吸气式感烟火灾探测器在地铁车站中的应用
付文刚 高霞娥
摘? 要：根据建筑形式、设备布置等特点，介绍了火灾自动报警系统采用传统的点型火灾探测器在某些特定场所进行火灾探测的缺陷，通过分析吸气式感烟火灾探测器的技术特点，从工程的可实施性、可靠性和可行性等方面提出了针对性解决措施，并从设备的运营维护工作量、维护成本等多方面进行了分析，以实现火灾的早期预警和报警，为快速灭火提供了依据。
关键词：吸气式感烟火灾探测器;火灾早期报警;地鐵
中图分类号：U23? ? ? 文献标志码：A
0 概述
地铁车站形式多样、人流量大、电气设备多、电线电缆集中、装修装饰材料种类繁杂和可燃物多，从世界范围的地铁火灾来看，往往容易导致极其严重的后果，因此火灾防范与早期报警一直是地铁防灾安全的重要内容，而如何选择探测器决定了火灾自动报警系统的效率，是系统设计中的重要环节。
1 地铁火灾自动报警系统的构成与功能
地铁火灾自动报警系统是整个防灾系统的重要组成部分，按照中央、车站两级调度管理，以中央、车站、就地三级监控的方式设置，对全线车站、区间等保护对象进行火灾探测和对相关消防设备进行消防联动控制。中央级设置在线路的控制中心，对全线火灾报警系统信息及消防设施进行监视、控制;车站级对管辖范围内设备进行监控。
2 传统点型感烟火灾探测器存在的问题
从目前全国各城市地铁火灾自动报警系统建设来看，火灾探测设备的选型均以《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116和《地铁设计规范》GB 50157的要求为依据，地铁车站采用感烟探测器的部位基本大部分设置了传统的离子型或光电型点型感烟火灾探测器，但是在工程实施和运营过程中，发现点型感烟火灾探测器在地铁环境中存在一些不足。
2.1 易产生误报警，可靠性不高
传统的点型感烟探测器的报警灵敏度一般较低，通常为3%～5%obs/m，导致火灾报警有延迟，不利于人流密集度较高区域的早期火灾探测报警，为了提高其报警灵敏度，采取调整点型感烟探测器报警灵敏度的措施，由于地铁的运行环境中灰尘的干扰，容易产生误报警，并且火灾探测器长期处于多灰尘、潮湿的环境下，容易受到污损，导致探测灵敏度及可靠性下降。
2.2 外界气流干扰对火灾探测效果的影响
根据点型感烟探测器被动式探测的特点，一般安装位置均在被探测空间的最上部，而受空调、送风口及列车运行的气流影响，烟雾粒子会被气流很快稀释，并随着气流的运动轨迹而移动，在火灾的初始阶段并不会向顶部垂直上升，因此对于有较高气流的环境，如受活塞风影响的车站站台区域，根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116第6.2.18条第4款规定：地铁站台等有活塞风影响的场所，镂空面积与总面积的比例为30%～70%时，探测器宜同时设置在吊顶上方和下方。
2.3 在狭小区域内不便于施工安装或安装不满足要求
特别是在车站设备区走廊内几乎所有的机电系统专业都要在走廊狭小空间的上部布置线槽、管道和桥架等，走廊上部预留的安装空间不足或者安装位置不满足火灾报警系统施工规范的要求。
2.4 探测器设置受车站镂空吊顶形式的影响
地铁车站公共区常见镂空吊顶样式有：铝方通吊顶、格栅吊顶、冲孔吊顶以及为满足声学和美观要求而做的多样组合吊顶形式。根据《火灾自动报警系统设计规范》GB50116第6.2.18条第1、2、3款的要求：镂空面积与总面积的比例不大于15%时，探测器应设置在吊顶下方。镂空面积与总面积的比例大于30%时，探测器应设置在吊顶上方;镂空面积与总面积的比例为 15%～30%时，探测器的设置部位应根据实验结果确定;因此，在车站公共区布置点型感烟探测器需要根据装修吊顶的镂空率大小来确定，当布置双层火灾探测器，需要预留维护检修口，对站厅、站台区域的整体美观性有很大影响。
