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 一般原则
    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 定温探测器响应时间的计算
    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）；
    b）火灾环境中的对流热传递系数；
    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）。通过探测器周围的平均气体速度和温度等相关信息可计算出探测器的响应时间。
    探测器的动作温度应与安装部位的标准环境温度相匹配。点型感温探测器的标准灵敏度试验采用了恒定气流速度和设定环境气体温度，试验得出的探测器响应时间可用于计算探测器的RTI（参数C可忽略）。另外，国家标准中规定的探测器安装间距也可转化为等效的RTI（参见附录B），用于工程评估。
    自动喷水灭火系统中洒水喷头上的热敏感应元件也是一种定温探测器，当易熔元件被加热达到其动作温度或温度等级后产生动作响应。采用与其他定温探测器相同的方式，可以计算出自动喷水灭火系统洒水喷头的动作时间。
    线型感温探测器适用于探测存在大量障碍物的封闭空间内的火灾，这种探测器的智能报警控制器能够沿线型探测器的铺设方向确定火灾位置。
6.1.2.3 差温探测器响应时间的计算
    点型差温探测器响应时间的计算方法是：假设单个热敏元件的响应时间指数（RTI）和导热系数（C），按照6.1.2.2规定的方法计算热敏元件的温升速率值，该温升速率超过探测器动作所需温升速率时，即可得出探测器响应时间。差温线型探测器响应时间的计算也可以采用相似的方法。
6.1.2.4 输入
    输入信息包括：
    ——火灾规模和烟气范围；
    ——热量（包括暖通空调系统的影响）；
    ——压力和速度（包括暖通空调系统的影响）；
    ——建筑参数（探测器相对于火源位置、升温速率、RTI和C取值）。
6.1.2.5 输出
    输出信息为探测器实现火灾探测所需的时间或是否能够实现探测。
6.1.3 感烟探测器
6.1.3.1 烟气产物及其运动
    烟气中包含经高温分解和易燃材料的氧化反应等化学过程产生的微粒、溶胶和各类气体，这些燃烧产物受流域内的浮力和预加热以及通风和空调系统（暖通空调系统）的作用从火源位置流动到建筑物的其他部位。
6.1.3.2 离子感烟探测器的响应时间
    离子感烟探测器的电离室内安装的放射源释放的射线使电离室内的空气被电离为导体，允许一定强度的电流在两个电极之间的空气中传导。烟粒子进入电离室后，与空气中的电离子相接合，使电离子移动减弱，从而降低了空气的导电性。当导电性低于预定值，或由火灾报警控制器判断导电性低于一个由环境条件确定的极限值时，离子感烟探测器就发出报警信号。
    离子感烟探测器的敏感性很大程度上取决于烟粒子的粒径分布，因此烟粒子数量浓度对响应时间的影响通常比质量浓度要大。这样的响应特性使得离子感烟探测器对纤维材料燃烧（如木材、纸张）等产生的高浓度、小颗粒烟粒子具有更高的敏感性，而对阴燃产生的低浓度、大颗粒烟粒子的敏感性则较低。
6.1.3.3 吸气式感烟探测器的响应时间
    吸气式感烟探测器由分布在受保护区域内的探测管网和与探测管网相连的探测单元构成。抽气泵通过管道将空气从受保护区域采样并输送到探测单元中，由探测单元对空气中包含的烟气进行分析。探测单元中的高灵敏度感烟器件，在探测单元内烟气浓度超过由用户设定的标准时产生响应。计算该类探测器的响应时间时，应考虑从采样孔到探测单元的气样传输时间。
6.1.3.4 光电感烟探测器的响应时间
