GB/T 31540.4-2015 消防安全工程指南 第4部分：探测、启动和灭火

ICS13.220.01

c84

中华人民共和国国家标准

GB/T31540.4-2015

消防安全工程指南

第4部分：探测、启动和灭火

Firesafetyengineeringguide-

Part4:Detection,activationandsuppression

(ISO/TR13387-7:1999,Firesafetyengineering-Detection,

activationandsuppression，孔10D)

2015-05-15发布

2015-08-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检窥总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T31540.4-2015

目

次

前言.......................….....•••......•••.........III

引言……...……·…………....…·…...…....…….....N

1范围－

2规范性引用文件

3术语和定义…·

4符号和缩略语….....

5子系统4的使用说明.…...……….2

5.1总则.…··

5.2信息流程........…......…...…….....................……4

6子系统4的评估内容…………......…·…........….4

6.1探测时间.......................…......….4

6.2启动时间

6.3灭火系统的性能…

7工程评估方法…………..……............…..........…….............…15

7.1一般规定…………...............…..........…··……15

7.2经验公式…........…………………….........…………·……15

7.3计算机模型….....

7.4试验……………....……….16

附录A（资料性附录〉本部分与ISO/TR13387-7:1999的章条编号对照情况……17

附录B（资料性附录〉本部分与ISO/TR13387-7:1999的技术性差异及其原因……....19

附录C（资料性附录）水喷淋的灭火机理…..............….........…20

附录D（资料性附录）定温探测器响应时间的计算方法.................………21

I

GB/T31540.4-2015

目U

GB/T31540《消防安全工程指南》分为以下部分：

一一第1部分g性能化在设计中的应用5

一一第2部分：火灾发生、发展及烟气的生成；

一一第3部分z结构响应和室内火灾的对外蔓延；

一一第4部分：探测、启动和灭火；

本部分为GB/T31540的第4部分。

本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草．

本部分使用重新起草法修改采用ISO/TR13387-7:1999《消防安全工程指南探测、启动和灭火L

本部分与ISO/TR13387-7:1999相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本部分与

ISO/TR13387-7:1999的章条编号对照一览表．

本部分与ISO/TR13387-7:1999相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边

空白位置的垂直单线（｜〉进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。

为了方便使用和符合我国相关标准编写要求，本部分还做了下列编辑性修改：

一一删除了国际标准的前言，重新起草了前言；

一一修改了国际标准的引言，将其作为本部分的引言；

一一将国际标准的“本国际标准”一词改为“本部分”3

一一将国际标准中某些标点符号修改为符合汉语习惯的标点符号z

一一删除参考文献；

一一增加了附录A（资料性附录〉，给出了本部分与国际标准的章条编号对照情况；

一一增加了附录B（资料性附和，给出了本部分与国际标准的技术性差异及其原因说明．

本部分囱中华人民共和国公安部提出。

本部分由全国消防标准化技术委员会建筑消防安全工程分技术委员会（SAC/TC113/SC13)

归口．

本部分负责起草单位z公安部四川消防研究所．

本部分参加起草单位z公安部沈阳消防研究所，北京利达集团有限公司。

本部分主要起草人：王炳、邓玲、冯小军、梅志斌、张先来、熊籍、涂燕林、卢国建、刘军军、伍萍、

王莉平、张晓明。

Ill

GB/T31540.4-2015

…-

引

F司

建筑物的使用和管理人员通过各类探测装置发现和控制火灾，从而使建筑物达到安全标准，并降低

火灾损失．

本部分采用GB/T31540.l规定的子系统4对建筑中设置的各种主动灭火设施进行分析和评估．

子系统4可用于计算各种火灾探测装置的探测时间、固定灭火装置的动作时间以及其他消防联动控制

装置对火灾烟气的响应时间．计算过程中需要使用子系统1、子系统3所设定的火灾场景以及根据设

定的火灾场景计算得出的火灾烟气的温度、浓度和流速。

本部分参照相关消防规范、ISO/TC21制定的固定灭火系统相关标准，并结合在设定火灾场景中

使用这些标准规范时所做的工程判断，评估了不同灭火设施对火灾热释放速率的影响．

本部分还采用工程方法对子系统4的重要输出结果（探测时间、启动时间和灭火系统性能〉进行评

估，并详细列出了评估过程中需要考虑的物理和化学过程、评估方法、评估所需信息以及评估结论。

N

GB/T31540.4一2015

消防安全工程指南

第4部分：探测、启动和灭火

1范围

GB/T31540的本部分规定了建筑自动消防设施的工程分析方法，适用于火灾自动报警系统探测

时间和自动灭火系统启动时间的计算，以及自动灭火系统效能的评估．

本部分不考虑人为干预对探测、启动和灭火的影响．

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的．凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单〉适用于本文件。

GB/T5907（所有部分〉消防词汇

GB/T31540.l消防安全工程指南第1部分：性能化在设计中的应用（GB/T31540.1-2015,

ISO/TR13387-1,MOD)

