地下车库选用感烟探测器的探讨

2015-03-22王永军

现代建筑电气 2015年3期

关键词：汽车库报警信号感温

刘建, 王永军

(山东省建筑设计研究院, 山东济南 250001)

地下车库选用感烟探测器的探讨

刘建, 王永军

(山东省建筑设计研究院, 山东济南 250001)

介绍了设计规范中关于车库选用感烟探测器的相关规定,结合感烟探测器的工作原理,探讨了感烟探测器应用在地下车库的可行性及目前存在的问题。指出选用感烟探测器可增加探测对象的类别,提高报警的准确性和灵敏性。

感烟探测器; 地下车库; 通风条件; 预作用系统

0 引言

目前,绝大多数地下车库火灾自动报警系统设计中,都选用了感温探测器。GB 50116—2013《火灾自动报警系统设计规范》在感烟探测器的适用场所中增加了车库区域,因此本文专门针对这一问题进行分析和探讨。

1 规范解读

在相关设计规范中,有关车库火灾自动报警系统中火灾探测器的选择,主要有以下条文规定:

(1) GB 50116—2013第5.2.2条规定:在楼梯、走道、电梯机房、车库等场所宜选择点型感烟火灾探测器。这是首次提出将车库纳入到感烟探测器适用范围。

(2) GB 50067—1997《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第9.0.7条规定:安装何种自动报警设备,应根据汽车库的通风条件而定,通风条件较好的车库内可采用烟感报警设施,一般的汽车库内可采用温感报警设施。该规范中未对通风条件较好做出明确界定,仅在条文说明中提到地下汽车库和严寒地区的非敞开式汽车库,因受自然通风条件的限制,必须采取机械通风方式。卫生部门要求车库每小时换气次数为6～10次,根据国外资料介绍,一般情况每小时换气6次,以避免由于油燃气挥发而引起火灾或爆炸。因此,只要达到每小时换气不小于6次的要求,即可满足通风良好条件,而JGJ 100—1998《汽车库建筑设计规范》第6.3.4条中规定换气次数不应小于6次/h。因此现阶段车库设计中,已可以实现上述要求。

(3) GB 50116—2013中新增自动喷水灭火系统的联动控制设计要求,其中第4.2.2条规定:预作用系统的联动控制方式,由同一报警区域内两只及以上独立的感烟火灾探测器或一只感烟火灾探测器与一只手动火灾报警按钮的报警信号,作为预作用阀组开启的联动触发信号。由于预作用系统具有避免管道结冰和早期报警功能的优点,因此现阶段在自动喷水灭火系统设计中,尤其是在北方地区,地下车库大部分都采用预作用系统的形式,而根据新规范要求,必须要由感烟探测器的报警信号联动控制预作用阀组开启,也就产生了车库内设置感烟探测器的必要性。这一要求在JGJ 16—2008《民用建筑电气设计规范》中也有提及,其中第13.4.4条规定:预作用喷水灭火系统中,应设置由感烟探测器组成的控制电路,控制管网预作用充水。

综上,感烟探测器应用在地下车库工程中,特别是设计了预作用喷水灭火系统的项目中,既有合理性,又有必要性。

2 可行性探讨

感烟探测器分为离子型和光电型。离子型探测器对微小烟雾粒子的感应要快些,而光电型探测器对稍大烟雾粒子的感应较快。工程应用中多采用光电型探测器。光电感烟探测器根据其结构和原理分为遮光型和散射型两种。遮光型探测器由发光二极管和光敏元件对应装置在小暗室中构成。在正常无烟情况下,光源发光通过透镜聚成光束,照射到光敏元件上转换成电信号,使整个电路维持正常状态,不发生报警。当发生火灾有烟雾产生时,光线受烟雾粒子的散射和吸收作用影响,光敏元件接收的光强减弱,电路正常状态被改变,引起报警。散射型探测器的发光二极管和光敏元件设置的位置不是相对的,光敏元件设置在多孔的小暗室中。正常情况下,光不能照射到光敏元件上,电路维持在正常状态。当发生火灾有烟雾存在时,光通过烟雾粒子的反射或散射到达光敏元件上,光信号转换成电信号,驱动报警装置,发出报警。这两种类型的光电感烟探测器均利用火灾初期产生的烟雾来改变内部光电状态,引发火灾报警信号。

