测器的布置了。在完成布置后，一定注意用公式 做布置结果检验。

3 结论

笔者在教学过程中总结研究的探测器布置方法依据原有方法，提出自己的见解，采用因式分解法，解决了原有公式存在的不确定因素，方便快捷的求出了火灾探测器横向、纵向间距a、b，实践证明该方法较简单，也容易实现探测器的优化布置，可操作性强，初学者也很容易接受。

参考文献：

[1] GB50116-2008, 火灾自动报警系统设计规范[S]

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

[2] 孙景芝，曹龙飞.消防联动系统施工[M].北京：中国建筑工业出版社.2005

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[3] 杨勇．消防报警工程投资估算[J]．消防科学与技术，2001，20(6)：15-18

Yang Yong. Fire alarm project investment estimates[J]. Fire Science and Technology, 2001，20(6)：15-18

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。