吸氣式感煙火災探測器在地鐵車站中的應用

摘  要：根據建筑形式、設備布置等特點，介紹了火災自動報警系統采用傳統的點型火災探測器在某些特定場所進行火災探測的缺陷，通過分析吸氣式感煙火災探測器的技術特點，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，并從設備的運營維護工作量、維護成本等多方面進行了分析，以實現火災的早期預警和報警，為快速滅火提供了依據。

關鍵詞：吸氣式感煙火災探測器;火災早期報警;地鐵

中圖分類號：U23      文獻標志碼：A

0 概述

地鐵車站形式多樣、人流量大、電氣設備多、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來看，往往容易導致極其嚴重的后果，因此火災防范與早期報警一直是地鐵防災安全的重要內容，而如何選擇探測器決定了火災自動報警系統的效率，是系統設計中的重要環節。

1 地鐵火災自動報警系統的構成與功能

地鐵火災自動報警系統是整個防災系統的重要組成部分，按照中央、車站兩級調度管理，以中央、車站、就地三級監控的方式設置，對全線車站、區間等保護對象進行火災探測和對相關消防設備進行消防聯動控制。中央級設置在線路的控制中心，對全線火災報警系統信息及消防設施進行監視、控制;車站級對管轄范圍內設備進行監控。

2 傳統點型感煙火災探測器存在的問題

從目前全國各城市地鐵火災自動報警系統建設來看，火災探測設備的選型均以《火災自動報警系統設計規范》GB 50116和《地鐵設計規范》GB 50157的要求為依據，地鐵車站采用感煙探測器的部位基本大部分設置了傳統的離子型或光電型點型感煙火災探測器，但是在工程實施和運營過程中，發現點型感煙火災探測器在地鐵環境中存在一些不足。

2.1 易產生誤報警，可靠性不高

傳統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，導致火災報警有延遲，不利于人流密集度較高區域的早期火災探測報警，為了提高其報警靈敏度，采取調整點型感煙探測器報警靈敏度的措施，由于地鐵的運行環境中灰塵的干擾，容易產生誤報警，并且火災探測器長期處于多灰塵、潮濕的環境下，容易受到污損，導致探測靈敏度及可靠性下降。

2.2 外界氣流干擾對火災探測效果的影響

根據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、送風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境，如受活塞風影響的車站站臺區域，根據《火災自動報警系統設計規范》GB50116第6.2.18條第4款規定：地鐵站臺等有活塞風影響的場所，鏤空面積與總面積的比例為30%～70%時，探測器宜同時設置在吊頂上方和下方。

2.3 在狹小區域內不便于施工安裝或安裝不滿足要求

特別是在車站設備區走廊內幾乎所有的機電系統專業都要在走廊狹小空間的上部布置線槽、管道和橋架等，走廊上部預留的安裝空間不足或者安裝位置不滿足火災報警系統施工規范的要求。

2.4 探測器設置受車站鏤空吊頂形式的影響

地鐵車站公共區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和美觀要求而做的多樣組合吊頂形式。根據《火災自動報警系統設計規范》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，探測器應設置在吊頂下方。鏤空面積與總面積的比例大于30%時，探測器應設置在吊頂上方;鏤空面積與總面積的比例為 15%～30%時，探測器的設置部位應根據實驗結果確定;因此，在車站公共區布置點型感煙探測器需要根據裝修吊頂的鏤空率大小來確定，當布置雙層火災探測器，需要預留維護檢修口，對站廳、站臺區域的整體美觀性有很大影響。

3 吸氣式感煙火災探測器的應用分析

3.1 吸氣式感煙火災探測器的探測原理

吸氣式感煙火災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的煙霧檢測設備，主要由探測主機和采樣管道2個部分組成。運用激光技術，采用主動吸氣的方式，通過采樣管網采集保護區域內的空氣樣品后送至探測主機的激光探測腔內進行煙霧微粒的測定分析，按照事先設定的煙霧報警閾值，根據煙霧濃度值發出多級火災警報。

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

3.2 吸氣式感煙火災探測器的特點

3.2.1 大幅度提高了地鐵火災探測的可靠性，減少誤報的發生

吸氣式感煙火災探測器具有極高的靈敏度和很寬廣的報警閾值調節范圍（0.005%～20% obs/m），激光源運行穩定，誤報率極低，靈敏度比傳統的點型感煙探測器高1 000倍左右，可以進行早期火災探測與報警，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，提高了系統的可靠性，同時吸氣式感煙火災探測器具有故障自診斷功能，便于及時維護和快速響應。

3.2.2 提高火災探測的穩定性，不受外界干擾

地鐵車站的煙氣流處于高速氣流環境，特別是車站站臺區域，由于受到列車進出站的活塞風影響，導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探測器通過主動吸氣的方式引導煙霧氣流流向采樣孔，從而使初期火災產生的煙霧不會由于外界氣流干擾因素的影響而產生漏報警。

3.2.3 施工簡便，布置方式美觀靈活

吸氣式感煙火災探測器的采樣管網布置極其靈活，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、站臺區域的整體美觀性的破壞。采樣管布置在探測區域的最上部，按照《火災自動報警系統設計規范》中點型感煙火災探測器的保護半徑和保護面積進行開孔，采樣孔的直徑一般不大于2 mm。

3.2.4 系統維護簡單方便，維護成本低

探測主機具有自身監控功能，能夠主動提出維護要求，可進行在線維護，探測器主機在距離地面1.3 m～1.5 m的墻壁上明裝，維護人員在地面不用登梯爬高就可以進行維護和設置。

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的采樣管道處對每一根采樣管用專用吹風機進行定期的氣流吹洗就可以完成對系統的維護，不需要進行拆卸，因此其系統維護簡單，維護成本低。

5 結語

吸氣式感煙火災探測器近年來在國內多個城市的多個地鐵項目中得到了很好的運用，特別是在火災的早期報警、減少誤報、結合裝修及方便維護方面具有較大優勢，但是由于受各城市地區氣候的差異，環境濕度等因素的影響，對火災報警的預警、報警的閾值設定需要在應用場所進行反復的試驗測定，最終選取合適的參考值。同時，列車運行產生的活塞風的影響作用仍需通過大量試驗進一步研究分析，為吸氣式感煙探測器在站臺的鏤空格柵吊頂形式設置提供更多的數據和有力的技術支撐，優化火警探測，方便地鐵運營維護的目的。

參考文獻

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