3 吸气式感烟火灾探测器的应用分析
3.1 吸气式感烟火灾探测器的探测原理
吸气式感烟火灾探测器是一种基于激光散射探测原理和微处理器控制技术的烟雾检测设备，主要由探测主机和采样管道2个部分组成。运用激光技术，采用主动吸气的方式，通过采样管网采集保护区域内的空气样品后送至探测主机的激光探测腔内进行烟雾微粒的测定分析，按照事先设定的烟雾报警阈值，根据烟雾浓度值发出多级火灾警报。
目前，国内北京、上海、广东等省市已相继制定并实施了吸气式感烟火灾探测器设计、施工及验收的地方规范，并且《火灾自动报警系统设计规范》5.4.1条，对吸气式感烟火灾探测器的使用场所进行了规定，规范中明确指出：“具有高速气流的场所、点型感烟探测器不适宜的大空间、需要进行隐蔽探测的场所、需要进行火灾早期探测的重要场所等，宜选择吸气式感烟火灾探测器”，弥补了传统点型感烟火灾探测器在这些场所运用的不足，更适用于地铁车站环境的火灾早期探测和报警。
3.2 吸气式感烟火灾探测器的特点
3.2.1 大幅度提高了地铁火灾探测的可靠性，减少误报的发生
吸气式感烟火灾探测器具有极高的灵敏度和很宽广的报警阈值调节范围（0.005%～20% obs/m），激光源运行稳定，误报率极低，灵敏度比传统的点型感烟探测器高1 000倍左右，可以进行早期火灾探测与报警，并且可以提供报警、行动、火警1、火警2等多级的烟雾报警模式，提高了系统的可靠性，同时吸气式感烟火灾探测器具有故障自诊断功能，便于及时维护和快速响应。
3.2.2 提高火灾探测的稳定性，不受外界干扰
地铁车站的烟气流处于高速气流环境，特别是车站站台区域，由于受到列车进出站的活塞风影响，导致烟雾被空气流稀释和改变方向。在这种情况下，高灵敏度的吸气式感烟火灾探测器通过主动吸气的方式引导烟雾气流流向采样孔，从而使初期火灾产生的烟雾不会由于外界气流干扰因素的影响而产生漏报警。
3.2.3 施工简便，布置方式美观灵活
吸气式感烟火灾探测器的采样管网布置极其灵活，采样管道可以隐蔽安装，不破坏整体装饰效果，把采样点美观地融入到地铁车站的装饰中，减少对站厅、站台区域的整体美观性的破坏。采样管布置在探测区域的最上部，按照《火灾自动报警系统设计规范》中点型感烟火灾探测器的保护半径和保护面积进行开孔，采样孔的直径一般不大于2 mm。
3.2.4 系统维护简单方便，维护成本低
探测主机具有自身监控功能，能够主动提出维护要求，可进行在线维护，探测器主机在距离地面1.3 m～1.5 m的墙壁上明装，维护人员在地面不用登梯爬高就可以进行维护和设置。
采样管道为阻燃的PVC空气管，不含有任何的电子元器件，仅需要在连接探测主机的采样管道处对每一根采样管用专用吹风机进行定期的气流吹洗就可以完成对系统的维护，不需要进行拆卸，因此其系统维护简单，维护成本低。
5 结语
吸气式感烟火灾探测器近年来在国内多个城市的多个地铁项目中得到了很好的运用，特别是在火灾的早期报警、减少误报、结合装修及方便维护方面具有较大优势，但是由于受各城市地区气候的差异，环境湿度等因素的影响，对火灾报警的预警、报警的阈值设定需要在应用场所进行反复的试验测定，最终选取合适的参考值。同时，列车运行产生的活塞风的影响作用仍需通过大量试验进一步研究分析，为吸气式感烟探测器在站台的镂空格栅吊顶形式设置提供更多的数据和有力的技术支撑，优化火警探测，方便地铁运营维护的目的。
参考文献
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