地下車庫選用感煙探測器的探討

劉 建, 王永軍

(山東省建筑設(shè)計研究院, 山東 濟南 250001)

地下車庫選用感煙探測器的探討

劉 建, 王永軍

(山東省建筑設(shè)計研究院, 山東 濟南 250001)

介紹了設(shè)計規(guī)范中關(guān)于車庫選用感煙探測器的相關(guān)規(guī)定,結(jié)合感煙探測器的工作原理,探討了感煙探測器應(yīng)用在地下車庫的可行性及目前存在的問題。指出選用感煙探測器可增加探測對象的類別,提高報警的準(zhǔn)確性和靈敏性。

感煙探測器; 地下車庫; 通風(fēng)條件; 預(yù)作用系統(tǒng)

0 引 言

目前,絕大多數(shù)地下車庫火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計中,都選用了感溫探測器。GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》在感煙探測器的適用場所中增加了車庫區(qū)域,因此本文專門針對這一問題進(jìn)行分析和探討。

1 規(guī)范解讀

在相關(guān)設(shè)計規(guī)范中,有關(guān)車庫火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中火災(zāi)探測器的選擇,主要有以下條文規(guī)定:

(1) GB 50116—2013第5.2.2條規(guī)定:在樓梯、走道、電梯機房、車庫等場所宜選擇點型感煙火災(zāi)探測器。這是首次提出將車庫納入到感煙探測器適用范圍。

(2) GB 50067—1997《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范》第9.0.7條規(guī)定:安裝何種自動報警設(shè)備,應(yīng)根據(jù)汽車庫的通風(fēng)條件而定,通風(fēng)條件較好的車庫內(nèi)可采用煙感報警設(shè)施,一般的汽車庫內(nèi)可采用溫感報警設(shè)施。該規(guī)范中未對通風(fēng)條件較好做出明確界定,僅在條文說明中提到地下汽車庫和嚴(yán)寒地區(qū)的非敞開式汽車庫,因受自然通風(fēng)條件的限制,必須采取機械通風(fēng)方式。衛(wèi)生部門要求車庫每小時換氣次數(shù)為6～10次,根據(jù)國外資料介紹,一般情況每小時換氣6次,以避免由于油燃?xì)鈸]發(fā)而引起火災(zāi)或爆炸。因此,只要達(dá)到每小時換氣不小于6次的要求,即可滿足通風(fēng)良好條件,而JGJ 100—1998《汽車庫建筑設(shè)計規(guī)范》第6.3.4條中規(guī)定換氣次數(shù)不應(yīng)小于6次/h。因此現(xiàn)階段車庫設(shè)計中,已可以實現(xiàn)上述要求。

(3) GB 50116—2013中新增自動噴水滅火系統(tǒng)的聯(lián)動控制設(shè)計要求,其中第4.2.2條規(guī)定:預(yù)作用系統(tǒng)的聯(lián)動控制方式,由同一報警區(qū)域內(nèi)兩只及以上獨立的感煙火災(zāi)探測器或一只感煙火災(zāi)探測器與一只手動火災(zāi)報警按鈕的報警信號,作為預(yù)作用閥組開啟的聯(lián)動觸發(fā)信號。由于預(yù)作用系統(tǒng)具有避免管道結(jié)冰和早期報警功能的優(yōu)點,因此現(xiàn)階段在自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計中,尤其是在北方地區(qū),地下車庫大部分都采用預(yù)作用系統(tǒng)的形式,而根據(jù)新規(guī)范要求,必須要由感煙探測器的報警信號聯(lián)動控制預(yù)作用閥組開啟,也就產(chǎn)生了車庫內(nèi)設(shè)置感煙探測器的必要性。這一要求在JGJ 16—2008《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》中也有提及,其中第13.4.4條規(guī)定:預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)中,應(yīng)設(shè)置由感煙探測器組成的控制電路,控制管網(wǎng)預(yù)作用充水。

