管路采样式吸气感烟火灾探测器在物流仓库中的应用

张超，刘悦，吴艳萍，双耀强

(中国联合工程有限公司，杭州310052)

1 引言

随着我国经济社会的发展，电子商务、直播带货等新业态蓬勃发展，与之配套的物流仓库也得到迅速发展。笔者从事电气设计工作以来，参与过普洛斯（GLP）、万纬物流（VX logistics properties）、盒马鲜生等国内外多家物流产业建设[1]。本文结合笔者自身设计及审图经验，就物流仓库中管路采样式吸气感烟火灾探测器（以下简称“管路采样探测器”）的应用及设计难点、要点提出自己的看法及工程实际做法，供相关工程技术人员参考。

2 工程概况和3种探测器对比

3个功能部分：分拣区（即办公区）、理货区（入口进深10 m）和存货区。项目鸟瞰图如图1所示。

图1 河南郑州某物流园鸟瞰图

据GB 50016—2014《建筑设计防火规范》（2018年版）第8.4.1条，设置自动喷水灭火系统的场所或部位均需设置火灾自动报警系统（FAS）[2]。而目前，物流仓库中广泛使用的火灾探测器有3种，即点型感烟火灾探测器（普通烟感）、线型光束感烟火灾探测器（红外对射探测器）以及管路火灾采样探测器（也称“空气采样早期烟雾探测器”）。

普通烟感价格便宜，安装方便，在民用、工业建筑有着广泛的应用。但仓库一般层高8~12 m，而烟感属于“被动探测”，灵敏度欠佳。此外，现在双层仓库较多，一层梁采用“井”字梁时，梁突出顶棚高度超过600 mm，导致每个被梁隔断的梁间区域均需设置1只探测器。数量过多的烟感不仅增加了成本和埋管数量，且使用期维护成本过高。

红外对射探测器采用的是红外对射原理，当燃烧产生的烟尘等对红外光束产生遮挡时，通过系统算法判断火灾并输出报警信号。但红外对射探测器实际使用中有2个比较明显的缺点：一是灵敏度过高，导致频繁误报。曾有多家物流租用方反映，货物叉车导致的扬尘等经常导致报警器误报，甚至有些租户直接将报警器“断线停用”。二是物流仓库不同于车站等高大、上方空旷场所，出租后，租户采用立体货架或货物高度接近顶棚时，会对光束造成遮挡，无法满足GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》第6.2.15条“光束轴线至顶棚的垂直距离宜为0.3~1.0 m”的要求[3]。

管路采样火灾探测器主要由采样管、采用孔和探测器主机构成，通过主机内的气泵不断将空气吸入探测腔来分析空气成分，当发生早期火灾时，进入主机探测腔内的烟雾颗粒可引发报警。目前，管路采样火灾探测器在大空间场所尤其仓库得到了广泛应用。管路采样火灾探测系统及原理示意如图2所示[4]。物流仓库中3种常用火灾探测器对比，如表1所示。

图2 管路采样探测系统及原理示意图

表1 物流仓库中3种常用火灾探测器对比

3 管路探测器在物流仓库中的应用

按GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》6.2.17第2款，采样孔数量按照烟感设置原则进行布置。在实际设计、施工过程中，一层梁突出屋面一般均超过600 mm，每个梁间区域需至少设置一个采样孔。尤其需要注意的是，因为早期烟气密度小于空气，烟气聚集在梁间顶层，采样孔需要通过三通连接一个支管，开在距离梁面很近的位置，即“手杖式采样”，如图3所示[5]。

图3 梁下采样管安装示意图

目前，主流物流仓库的跨距一般有11 m、12 m等几种规格，而国标图集03X502《空气采样早期烟雾探测系统》中，规定了同一被保护区内的采样点间距最大不应超过9 m，最小不应小于1 m。但国标图集14X505-1《〈火灾自动报警系统设计规范〉图示》中，示例图片则超过了9 m。其实，原规定的本意中，“被保护区”的含义模糊不清，给设计人员造成了困扰。但为了确保探测器的准确灵敏及规避审图意见等，笔者仍建议将采样管间距控制在9 m以内。此外，由于主机气泵功率有限，采样管不宜过长，一个探测主机的采样管总长不宜超过200 m，也不宜有过多90°弯头。

管材方面，目前主要有PVC管和ABS塑料管2种。采样管的内径一般在20~22 mm，推荐21 mm（外径为25 mm）。在下列情况下可以选用金属管：需长时间暴露于强光、极热、极冷的环境；或是遇到可溶解PVC的气体时。ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物，ABS具有优良的综合物理和机械性能，较好的低温抗冲击性能，以及耐磨性、抗化学药品性，但是价格相比PVC稍高。故笔者建议，在造价允许的情况下，优先选用ABS塑料管。

在电源配电方面，管路采样探测器主机需要配备UPS电源。根据GB 50016—2014《建筑设计防火规范》（2018年版），管路采样专用UPS电源接自本防火分区消防负荷配电箱。目前，主流的采样主机有“双腔”和“4腔”2种，即最多可带2根采样主管和4根采样主管。通过工程实践及设备厂家调研，对“双腔”主机，一般一个专用UPS电源可带3台主机，即“一拖三”或“一拖二”；对“四腔”主机，则采用“一拖二”的方式。因为是火灾自动报警系统的一部分，所以供电电缆采用NH耐火铜芯电线电缆，并穿金属管或B1级以上的刚性塑料管保护。

4 结语

本文通过对比物流仓库中3种常见火灾探测器各自的优缺点，明确了管路采样火灾探测器在物流仓库使用场景的优势。结合工程实例，阐述了管路采样火灾探测器的设计和使用要点，明确了一系列设计使用中的疑难点。笔者相信，随着管路采样探测器的广泛应用，一定能为更多的物流仓库保驾护航，助力物流产业、电子商务发展得更快更好。