浅析吸气式感烟火灾探测器在大型物流仓库中的应用及其案例分析

浅析大型物流仓库的消防保护——运用吸气式感烟火灾探测器进行极早期火灾探测防火、灭火、对于人类社会来讲，几乎是一个长久的话题，只要有易燃物存在的地方，肯定就有发生火灾的可能性存在，而作为日常生产、生活中物资流动的中转站，物流仓库由于现场情况复杂、物资堆放密度大，十分容易发生火情，所以物流仓库的防火安全，一直是消防研究课题的重中之重。

随着对物流仓库容量和利用率要求的不断提升，目前的物流仓储业也逐渐朝着大空间的方向发展。

各类高架仓库、立体仓库等新型、大型仓储建筑不断涌现。

特别是近几年，由于中国国内网购行业的迅猛发展，各大耳熟能详的电商纷纷建立超大型的物流中心。

近几年来，我们经常从新闻报道中听到仓库火灾的频繁发生，轻则造成财产损失，重则造成生命之虞。

火灾对任何一个仓库所有者和管理者来说，一直是头疼的问题。

•高价产品，不容有失为了获得更高的土地利用率，现代化仓库的高度不断增加，其紧凑的设计和超大的库容使得火灾一旦发生，将迅速蔓延，往往难以扑救。

库容的增加导致产品总体价值也随之被放大，意味着同以往相比，火灾所产生的后果也更加严重。

•业务中断，损失巨大库存对于任何一个企业的运转来说都是至关重要的。

一旦仓库发生火灾，将导致企业业务中断，不仅影响企业的供货，同时对品牌产生的负面影响也不可估量。

•烟雾损害，不可小觑即使火灾能够被及时扑灭，火灾产生的烟雾、烟灰和扑救期间使用的灭火剂也会对产品造成严重的污染和毁灭性的损害。

不论是电子产品、食物或是药品，往往再也无法使用，其间接损失程度不亚于火灾的直接损失。

而随着仓库高度和规模的日益扩大，消防设计的难度也越来越大，传统的消防手段已经越来越不能满足现代化的物流仓库的要求。

而且一旦火灾发生后，很难将其扑灭，所以如何准确而有效地实现火灾预警尤为重要。

如果能在火灾刚发生，甚至尚未发生的第一时间就能探知火情，能够为提前采取相应的消防措施提供关键的时间。

所以仓库如何实现极早期火灾探测也越来越受到仓库所有者和管理人员的重视。

国家对大型物流仓库的防火工作也日益重视。

比如在现行的《火灾自动报警系统设计规范GB50116- 2013》中，建议在高度超过12m 的建筑中采用吸气式感烟火灾探测器。

此外，上海消防局就明文提出：“大型物流仓库内应设置空气采样烟雾报警等早期火灾报警系统。

”但由于仓库本身所具有的一些特点，造成其火灾探测的难度很高，究其原因，主要由以下几点：■仓库环境多样性仓库中的产品多种多样，有些本身就易燃，比如纺织品、纸质书籍等。