綜上,感煙探測器應(yīng)用在地下車庫工程中,特別是設(shè)計了預(yù)作用噴水滅火系統(tǒng)的項目中,既有合理性,又有必要性。

2 可行性探討

感煙探測器分為離子型和光電型。離子型探測器對微小煙霧粒子的感應(yīng)要快些,而光電型探測器對稍大煙霧粒子的感應(yīng)較快。工程應(yīng)用中多采用光電型探測器。光電感煙探測器根據(jù)其結(jié)構(gòu)和原理分為遮光型和散射型兩種。遮光型探測器由發(fā)光二極管和光敏元件對應(yīng)裝置在小暗室中構(gòu)成。在正常無煙情況下,光源發(fā)光通過透鏡聚成光束,照射到光敏元件上轉(zhuǎn)換成電信號,使整個電路維持正常狀態(tài),不發(fā)生報警。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)有煙霧產(chǎn)生時,光線受煙霧粒子的散射和吸收作用影響,光敏元件接收的光強減弱,電路正常狀態(tài)被改變,引起報警。散射型探測器的發(fā)光二極管和光敏元件設(shè)置的位置不是相對的,光敏元件設(shè)置在多孔的小暗室中。正常情況下,光不能照射到光敏元件上,電路維持在正常狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)有煙霧存在時,光通過煙霧粒子的反射或散射到達(dá)光敏元件上,光信號轉(zhuǎn)換成電信號,驅(qū)動報警裝置,發(fā)出報警。這兩種類型的光電感煙探測器均利用火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙霧來改變內(nèi)部光電狀態(tài),引發(fā)火災(zāi)報警信號。

一直以來,地下車庫中不選用感煙探測器的原因在于汽車在發(fā)動和行駛過程中會產(chǎn)生尾氣,導(dǎo)致探測器發(fā)生誤報。汽車尾氣的成分主要為固體懸浮顆粒物、一氧化碳、二氧化碳、鉛及硫氰化合物等。引發(fā)感煙探測器發(fā)生誤報的主要是固體懸浮顆粒物(PM)。國內(nèi)汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)基本參考?xì)W洲標(biāo)準(zhǔn)制定,目前實行的是國IV標(biāo)準(zhǔn)(相當(dāng)于歐IV標(biāo)準(zhǔn)),PM指數(shù)小于0.02 g/kWh,且自2013年起國內(nèi)燃油也逐漸開始提高至國V標(biāo)準(zhǔn),汽車尾氣中所含固體懸浮顆粒物數(shù)量已明顯大幅降低。同時由于設(shè)備技術(shù)水平的提高,合理高效地使用送排風(fēng)系統(tǒng),也使地下車庫內(nèi)通風(fēng)狀況大為改善,例如一些大型車庫采用的誘導(dǎo)風(fēng)機等設(shè)備,既降低了運行成本和投資費用,又清除了局部空氣死角,達(dá)到高效、經(jīng)濟的通風(fēng)換氣效果,車庫內(nèi)大量尾氣積聚的現(xiàn)象基本不會出現(xiàn)。在正常情況下,由汽車尾氣引發(fā)感煙探測器發(fā)生誤報的概率已經(jīng)很小。

目前,地下車庫中通常使用感溫探測器來探測火災(zāi)發(fā)生情況。感溫探測器根據(jù)其工作原理分為三種:

(1) 定溫式探測器?；馂?zāi)引起溫度上升,超過某個設(shè)定值時啟動報警,國內(nèi)產(chǎn)品一般設(shè)定為68 ℃。

(2) 差溫式探測器。規(guī)定時間內(nèi)火災(zāi)引起的溫度上升速率超過某個設(shè)定值時啟動報警,通常將短時間內(nèi)溫度上升10 ℃左右,則視為火災(zāi)發(fā)生。

(3) 差定溫式探測器。結(jié)合了以上兩種探測器的性能,是實際中常用的類型。

因此,只有當(dāng)火災(zāi)發(fā)生一段時間導(dǎo)致探測器周圍溫度達(dá)到68 ℃或在短時間劇烈燃燒的火情條件下,感溫探測器才會發(fā)出報警信號。但一般來說,在地下車庫火災(zāi)發(fā)生初期,由于燃燒先產(chǎn)生大量煙霧,然后周圍溫度才逐漸升高,產(chǎn)生的煙霧絕大多數(shù)積聚在車庫的上部,因此采用感煙探測器能夠比感溫探測器更早地發(fā)出報警信號,聯(lián)動控制其他消防滅火設(shè)備,阻止火勢蔓延,降低火災(zāi)損失。相對于感溫探測器,感煙探測器的探測半徑和保護(hù)面積都具有明顯優(yōu)勢,在相同區(qū)域內(nèi)安裝探測器的數(shù)量將會減少50%左右,有利于節(jié)省建設(shè)投資。

