吸氣式感煙火災(zāi)探測器在地鐵車站中的應(yīng)用

付文剛 高霞娥

摘? 要：根據(jù)建筑形式、設(shè)備布置等特點，介紹了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的點型火災(zāi)探測器在某些特定場所進(jìn)行火災(zāi)探測的缺陷，通過分析吸氣式感煙火災(zāi)探測器的技術(shù)特點，從工程的可實施性、可靠性和可行性等方面提出了針對性解決措施，并從設(shè)備的運營維護(hù)工作量、維護(hù)成本等多方面進(jìn)行了分析，以實現(xiàn)火災(zāi)的早期預(yù)警和報警，為快速滅火提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：吸氣式感煙火災(zāi)探測器;火災(zāi)早期報警;地鐵

中圖分類號：U23? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 概述

地鐵車站形式多樣、人流量大、電氣設(shè)備多、電線電纜集中、裝修裝飾材料種類繁雜和可燃物多，從世界范圍的地鐵火災(zāi)來看，往往容易導(dǎo)致極其嚴(yán)重的后果，因此火災(zāi)防范與早期報警一直是地鐵防災(zāi)安全的重要內(nèi)容，而如何選擇探測器決定了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的效率，是系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。

1 地鐵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的構(gòu)成與功能

地鐵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是整個防災(zāi)系統(tǒng)的重要組成部分，按照中央、車站兩級調(diào)度管理，以中央、車站、就地三級監(jiān)控的方式設(shè)置，對全線車站、區(qū)間等保護(hù)對象進(jìn)行火災(zāi)探測和對相關(guān)消防設(shè)備進(jìn)行消防聯(lián)動控制。中央級設(shè)置在線路的控制中心，對全線火災(zāi)報警系統(tǒng)信息及消防設(shè)施進(jìn)行監(jiān)視、控制;車站級對管轄范圍內(nèi)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

2 傳統(tǒng)點型感煙火災(zāi)探測器存在的問題

從目前全國各城市地鐵火災(zāi)自動報警系統(tǒng)建設(shè)來看，火災(zāi)探測設(shè)備的選型均以《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB 50116和《地鐵設(shè)計規(guī)范》GB 50157的要求為依據(jù)，地鐵車站采用感煙探測器的部位基本大部分設(shè)置了傳統(tǒng)的離子型或光電型點型感煙火災(zāi)探測器，但是在工程實施和運營過程中，發(fā)現(xiàn)點型感煙火災(zāi)探測器在地鐵環(huán)境中存在一些不足。

2.1 易產(chǎn)生誤報警，可靠性不高

傳統(tǒng)的點型感煙探測器的報警靈敏度一般較低，通常為3%～5%obs/m，導(dǎo)致火災(zāi)報警有延遲，不利于人流密集度較高區(qū)域的早期火災(zāi)探測報警，為了提高其報警靈敏度，采取調(diào)整點型感煙探測器報警靈敏度的措施，由于地鐵的運行環(huán)境中灰塵的干擾，容易產(chǎn)生誤報警，并且火災(zāi)探測器長期處于多灰塵、潮濕的環(huán)境下，容易受到污損，導(dǎo)致探測靈敏度及可靠性下降。

2.2 外界氣流干擾對火災(zāi)探測效果的影響

根據(jù)點型感煙探測器被動式探測的特點，一般安裝位置均在被探測空間的最上部，而受空調(diào)、送風(fēng)口及列車運行的氣流影響，煙霧粒子會被氣流很快稀釋，并隨著氣流的運動軌跡而移動，在火災(zāi)的初始階段并不會向頂部垂直上升，因此對于有較高氣流的環(huán)境，如受活塞風(fēng)影響的車站站臺區(qū)域，根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116第6.2.18條第4款規(guī)定：地鐵站臺等有活塞風(fēng)影響的場所，鏤空面積與總面積的比例為30%～70%時，探測器宜同時設(shè)置在吊頂上方和下方。

2.3 在狹小區(qū)域內(nèi)不便于施工安裝或安裝不滿足要求

特別是在車站設(shè)備區(qū)走廊內(nèi)幾乎所有的機(jī)電系統(tǒng)專業(yè)都要在走廊狹小空間的上部布置線槽、管道和橋架等，走廊上部預(yù)留的安裝空間不足或者安裝位置不滿足火災(zāi)報警系統(tǒng)施工規(guī)范的要求。

2.4 探測器設(shè)置受車站鏤空吊頂形式的影響

地鐵車站公共區(qū)常見鏤空吊頂樣式有：鋁方通吊頂、格柵吊頂、沖孔吊頂以及為滿足聲學(xué)和美觀要求而做的多樣組合吊頂形式。根據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50116第6.2.18條第1、2、3款的要求：鏤空面積與總面積的比例不大于15%時，探測器應(yīng)設(shè)置在吊頂下方。鏤空面積與總面積的比例大于30%時，探測器應(yīng)設(shè)置在吊頂上方;鏤空面積與總面積的比例為 15%～30%時，探測器的設(shè)置部位應(yīng)根據(jù)實驗結(jié)果確定;因此，在車站公共區(qū)布置點型感煙探測器需要根據(jù)裝修吊頂?shù)溺U空率大小來確定，當(dāng)布置雙層火災(zāi)探測器，需要預(yù)留維護(hù)檢修口，對站廳、站臺區(qū)域的整體美觀性有很大影響。