有些本身虽不易燃，但大多使用易燃包装，如纸箱、木箱、木制托盘、包袋等。

此外，仓库中电气设备的短路也是引发火灾的主要原因之一。

■仓库运行仓库中的车辆频繁进出、货物快速流转，烟雾在流动过程中被稀释；此外密集的货架也阻碍了烟雾的流动，烟雾无法到达顶部。

传统的点式探测器和对射式探测器都采用被动式探测方式，只有当烟雾积聚到一定浓度时才会报警，而此时已经延误了火情。

■超高高度现代物流仓库的高度往往在10 米以上，甚至超过20 米。

给传统探测技术的安装、调试和及时探测造成很大困难。

货架和货物排列密集，不仅易发火灾，而且在火灾发生初期不易被察觉，火势形成后更是难以扑救。

从库房建设要求来看，物流库房一般房体跨度大、顶棚高、耐火等级低、易燃物品码放密度大，过火速度快，燃烧易形成规模效应。

■维护困难传统探测器的安装通常在人工难以接近的地方。

维护时，需要集合专用的设备和人员，有时甚至必须将货物移开，费时费力，费用也高且危险性大；对射式探测器因为在维护后需要重新进行定位调整，同样需要很高的费用。

针对这些火灾探测的难点，传统的火灾探测器以及不能满足其要求。

所以我们推荐使用目前最先进的吸气式感烟火灾探测器来对其进行保护。

按照不同的标准，仓库可以划分为不同的类型，如果按照仓库的构造来分的话，可以分为：单层仓库、多层仓库、立体仓库、简仓和露天堆场。

这里主要讨论单层仓库和立体仓库的消防探测分析：单层仓库：单层仓库是最常见的，也是使用最广泛的一种仓库建筑类型，这种仓库只有一层，设计简单，所需投资较少，各种附属设备(例如通风设备、供水、供电等)的安装、使用和维护都比较方便，仓库内搬运、装卸货物比较方便。

比如右图这种。

这类仓库高度不会太高，一般在9M以下。

在这种仓库中，主要考虑开放的高大空间中烟雾分层的问题。

如图所示，较低位置的火灾产生的烟雾会产生一定的热能将其提升。

热的烟雾在上升过程中会与上部空气混合并消散、冷却。

烟雾会在某一点失去热能不再上升，并水平扩散，最终像较小的颗粒物质那样开始下降。

这就是通常所说的热对流或同温层现象。

立体仓库：立体仓库又被称为高架仓库，它也是一种单层仓库，但同一般的单层仓库的不同在于它利用高层货架来储存货物，而不是简单的将货物堆积在库房地面上，在立体仓库中，由于货架一般比较的高，所以货物的存取需要采用与之配套的机械化、自动化设备，一般在存取设备自动化程度较高时也将这样的仓库设计为自动化仓库。

比如下面这两种，一种使用叉车进行货物的存取，一种使用自动化存取设备。

这种仓库的高度一般较高，十几米至二十几米都有。

在这种高度下，以前通常采用红外对射，但安装时需注意其间不能有遮挡物，可仓库内的叉车上下来回工作肯定会遮挡，而且红外对射灵敏度较低，只有当产生大量烟雾，足以形成遮挡时，才能发出报警。

根据经验，在高大仓库中火灾发生的早期，烟雾并不是迅速地达到立体库的顶棚，而是停留在货架中、停留在货架之间的通道中。

等红外对射能探知烟雾的存在时，火势可能已经形成或扩大，失去了救火的最佳时间，此时即使扑救及时，财产损失亦很严重。

同时它的安装调试较复杂，由于建筑物本身产生的轻微形变，需要专业人员不定期的对其进行调节，费时费力，还影响仓库的运营。

所以针对以上2种情况，我们推荐使用吸气式感烟火灾探测器对仓库的空间和货架进行双重保护。

吸气式感烟火灾探测系统能主动地采集探测区域内的空气样本并分析是否存在烟雾微粒，因而也叫做空气采样探测器。

它的工作原理是通过分布在被保护区域内的采样管网上的采样孔主动采集空气样本，并送至一个智能化的探测模块中，与模块中原有设定值进行对比分析，由此给出准确的信号提示，并根据使用者事先确定的报警设置灵敏度级别发出火灾警报。

此系统的设计理念是基于对火灾极早期（过热、闷烧、低热辐射和无可见烟雾生成阶段）的探测和预警，所以在热分解阶段即能给出及时的报警。

报警时间比传统探测设备提早数小时以上，可以在火灾形成前极早期发现风险隐患，将火灾风险概率降到最小。

一般火灾的产生可分为四个阶段：1.预燃阶段2.可见烟雾燃烧阶段3.火焰燃烧阶段4.剧烈燃烧阶段从下面这个货架燃烧实验中，我们可以看出仓库火灾的形成过程：图1：从点火开始至11秒左右，货架上开始产生少量烟雾及火苗，但是由于货架排列紧密，很难发现。

而此时货架通道和整个空间内并无可视烟雾。

图2-图3：到21秒左右，火势开始慢慢变大，并往上层货架开始蔓延，通道中也开始有烟雾产生。

图4：至40秒左右，火势已经达到顶部货架。

传统探测器一般都在火灾发展到后三个阶段时才发出报警，而这三个阶段的时间都相对较短，约几秒钟到几分钟，比如从上面的燃烧实验中可以看出，从火灾初期的小火苗到最终形成大火，只需要短短几十秒，所以即使发现火警也往往为时已晚。

