浅析感烟探测器与感温探测器在地下车库中的应用

叶朝进

(厦门泉厦科技有限公司　福建厦门　361000)



浅析感烟探测器与感温探测器在地下车库中的应用

叶朝进

(厦门泉厦科技有限公司福建厦门361000)

从相关规范要求和技术措施两个方面分析了在地下车库中应用感烟探测器的可行性。通过对比感烟探测器与感温探测器的特性，显示出感烟探测器具有报警早、保护面积大、可提高报警的准确性和灵活性、节约投资成本等优势，并应在地下车库中大力推广使用。

感烟探测器；感温探测器；地下车库；尾气排放

0　引言

在火灾自动报警系统中应用最广的探测器是感烟式探测器。要使感烟探测器能够在地下车库环境中正常工作，除了要保证探测器本身没有故障外，还受制于感烟探测器本身没有鉴别火灾烟雾、灰尘、水蒸汽的能力。由于地下车库大多是处于封闭、半封闭状态，受条件限制通风不畅，环境潮湿、灰尘积聚、汽车尾气排放不能及时发散，汽油蒸汽积聚不易扩散。在这样的环境中，感烟探测器难以避免发生误报警。鉴于此，一直以来在大多数地下车库的火灾自动报警系统设计中，都习惯选用感温探测器。

随着国家对汽车尾气排放标准的提高，地下车库自身环境及通风情况的改善，以及GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中规定，宜设置感烟探测器的部位增加了汽车库部分。使得在地下车库安装感烟探测器具有了合适的环境条件和法律依据。

1　感烟探测器与感温探测器特性比较

1.1感烟式探测器

烟雾是早期火灾的重要特征之一。在火灾发生的初期，由于温度较低，大多数可燃物处于阴燃阶段而产生大量烟雾。感烟探测器是一种能够对可见的或不可见的烟雾粒子进行探测的火灾探测器。当它探测到的烟雾浓度达到某一设定的报警值时，迅速触发报警信号。当前，最常用的两种感烟探测器是离子式感烟探测器和光电式感烟探测器。

(1)离子式感烟探测器

它是利用烟雾粒子进入电离室来影响离子流的变化，使空气中正负电荷失去平衡而达到报警目的。离子式感烟探测器是将少量的放射源镅241放置在内外电离室内，在空气中产生了一股微小的电流，同时通过一个电子芯片来监测这股电流。当烟雾粒子进入电离室时，与离子相接合而降低了空气的导电性，干扰了带电粒子的正常运动，从而破坏了内外电离室之间正负电荷的平衡，同时也会使这股电流发生变化，当导电性低于预定值时，探测器就会发出报警信号。

(2)光电式感烟探测器

它是利用物质燃烧时产生的烟雾粒子能够对光线产生吸收和散射作用来改变光的传播这一特性来实现报警目的的火灾探测器。光电式感烟探测器是在其内部对应设置一个发光元件和一个光敏元件，来形成一种光电形态，当火灾产生的烟雾粒子进入到探测器内部时，会阻碍或改变光线的传播，当影响光电状态达到设定的报警值时，就会触发火灾报警信号。常用的有遮光型光电感烟探测器和散光型光电感烟探测器两种。

①遮光型光电感烟探测器。它是将一个发光元件和一个光敏元件对应装设在探测器内部，发光元件将发出的光束直接投射到光敏元件上并产生电信号输出，保持电路正常工作。当火灾发生时，烟雾粒子进入到探测器内部，通过对光线的吸收或散射作用，阻止或减少光束到达光敏元件上的数量，随着光线的显著减弱，光敏元件输出的电信号也将减弱，电路正常状态发生了改变，当达到报警设定值时，触发火灾报警信号。