另外,車庫內(nèi)的自動噴水滅火系統(tǒng)中,噴淋頭帶有溫感元件(玻璃泡),反應(yīng)溫度通常也設(shè)定為68 ℃。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時,噴淋頭玻璃泡超過68 ℃后會破碎,噴頭自動噴水滅火,同時通過水流指示器將動作信號反饋至消防控制中心,發(fā)出火災(zāi)報警信號,其報警原理和反應(yīng)時間同感溫火災(zāi)探測器幾乎沒有差別,二者同時使用,存在資源浪費的現(xiàn)象,而選用感煙探測器則可以增加探測對象的類別,提高報警的準(zhǔn)確性和靈敏性。

3 存在的問題

由于地下車庫的特殊環(huán)境條件,依然會存在一些以下問題,對感煙探測器的正常使用會產(chǎn)生不利影響。

(1) 灰塵問題。地下車庫內(nèi)車輛來往頻繁,衛(wèi)生環(huán)境較差,并且車輛行駛過程會導(dǎo)致灰塵漂浮在空氣中。灰塵顆粒物一旦聚集到感煙探測器中,便有可能引發(fā)探測器誤報警,不過如能實現(xiàn)高效的車輛管理和環(huán)境維護(hù),多數(shù)商場和小區(qū)地下車庫中應(yīng)該是可以避免的。通過聯(lián)合其他設(shè)備,如車庫內(nèi)的視頻監(jiān)控系統(tǒng),利用監(jiān)控圖像對報警現(xiàn)場進(jìn)一步確認(rèn),降低火情誤報的可能性。

(2) 潮濕環(huán)境也會影響感煙探測器對火災(zāi)探測的準(zhǔn)確性。潮濕引發(fā)的水蒸氣顆粒同樣會導(dǎo)致誤報的發(fā)生,GB 50116—2013中仍舊要求相對濕度經(jīng)常大于95%的場所選擇感溫探測器。

地下車庫屬于易潮濕的場所,受氣候和地理位置影響,尤其沿海和南方濕熱地區(qū)的車庫內(nèi)可能會長時間存在相對濕度比較大的狀況,使用感煙探測器未必能達(dá)到良好的效果,還應(yīng)根據(jù)實際情況作出合理選擇。

4 結(jié) 語

感煙探測器是否適合用于地下車庫工程,在行業(yè)中一直存在較大爭議,基于對運行可靠性的顧慮以及各地方規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求不同的客觀因素,工程設(shè)計中選用該方案的實例并不多見。

隨著GB 50116—2013對相關(guān)條文的修訂,應(yīng)會引發(fā)相關(guān)人員對該問題更多的興趣和關(guān)注,希望將來通過不斷試驗和摸索,研究出更為完善的解決方案,進(jìn)一步論證提高地下車庫應(yīng)用感煙探測器的可行性。

[1] JGJ 16—2008 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S].

[2] GB 50116—2013 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范[S].

[3] GB 50067—1997 汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計防火規(guī)范[S].

Discussion of Smoke Detector in Underground Garage

LIU Jian, WANG Yongjun

(Shandong Provincial Architectural Design Institute, Jinan 250001, China)

This paper introduced the relevant provisions on the garage with smoke detector design specifications.Combined with the principle of smoke detectors,the feasibility of smoke detector used in the underground garage and the existing problems were discussed.It is pointed out that the smoke detector increases classification of dection objects,and improves the accuracy and sensitivity of alarm.

smoke detector; underground garage; ventilation condition; preaction system

劉 建(1981—),男,工程師,從事建筑電氣設(shè)計方面的研究。

TU 892

B

1674-8417(2015)03-0040-03

2014-10-24

王永軍(1989—),男,從事建筑電氣設(shè)計方面的研究。