烟雾探测系统在不同气流环境下的应用

　　当涉及烟雾探测时，高气流对设计工程商来说是非常棘手的挑战，它会稀释烟雾并影响烟雾在空间中的轨迹。尽管在日常生活和工作中我们很少注意到，但高气流由于以下若干原因而常见于各种环境和楼宇系统中：

　　一、空气流动较强的环境

　　 风管系统--快速传送空气，以进行制冷，保持空气质量

　　 计算机机房/电信机房、数据中心-对电子设备进行冷却

　　 冷藏设施--湿度控制和冷风分配

　　 半导体设施、实验室、工业工厂--控制通过空气传播的污染物

　　 风洞——测试物体的气动特性

　　而且，直通户外的空间(如风力机机舱)或各种工作状况(如隧道中运行的列车/车辆造成的活塞效应)也会造成高气流状况。

　　二、高气流–为什么独具挑战？

　　在火灾事故中，高气流会从两个方面影响烟雾的形成，并直接影响烟雾探测系统的性能：

　　 轨迹：在静止空气的条件下，烟雾通常会上升到天花板水平(取决于足够的热升力)。但气流冲击上升中的烟雾时，会导致烟雾的运动轨迹发生偏转，迫使其沿着气流方向运动，这样只有少量或无烟雾(最坏情况)到达安装有烟雾探测系统的天花板。

　　 密度(浓度)：面对高气流环境，烟雾被进入的空气和上升空气夹带率所稀释。烟雾的稀释量通常与进气气流成正比，严重时甚至无法触发标准灵敏度的烟雾探测系统。

由高气流影响的烟雾轨迹/密度

　　三、专门为高气流环境设计

　　如上所述，高气流状况会影响烟雾探测系统的性能可靠性，由此可能导致响应延迟或无响应。因此，系统设计师在选择特定技术、探测位置和灵敏度定时，必须非常了解空间的气流模式，这一点至关重要。

　　(一) 数据通信中心

　　数据通信中心(服务器机房)就是典型的高气流区域，烟雾探测系统必须可靠工作。其必须在每小时10-100次换气的气流中工作，并且还会因为气流阻塞、局部对流等形成复杂的气流模式。此外，烟雾探测系统还必须可靠地探测出几乎不会产生烟雾的燃烧。因此，为有效地探测此类区域的火灾，应按照以下指南进行系统设计。

　　 要探测被稀释的烟雾，探测系统必须拥有较高的灵敏度，能够对低度燃烧作出响应。专用于整个空间全部烟雾的探测系统（如吸气式烟雾探测系统(ASD)），可以对分散烟雾具有更高的响应性，从而非常适用于高气流环境。

　　 考虑到烟雾随气流输送，因此，巧妙沿气流和回风口布置探测点，可以提高捕捉到烟雾的机率，确保极早期火灾预警。根据规范/标准的规定，探测点应充分覆盖回风口，每个探测点的最小覆盖面积为0.4m2 (4sqft)。

　　 提高探测点的密度(减少探测点的间距)，可避免中间烟雾通道(特别是按流线型流动的烟雾)并克服烟雾稀释问题。

　　(二) 风管

　　风管系统内存在风速达20 m/秒(4000 fpm)的极端气流状况。风管系统对冷热气流配送起着至关重要的作用，还会输送烟雾、有毒气体和火焰，危及生命安全，损毁建筑物其他区域的财产。火灾保护的首要目标一旦由专用的风管烟雾探测器探测到烟雾，立刻控制气体移动，阻断烟雾传播。考虑到风管系统布局复杂且有多种进气布置，因此，风管烟雾探测器的烟雾探测能力取决于是否正确应用了探测器。

　　 探测器应认证，可用于在风管气流速度、温度和湿度的范围内工作。

　　 烟雾探测器应具备较高的灵敏度，能够探测被稀释的烟雾 - 在进气口上方采样可在最大程度上减少稀释。

　　 烟雾探测器的性能应免受风管里的污染物(粉尘、化学物)影响。

　　 应在风管内气流充裕处进行探测–通常在隔栅和弯头下游的3-10倍风管宽度处。

　　 如果预测可能发生烟雾分层，那么探测器应至少位于风管的上1/3位置。

　　 请将探测器布置在风机和筛检上方，以免洗涤/滞留造成烟雾衰减。

　　在高气流下使用ASD系统保护风管可带来诸多益处，对被稀释烟雾进行可靠探测，可远离风管安装，便于维护/检修，免受风管中的极端温度、凝结水和空气传播污染物的影响。

风管中的VESDA系统管道布置

　　(三) 洁净空间

　　因为洁净空间需使用高气流来控制空气传播的污染物，因此在此实现可靠和早期的火灾探测颇具挑战。由于回风口的风速超过10m/s，产生的任何烟雾都将从该区域快速驱散并净化，几乎没有机会被探测到。Xtralis基于实际工况进行了大量计算机流体力学(CFD)建模和现场验证，是采用VESDA系统在洁净室(及附属制造区、干管回风竖井…等)应用的最佳实践。

　　（本文转自安防知识网台湾站，有删减）

（编辑：应用网_阳江站长网）

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