②散射型光电感烟探测器。它的发光元件和光敏元件在其探测室内是偏置设计的。在正常情况下，发光元件发出的光偏置或被挡板挡住无法直接投射到光敏元件上，由于光敏元件没有接收到任何光束不会产生电信号，保证电路处于正常状态。当火灾发生时，烟雾粒子进入到探测器内部，通过对光线的反射或散射作用，将发光元件发出的光束投射到光敏元件上，光敏元件接收到光束后将输出电信号来影响电路的正常状态，当光敏元件在收到的光信号足以达到报警设定值时，发出火灾报警信号。

1.2感温式探测器

在火灾发生的过程中，由于燃烧会产生大量的光和热，造成周围环境的温度产生急剧变化。感温探测器就是利用这种特征而开发的，能够对其监测范围内不同的温度参数进行探测，并根据其温度变化等条件，及时触发报警信号的一种火灾探测器。

常用的探测器分为定温式探测器、差温式探测器和差定温式探测器3种。

(1)定温式探测器

当发生火灾时，因燃烧引起周边环境的温度急剧上升，在规定时间内上升的温度超过了某个设定值时，能够及时响应触发报警信号的火灾探测器。国内产品的报警值通常设定为68℃。常见的定温式探测器分为两种。一种是利用金属热胀冷缩的特性。当火灾燃烧引起的温度上升到报警值设定值时，双金属片通过膨胀、延展来接通导体，触发报警信号。另一种则是采用了金属易熔的特性。当火灾燃烧引起温度上升到易熔金属的熔点(70℃～90℃)时，固定在探测器里的低熔点合金融化，释放弹簧的弹力，使得触头相碰接通电路，触发报警信号。

(2)差温式测器

它是通过探测火灾燃烧引起的温度变化，当温度上升速率在规定时间内超过了设定的报警值时而触发报警信号的火灾探测器。国内产品通常将在规定时间内温度上升速率超过10℃设为报警值。点型差温式探测器的主要感温器件是采用热敏电阻、空气膜盒等元件。

(3)差定温式火灾探测器

它是将定温式和差温式两种探测元件结合在一起，同时拥有了定温式和差温式两种探测器的功能。当其中一种功能发生问题时，另一种功能依然可以正常工作，大大提高了探测器的可靠性。是目前火灾探测器中常用的类型之一。

1.3感烟探测器的优势

(1)报警时间早可降低火灾损失

感烟探测器在地下车库火灾发生初期的阴燃生烟阶段，就能及时发出火灾报警信号；而感温探测器只有当火灾发生一段时间后，探测器周围的温度上升到68℃或在短时间剧烈燃烧使温度上升速率超过10℃的情况下，才会发出报警信号。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，在地下车库火灾初起阶段即可先期预警，及时将火扑灭在未成灾害之前，使损失减少到最小。

(2)提高报警的准确性和灵敏性

地下车库中安装的自动喷水灭火系统中，闭式喷头上的感温元件(玻璃管)通常选用的动作参数为68℃，当火灾发生后，环境温度上升超过68℃时，闭式喷头的玻璃管破碎，喷头自动喷水灭火，同时水流指示器动作将信号反馈至消防控制中心，发出火灾报警信号。此时没有必要再安装同样以温度参数为动作指令的感温探测器，而且感温探测器的报警时间有时甚至落后于喷淋装置的动作。因此，设置感烟探测器才显得较为合理。一方面可以增加探测对象的类别，另一方面又提高了报警系统的准确性和灵敏性。

(3)减少探测器数量，降低经济成本

感烟探测器相对于感温探测器来说，具有在探测半径和保护面积上的明显优势，在GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》6.2条中，明确规定：感烟探测器保护面积是60m2～80m2，感温探测器保护面积是20m2～30m2[1]。特别是在地下车库大空间的布置中，使用感烟探测器的数量将比使用感温探测器的数量减少到50%以上，有利于节省建设投资。