    光电感烟探测器的探测腔内包含一个光源和一个光敏元件，光源发出的光线被设计为不能直接照射到光敏元件上。当烟粒子进入探测腔时，光源发出的光线受烟粒子的散射作用，可以照射到光敏元件上。当光敏元件接收到的散射光强度超过预定值时，探测器发出报警信号。
    单个粒子产生的、射向光敏元件方向的散射光强度（即光电感烟探测器的响应函数），受到光源强度、波长、散射角度和烟粒子大小的直接影响。受烟粒子大小的影响，光电感烟探测器对阴燃产生的大粒子具有更高的敏感性，而对纤维材料燃烧生成的小粒子敏感性较低。
6.1.3.5 点型感烟探测器响应时间的计算
    点型感烟探测器响应时间的计算应包含以下内容：
    a）探测器所在位置的烟密度达到规定值所需时间；
    b）烟气进入探测器所需时间；
    c）传感器对探测器内烟气产生响应所需时间。
    如果通过试验获得了导致探测器报警的临界烟密度值，则可直接使用该试验结果来替代对探测器敏感性或响应时间的计算。临界烟密度不仅取决于燃料类型和燃烧方式（阴燃或有焰燃烧），还取决于测量烟密度的光波波长和表征烟密度的计量单位。如果已知燃料及火灾类型以及探测器的临界烟密度，通过评估或计算探测器所在位置的烟密度就能得到响应时间。如果未知临界烟密度，则可以通过假设探测器对其安装位置周围气体的小幅温升产生响应，获得一个粗略的响应时间计算结果。
6.1.3.6 输入
    输入信息包括：
    ——火灾荷载（包括燃料类型）；
    ——燃烧方式（阴燃或有焰燃烧）；
    ——压力或速度分布（包括暖通空调系统的影响）；
    ——烟气分布（包括暖通空调系统的影响）；
    ——建筑参数（探测器相对于火源的位置、敏感性、延迟时间）。
6.1.3.7 输出
    输出信息为探测器实现火灾探测所需的时间，或是否能够实现探测。
6.1.4 光束感烟探测器
6.1.4.1 需要考虑的因素
    光束感烟探测器由光发射器和光接收器组成，光接收器和光发射器之间的对射光束贯穿整个被保护区域。当火灾烟气到达对射光束时，烟气微粒的吸收和散射效应减弱了光接收器接收到的传输光强度。当光接收器接收到的传输光强度低于预定值，或由报警控制器判断，传输光产生的电信号低于根据周围环境参数设定的某阈值时，光束感烟探测器发出报警信号。
6.1.4.2 输入
    输入信息包括：
    ——烟气分布；
    ——建筑空间参数（光束距离地面的长度和高度、光束相对于水平面的夹角以及距离顶棚的垂直距离）。
6.1.4.3 输出
    输出信息为探测器实现火灾探测所需的时间或是否能够实现探测。
6.1.5 火焰探测器
6.1.5.1 需要考虑的因素
    火焰探测器的选型原则是在提高探测灵敏度和降低误报率之间寻找平衡点。火焰探测器如果安装位置合理，其探测视角应能毫无障碍地覆盖可能产生火焰的区域或其反射光。为了降低误报率，可以选择使用工作波段在紫外/可见光范围内的火焰传感器来降低对环境热源产生的红外辐射的敏感性。另一方面，如果将探测灵敏度作为首要考虑因素，则需要使用集成了紫外、可见光和红外传感器的复合传感器。先进的火焰探测器根据火灾辐射的频谱特征，采用数字逻辑方法来分析火灾辐射光谱的多个波段。当辐射光信号大于某预定值，或者由报警控制器判断，辐射光信号高于根据周围环境参数设定的某个阈值时，火焰探测器就会发出报警信号。
6.1.5.2 输入
    输入信息包括：
    ——火灾场景；
    ——火灾荷载；
    ——火灾或烟气规模；
    ——建筑参数。
6.1.5.3 输出
    输出信息为探测器实现火灾探测所需的时间或是否能够实现探测。
6.1.6 复合型火灾探测器
    复合型火灾探测器是在单个点型探测器内使用多种类型的传感器，具有灵敏度高、误报率低的优点。这种探测器采用复杂的互相关方法来确保仅在探测到火灾事件（而不是正常的环境变化）时报警。