GB50084自动喷水灭火系统设计规范

3术语和定义

GB/T5907界定的以及下列术语和定义适用于本文件．

3.1

启动时间activationtime

从传感器做出响应到灭火系统、防排烟系统、报警系统或其他防火系统完全动作之前的时间间隔。

3.2

实际晴水强度actualdistributiondensity;ADD

喷头喷洒到具有特定热释放速率的可燃物表面的水流速率。

3.3

喷洒口agentoutlet

喷淋、灭火或控制装置等固定灭火系统的介质输出口位置。

3.4

控制型晴头con位"Ol-modesprinkler

通过使可燃物变湿润的方式来限制火灾蔓延的一种喷头类型〈如普通喷头或喷雾喷头〉．

3.5

普通晴头conventionalsprinkler

使总水量的40%～60.%向下喷洒的洒水喷头．

3.6

探测时间detectiontime

从火灾发生到通过自动或手动方式探测到火灾所需的时间。

1

GB/T31540.4一2015

3.7

预漫湿prewetting

水喷淋逐渐浸透或打湿燃料以及燃料周围区域的过程，从而限制火灾的蔓延。

3.8

设计喷水强度requireddistributiondensity;RDD

喷洒到单位面积的燃料表面上的水流速率．

3.9

晴雾晴头spraysprinkler

使总水量的80%～100%向下喷洒的洒水喷头．

3.10

抑制型晴头suppression咽。desprinkler

直接将水释放到燃料表面，从而降低火灾热释放速率的一种喷头（如ESF则。

3.11

细水雾灭火系统watermistprotectionsystem

向保护对象喷射水雾，产生灭火或防护冷却效果的灭火系统。

4符号和缩赂语

下列符号和缩略语适用于本文件．

c传导系数，单位为（m/s)112

dp平均粒子直径，单位为毫米（mm)

K减光系数，单位为负一次方米cm-1)

N粒子数浓度，单位为负三次方米（m-a)

T.探测器的感应温度，单位为开尔文CK)

T••探测器的额定动作温度，单位为开尔文CK)

T,火灾时管道截面或探测器附近的环境温度，单位为开尔文（K)

Tu测试中的环境空气温度，单位为开尔文（K)

tR探测器的响应时间，单位为秒（s)

u火灾时管道截面或探测器附近的气流速度，单位为米每秒（m/s)

a,粒子直径的标准偏差，单位为毫米（mm)

CFD计算流体力学（computationalfluiddynamics)

ESFR早期抑制快速响应喷头（earlysuppressionfastresponse)

HRR热释放速率（heatreleaserate），单位为千瓦（kW)

RTI响应时问指数（responsetimeindex），单位为（m•s)''z

5子系统4的使用说明

5.1总则

本章描述的步骤应与GB/T31540的其他部分－起使用．为了在消防安全设计过程中更全面地使

用本部分，本章对子系统4的重要参数和信息流程做了描述〈见图1).

2

GB/T31540.4-2015

总体倍息层

建筑物

。

2环..

>

3火灾精俄

4火灾场景

>

5使用人员

动力掌模拟

6建筑状况.

7内储物状况’

φ

8垒成物’

9人员状况•

10人员位置

11

压力／流速

12火灾规模／烟气范围”

。

币’

13热。

李丰

其他影响因素

14狼，响应

申奇

φφ

15控制响应

16灭火响应••

17消防队平预

子系统4评估信息层

)

1.测时伺、,

.、

I',>

2启动时间’

、1、

)

3灭火系统佳能’,

子系统4俯息处理层’、

1对流曲’探测,

、

‘,

2烟气摞测

.、

,

3辐射能探测,.、

4灭火系统介质流,

、

,

5灭火系统和火的相互影响

、

6防排烟系统和灭火系统阔的相互影响,

、

说明2

·－一输入数据5

0一一输出数据，

×一一子系统总线数据交换．

圄1子系统4的总体信息、评估信息和信息处理流程圄

3

GB/T31540.4-2015

5.2信息流程

在GB/T31540.1规定的子系统4中，对于探测、启动或灭火中任何一种类型的评估，都应采用总

体信息层的数据作为输入参数。子系统4计算得出火灾探测报警时间、烟热控制装置和主动灭火装置

的动作响应时间，可供子系统5在评估人员疏散安全时使用。除了输出响应时间外，子系统4还可根据

有效抑制或消除有焰燃烧所需灭火剂流速的经验数据，对主动灭火系统的效能做出评估。这些评估结

果使子系统1、子系统2和子系统5更容易对环境和人员受火灾的综合影响做出评估。子系统4的信

息处理层能够确定灭火介质的释放特性，从而使得复杂的场模型可在子系统1和子系统2中得到使用。

6子系统4的评估内容

6.1探测时间

6.1.1影响因素

在特定建筑物中，火灾探测器的选型和安装位置的选择应与消防安全设计目标一致。点型感温探

测器或线型感温探测器适合安装在对探测可靠性要求较高的部位；感烟探测器适合在要求探测灵敏度

高、响应时间短的场所安装。如果点型火灾探测器的报警时间仍达不到设计要求，宜安装火焰探测器或

空气采样探测器。

探测器类型或安装位置如果选择不当，使得整个探测系统设计不合理，就可能导致大量的误报警。

合理的设计以及对火灾探测报警系统的可靠维护，能够有效降低误报率。

集中控制型火灾探测报警系统具备复杂的逻辑编程和软件控制功能。在这样的系统中，探测时间

的计算不仅取决于6.1中讨论的各项内容，还取决于整个集中控制系统的动作时间。选择合理的逻辑

编程算法、提高探测功能的集成度、消除电磁干扰以及减少建筑内部人员的误操作等措施，都能有效减

低系统的误报率。

6.1.2感温探测器

6.1.2.1－般原则

根据烟气与探测器之间的热传递情况，可计算出感温探测器的响应时间，探测器的“响应时间指数”

(RTI）可通过风洞试验获得。

6.1.2.2定温探测昂晌应时间的计算

影响点型定温探测器响应时间的因素包括＝

a)热敏元件的热特性（质量、比热容、表面积）J

b)火灾环境中的对流热传递系数g

c)热敏元件与探测器的其他部分产生的传导热损失。

通过测量元件的热特性和在局部火灾环境中的热传递系数可得到“响应时间指数”（RTI）参数，同

样，结合RTI并测量热敏元件的热损失可得到“导热系数”（C）参数（参见附录B）。通过探测器周