3 吸氣式感煙火災(zāi)探測器的應(yīng)用分析

3.1 吸氣式感煙火災(zāi)探測器的探測原理

吸氣式感煙火災(zāi)探測器是一種基于激光散射探測原理和微處理器控制技術(shù)的煙霧檢測設(shè)備，主要由探測主機(jī)和采樣管道2個部分組成。運用激光技術(shù)，采用主動吸氣的方式，通過采樣管網(wǎng)采集保護(hù)區(qū)域內(nèi)的空氣樣品后送至探測主機(jī)的激光探測腔內(nèi)進(jìn)行煙霧微粒的測定分析，按照事先設(shè)定的煙霧報警閾值，根據(jù)煙霧濃度值發(fā)出多級火災(zāi)警報。

目前，國內(nèi)北京、上海、廣東等省市已相繼制定并實施了吸氣式感煙火災(zāi)探測器設(shè)計、施工及驗收的地方規(guī)范，并且《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》5.4.1條，對吸氣式感煙火災(zāi)探測器的使用場所進(jìn)行了規(guī)定，規(guī)范中明確指出：“具有高速氣流的場所、點型感煙探測器不適宜的大空間、需要進(jìn)行隱蔽探測的場所、需要進(jìn)行火災(zāi)早期探測的重要場所等，宜選擇吸氣式感煙火災(zāi)探測器”，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)點型感煙火災(zāi)探測器在這些場所運用的不足，更適用于地鐵車站環(huán)境的火災(zāi)早期探測和報警。

3.2 吸氣式感煙火災(zāi)探測器的特點

3.2.1 大幅度提高了地鐵火災(zāi)探測的可靠性，減少誤報的發(fā)生

吸氣式感煙火災(zāi)探測器具有極高的靈敏度和很寬廣的報警閾值調(diào)節(jié)范圍（0.005%～20% obs/m），激光源運行穩(wěn)定，誤報率極低，靈敏度比傳統(tǒng)的點型感煙探測器高1 000倍左右，可以進(jìn)行早期火災(zāi)探測與報警，并且可以提供報警、行動、火警1、火警2等多級的煙霧報警模式，提高了系統(tǒng)的可靠性，同時吸氣式感煙火災(zāi)探測器具有故障自診斷功能，便于及時維護(hù)和快速響應(yīng)。

3.2.2 提高火災(zāi)探測的穩(wěn)定性，不受外界干擾

地鐵車站的煙氣流處于高速氣流環(huán)境，特別是車站站臺區(qū)域，由于受到列車進(jìn)出站的活塞風(fēng)影響，導(dǎo)致煙霧被空氣流稀釋和改變方向。在這種情況下，高靈敏度的吸氣式感煙火災(zāi)探測器通過主動吸氣的方式引導(dǎo)煙霧氣流流向采樣孔，從而使初期火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧不會由于外界氣流干擾因素的影響而產(chǎn)生漏報警。

3.2.3 施工簡便，布置方式美觀靈活

吸氣式感煙火災(zāi)探測器的采樣管網(wǎng)布置極其靈活，采樣管道可以隱蔽安裝，不破壞整體裝飾效果，把采樣點美觀地融入到地鐵車站的裝飾中，減少對站廳、站臺區(qū)域的整體美觀性的破壞。采樣管布置在探測區(qū)域的最上部，按照《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中點型感煙火災(zāi)探測器的保護(hù)半徑和保護(hù)面積進(jìn)行開孔，采樣孔的直徑一般不大于2 mm。

3.2.4 系統(tǒng)維護(hù)簡單方便，維護(hù)成本低

探測主機(jī)具有自身監(jiān)控功能，能夠主動提出維護(hù)要求，可進(jìn)行在線維護(hù)，探測器主機(jī)在距離地面1.3 m～1.5 m的墻壁上明裝，維護(hù)人員在地面不用登梯爬高就可以進(jìn)行維護(hù)和設(shè)置。

采樣管道為阻燃的PVC空氣管，不含有任何的電子元器件，僅需要在連接探測主機(jī)的采樣管道處對每一根采樣管用專用吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行定期的氣流吹洗就可以完成對系統(tǒng)的維護(hù)，不需要進(jìn)行拆卸，因此其系統(tǒng)維護(hù)簡單，維護(hù)成本低。

5 結(jié)語

吸氣式感煙火災(zāi)探測器近年來在國內(nèi)多個城市的多個地鐵項目中得到了很好的運用，特別是在火災(zāi)的早期報警、減少誤報、結(jié)合裝修及方便維護(hù)方面具有較大優(yōu)勢，但是由于受各城市地區(qū)氣候的差異，環(huán)境濕度等因素的影響，對火災(zāi)報警的預(yù)警、報警的閾值設(shè)定需要在應(yīng)用場所進(jìn)行反復(fù)的試驗測定，最終選取合適的參考值。同時，列車運行產(chǎn)生的活塞風(fēng)的影響作用仍需通過大量試驗進(jìn)一步研究分析，為吸氣式感煙探測器在站臺的鏤空格柵吊頂形式設(shè)置提供更多的數(shù)據(jù)和有力的技術(shù)支撐，優(yōu)化火警探測，方便地鐵運營維護(hù)的目的。

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