一直以来,地下车库中不选用感烟探测器的原因在于汽车在发动和行驶过程中会产生尾气,导致探测器发生误报。汽车尾气的成分主要为固体悬浮颗粒物、一氧化碳、二氧化碳、铅及硫氰化合物等。引发感烟探测器发生误报的主要是固体悬浮颗粒物(PM)。国内汽车尾气排放标准基本参考欧洲标准制定,目前实行的是国IV标准(相当于欧IV标准),PM指数小于0.02 g/kWh,且自2013年起国内燃油也逐渐开始提高至国V标准,汽车尾气中所含固体悬浮颗粒物数量已明显大幅降低。同时由于设备技术水平的提高,合理高效地使用送排风系统,也使地下车库内通风状况大为改善,例如一些大型车库采用的诱导风机等设备,既降低了运行成本和投资费用,又清除了局部空气死角,达到高效、经济的通风换气效果,车库内大量尾气积聚的现象基本不会出现。在正常情况下,由汽车尾气引发感烟探测器发生误报的概率已经很小。

目前,地下车库中通常使用感温探测器来探测火灾发生情况。感温探测器根据其工作原理分为三种:

(1) 定温式探测器。火灾引起温度上升,超过某个设定值时启动报警,国内产品一般设定为68 ℃。

(2) 差温式探测器。规定时间内火灾引起的温度上升速率超过某个设定值时启动报警,通常将短时间内温度上升10 ℃左右,则视为火灾发生。

(3) 差定温式探测器。结合了以上两种探测器的性能,是实际中常用的类型。

因此,只有当火灾发生一段时间导致探测器周围温度达到68 ℃或在短时间剧烈燃烧的火情条件下,感温探测器才会发出报警信号。但一般来说,在地下车库火灾发生初期,由于燃烧先产生大量烟雾,然后周围温度才逐渐升高,产生的烟雾绝大多数积聚在车库的上部,因此采用感烟探测器能够比感温探测器更早地发出报警信号,联动控制其他消防灭火设备,阻止火势蔓延,降低火灾损失。相对于感温探测器,感烟探测器的探测半径和保护面积都具有明显优势,在相同区域内安装探测器的数量将会减少50%左右,有利于节省建设投资。

另外,车库内的自动喷水灭火系统中,喷淋头带有温感元件(玻璃泡),反应温度通常也设定为68 ℃。当火灾发生时,喷淋头玻璃泡超过68 ℃后会破碎,喷头自动喷水灭火,同时通过水流指示器将动作信号反馈至消防控制中心,发出火灾报警信号,其报警原理和反应时间同感温火灾探测器几乎没有差别,二者同时使用,存在资源浪费的现象,而选用感烟探测器则可以增加探测对象的类别,提高报警的准确性和灵敏性。

3 存在的问题

由于地下车库的特殊环境条件,依然会存在一些以下问题,对感烟探测器的正常使用会产生不利影响。

(1) 灰尘问题。地下车库内车辆来往频繁,卫生环境较差,并且车辆行驶过程会导致灰尘漂浮在空气中。灰尘颗粒物一旦聚集到感烟探测器中,便有可能引发探测器误报警,不过如能实现高效的车辆管理和环境维护,多数商场和小区地下车库中应该是可以避免的。通过联合其他设备,如车库内的视频监控系统,利用监控图像对报警现场进一步确认,降低火情误报的可能性。

(2) 潮湿环境也会影响感烟探测器对火灾探测的准确性。潮湿引发的水蒸气颗粒同样会导致误报的发生,GB 50116—2013中仍旧要求相对湿度经常大于95%的场所选择感温探测器。

地下车库属于易潮湿的场所,受气候和地理位置影响,尤其沿海和南方湿热地区的车库内可能会长时间存在相对湿度比较大的状况,使用感烟探测器未必能达到良好的效果,还应根据实际情况作出合理选择。

4 结语

感烟探测器是否适合用于地下车库工程,在行业中一直存在较大争议,基于对运行可靠性的顾虑以及各地方规范标准要求不同的客观因素,工程设计中选用该方案的实例并不多见。

随着GB 50116—2013对相关条文的修订,应会引发相关人员对该问题更多的兴趣和关注,希望将来通过不断试验和摸索,研究出更为完善的解决方案,进一步论证提高地下车库应用感烟探测器的可行性。

[1] JGJ 16—2008 民用建筑电气设计规范[S].

[2] GB 50116—2013 火灾自动报警系统设计规范[S].

[3] GB 50067—1997 汽车库、修车库、停车场设计防火规范[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