而吸气式感烟火灾探测系统比传统的点型感烟火灾探测器灵敏上千倍，在火灾发展早期即使只有1克的物质起火也能识别到，所以能在火灾的预燃阶段（提前30～120分钟）发出报警，从而赢得宝贵的救火时间。

针对单层仓库，可以将采样管沿顶棚布置，可以用来采集整个空间内的烟雾。

如右图所示。

同时将设备主机安装在下方方便维护的位置。

针对立体仓库，除了可以将采样管沿顶棚布置外，还可以将管路结合在货架上，横向或纵向进行布置，可以采集货架上产生的烟雾。

如图所示：吸气式感烟火灾探测器还具有其他适用于物流仓库的特点：系统灵活、应用广泛吸气式感烟火灾探测系统的管路应由独立的探测模块监控，这样能实现真正的独立分区、独立报警。

每台设备的最长管路越长，采样孔数越多，保护面积越大，能降低费用。

目前市面上管路最长的为德国原装进口的瓦格纳吸气式感烟火灾探测系统，每台设备的管长达到突破性的达到440M，多达80个采样孔，可以保护4000平米。

瓦格纳还免费提供中文的PipeXpress 管路设计软件，可方便快捷地提出设备类型的可选方案、采样孔的数量、灵敏度范围以及其他所需辅助件，自动计算所需的模块和布管方式，并可以生成一致性证明，证明与欧标EN 54-20 相符且通过VdS 认证。

高灵敏度、及时报警目前在吸气式感烟火灾探测系统中应用比较广泛的有两种光源，分别具有不同的特性：•激光光源：作为最先使用在吸气式感烟火灾探测系统中的光源，目前应用比较广泛，灵敏度较高。

但缺点是受到温度和湿度的环境影响比较大；由于光源会随着使用年限逐步衰减，必须返回原厂进行更换或维修，维护的成本较高。

•高能光源：新一代光源，应用历史不如激光久，但使用时受环境影响较小，比如在-40°C ~ +60°C的环境内均可正常使用，功耗比较低、寿命长。

德国瓦格纳就是运用这种更先进的光源，所以在一些特殊的冷藏冷库中也能正常使用。

避免误报、可靠安全既然吸气式探测器的灵敏度如此之高，会不会经常发生误报呢？相信这也是用户非常关心也为之头疼的一个问题。

TITANUS系统涵盖了大量火灾或干扰信号以及火灾发展的一般特点，专利的智能信号处理软件LOGIC·SENS 能够利用烟雾发展模型来区分真火和干扰信号，有效防止误报但不降低灵敏度。

增加各种辅助件以适合不同的应用场所不同的应用场所对于探测器的要求的是不同的，例如在灰尘较大的场所，需要加装过滤器，除去吸入空气中的灰尘颗粒，以延长系统的使用寿命并帮助防止误报。

有些品牌主机内集成了内置过滤器，但容量比较小，而且需要原厂更换，使用比较麻烦，成本较高。

所以更好的解决方式是采用外置过滤器，用户可以通过相关的一些监测软件，按需求自行清洗或更换。

此外，还可以安装三通或两通，定期对管路进行吹扫，能够简单地对系统进行维护。

下面就通过2个实例，分析吸气式感烟探测器在物流仓库中的应用案例一：普洛斯练塘物流园（单层仓库）项目简介：普洛斯是中国、日本及巴西市场领先的现代物流设施提供商，拥有并管理约2,340 万平方米的物流基础设施。

普洛斯练塘物流园位于上海青浦练塘工业园区, 新朱枫公路以东, 泖甸路以北, 蒸夏路以西, 整个建设用地面积约为97,676m2。

该项目为多个国内外知名品牌的电器提供商提供物流仓储服务，为了保证库内产品免于火灾威胁，经过对各类消防产品和品牌的比较，最终选择了德国瓦格纳吸气式感烟火灾探测系统来保证仓库的消防安全，整个物流园内一共使用了22 台探测器。