吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)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(diǎn)，介紹了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的點(diǎn)型火災(zāi)探測(cè)器在某些特定場(chǎng)所進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)的缺陷，通過分析吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器的技術(shù)特點(diǎn)，從工程的可實(shí)施性、可靠性和可行性等方面提出了針對(duì)性解決措施，并從設(shè)備的運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作量、維護(hù)成本等多方面進(jìn)行了分析，以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的早期預(yù)警和報(bào)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(cè)器;火災(zāi)早期報(bào)警;地鐵

中圖分類號(hào)：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(bào)警一直是地鐵防災(zāi)安全的重要內(nèi)容，而如何選擇探測(cè)器決定了火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的效率，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。

1 地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成與功能

地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是整個(gè)防災(zāi)系統(tǒng)的重要組成部分，按照中央、車站兩級(jí)調(diào)度管理，以中央、車站、就地三級(jí)監(jiān)控的方式設(shè)置，對(duì)全線車站、區(qū)間等保護(hù)對(duì)象進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)和對(duì)相關(guān)消防設(shè)備進(jìn)行消防聯(lián)動(dòng)控制。中央級(jí)設(shè)置在線路的控制中心，對(duì)全線火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)信息及消防設(shè)施進(jìn)行監(jiān)視、控制;車站級(jí)對(duì)管轄范圍內(nèi)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

2 傳統(tǒng)點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器存在的問題

從目前全國(guó)各城市地鐵火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)建設(shè)來看，火災(zāi)探測(cè)設(shè)備的選型均以《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50116和《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50157的要求為依據(jù)，地鐵車站采用感煙探測(cè)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(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器，但是在工程實(shí)施和運(yùn)營(yíng)過程中，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器在地鐵環(huán)境中存在一些不足。

2.1 易產(chǎn)生誤報(bào)警，可靠性不高

傳統(tǒng)的點(diǎn)型感煙探測(cè)器的報(bào)警靈敏度一般較低，通常為3%～5%obs/m，導(dǎo)致火災(zāi)報(bào)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(cè)報(bào)警，為了提高其報(bào)警靈敏度，采取調(diào)整點(diǎn)型感煙探測(cè)器報(bào)警靈敏度的措施，由于地鐵的運(yùn)行環(huán)境中灰塵的干擾，容易產(chǎn)生誤報(bào)警，并且火災(zāi)探測(cè)器長(zhǎng)期處于多灰塵、潮濕的環(huán)境下，容易受到污損，導(dǎo)致探測(cè)靈敏度及可靠性下降。

2.2 外界氣流干擾對(duì)火災(zāi)探測(cè)效果的影響

根據(jù)點(diǎn)型感煙探測(cè)器被動(dòng)式探測(cè)的特點(diǎn)，一般安裝位置均在被探測(cè)空間的最上部，而受空調(diào)、送風(fēng)口及列車運(yùn)行的氣流影響，煙霧粒子會(huì)被氣流很快稀釋，并隨著氣流的運(yùn)動(dòng)軌跡而移動(dòng)，在火災(zāi)的初始階段并不會(huì)向頂部垂直上升，因此對(duì)于有較高氣流的環(huán)境，如受活塞風(fēng)影響的車站站臺(tái)區(qū)域，根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116第6.2.18條第4款規(guī)定：地鐵站臺(tái)等有活塞風(fēng)影響的場(chǎng)所，鏤空面積與總面積的比例為30%～70%時(shí)，探測(cè)器宜同時(shí)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(bào)警系統(tǒng)施工規(guī)范的要求。

2.4 探測(cè)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(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)，探測(cè)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(shí)，探測(cè)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(shí)，探測(cè)器的設(shè)置部位應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定;因此，在車站公共區(qū)布置點(diǎn)型感煙探測(cè)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(cè)器，需要預(yù)留維護(hù)檢修口，對(duì)站廳、站臺(tái)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(cè)器的應(yīng)用分析

3.1 吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器的探測(cè)原理

吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器是一種基于激光散射探測(cè)原理和微處理器控制技術(shù)的煙霧檢測(cè)設(shè)備，主要由探測(cè)主機(jī)和采樣管道2個(gè)部分組成。運(yùn)用激光技術(shù)，采用主動(dòng)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(cè)主機(jī)的激光探測(cè)腔內(nèi)進(jìn)行煙霧微粒的測(cè)定分析，按照事先設(shè)定的煙霧報(bào)警閾值，根據(jù)煙霧濃度值發(fā)出多級(jí)火災(zāi)警報(bào)。

目前，國(guó)內(nèi)北京、上海、廣東等省市已相繼制定并實(shí)施了吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收的地方規(guī)范，并且《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.4.1條，對(duì)吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器的使用場(chǎng)所進(jìn)行了規(guī)定，規(guī)范中明確指出：“具有高速氣流的場(chǎng)所、點(diǎn)型感煙探測(cè)器不適宜的大空間、需要進(jìn)行隱蔽探測(cè)的場(chǎng)所、需要進(jìn)行火災(zāi)早期探測(cè)的重要場(chǎng)所等，宜選擇吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器”，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器在這些場(chǎng)所運(yùn)用的不足，更適用于地鐵車站環(huán)境的火災(zāi)早期探測(cè)和報(bào)警。

3.2 吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器的特點(diǎn)

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

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

3.2.2 提高火災(zāi)探測(cè)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(tái)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(cè)器通過主動(dòng)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(huì)由于外界氣流干擾因素的影響而產(chǎn)生漏報(bào)警。

3.2.3 施工簡(jiǎn)便，布置方式美觀靈活

吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)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(diǎn)美觀地融入到地鐵車站的裝飾中，減少對(duì)站廳、站臺(tái)區(qū)域的整體美觀性的破壞。采樣管布置在探測(cè)區(qū)域的最上部，按照《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)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(jiǎn)單方便，維護(hù)成本低

探測(cè)主機(jī)具有自身監(jiān)控功能，能夠主動(dòng)提出維護(hù)要求，可進(jìn)行在線維護(hù)，探測(cè)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(cè)主機(jī)的采樣管道處對(duì)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(duì)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(jiǎn)單，維護(hù)成本低。

5 結(jié)語(yǔ)

吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器近年來在國(guó)內(nèi)多個(gè)城市的多個(gè)地鐵項(xiàng)目中得到了很好的運(yùn)用，特別是在火災(zāi)的早期報(bào)警、減少誤報(bào)、結(jié)合裝修及方便維護(hù)方面具有較大優(yōu)勢(shì)，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(duì)火災(zāi)報(bào)警的預(yù)警、報(bào)警的閾值設(shè)定需要在應(yīng)用場(chǎng)所進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)測(cè)定，最終選取合適的參考值。同時(shí)，列車運(yùn)行產(chǎn)生的活塞風(fēng)的影響作用仍需通過大量試驗(yàn)進(jìn)一步研究分析，為吸氣式感煙探測(cè)器在站臺(tái)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(cè)，方便地鐵運(yùn)營(yíng)維護(hù)的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]范欣， 吳巖.基于組合式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器的智慧消防網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)[J].智能建筑， 2018（5）：18-19.

[2]蘇鋼.大型表冷器在地鐵車站工程中的研究與探討[J].潔凈與空調(diào)技術(shù)， 2017（1）：48-51.