2　感烟探测器在地下车库应用的分析

2.1规范和相关政策的支持

根据(GB50116-2013)《火灾自动报警系统设计规范》中：“第5.2.2下列场所宜选择点型感烟火灾探测器：……3、在楼梯、走道、电梯机房、车库等。”[1]首次明确地将感烟探测器的适用范围扩大至汽车库部分。

在GB50067-2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》中第9.0.7条条文说明：在通风条件较好的车库内可采用烟感报警设施[2]。汽车库内良好的通风，是预防火灾发生的一个重要条件。车库通风环境应满足JGJ100-2015《车库建筑设计规范》第7.3.3条 当车库停车区域自然通风达不到稀释废气标准时，应设置机械排风系统，并应符合国家现行标准《工业企业设计卫生标准》GBZ1的规定[3]。JGJ100-2015《车库建筑设计规范》第7.3.4 条规定对于设有机械通风系统的地下车库，其通风量应按容许的废气量计算，且排风量换气次数应根据商业类型、住宅类型和其他类型的不同，换气次数分别不少于4～6次[3]，即可满足通风良好条件。

机动车尾气排放是影响感烟探测器工作的重要原因之一。根据环境保护部与工业和信息化部的2016年第4号公告要求，从2016年4月1日起，在天津市、河北省和山东省等东部11省市实行汽车国五排放标准，2017年1月1日起，全国所有地区在售轻型汽油车则需符合国五排放标准。

随着国家对环境污染加强了控制，严格限制并逐步淘汰了不达标的“黄标车”。汽车国五排放标准出台，对汽车尾气排放要求进一步提高，使得汽车尾气中的悬浮颗粒物的数量减少到了微乎其微，已经不足以影响感烟探测器的正常探测。而且现在的地下车库通风条件也得到了改善。所以，完全可以用性价比更好的感烟探测器来取代感温探测器。

2.2感烟探测器在地下车库环境下工作的技术措施

(1)加强通风管理，保持环境清洁

在地下车库使用感烟探测器除了必须要保证良好的通风条件外，还必须具有严格的、与之相适应的物业管理制度及措施。要保持地下车库的送风和排风系统设备完好和正常运行，而且实际的通风容量须满足设计要求，能保持地下车库内空气清新，并能迅速排除汽车尾气、灰尘、水蒸气等，避免感烟探测器因此而产生误报警。在管理上还应注意：地下车库不应随意改变使用功能，特别是不能设置会影响感烟探测器正常工作环境的洗车间、开水间、食堂、吸烟区等功能用房；在清扫地下车库时，应注意对车库架空管道上的积灰，采用湿布擦除，清扫地面宜用湿拖把，避免因扬灰造成感烟探测器发生误报；在地下车库严禁电焊、喷漆等与车库设施维护无关的作业；加强对尾气排放不达标的“黄标车”的管理，限制其进入车库。

(2)选择合适的感烟探测器

在地下车库内，虽然车辆在行驶过程中所排放的尾气会在一定范围内产生较大的烟雾，但在短时间内会随着车辆的离开而迅速消散。针对汽车行驶中排放的烟雾及其他灰尘具有持续时间短且数量少的特点，应选择有延时报警功能、灵敏度较低，可调节的感烟探测器。可以借助其灵敏度低、具有延时报警的性能，尽量避免短时间出现的非真正火灾烟雾信号引发的误报警，提高对真实火灾讯号响应的可靠性和准确性。

(3)选择合适的安装位置

由于受到气流的影响，燃烧产生的烟雾粒子被迅速驱散，影响到光电感烟探测器的正常探测。另外，气流在通过电离室时，可能使电离电流发生改变，造成离子感烟探测器的误报警。因此，应避开气流影响合理选择感烟探测器的安装位置，规范要求感烟探测器应离送风口的水平距离大于1.5m，并宜接近回风口安装。感烟探测器的安装位置还应避开经常有汽车尾气排放的位置以及通风不畅容易聚集水汽、灰尘的场所，以确保感烟探测器在正常工作范围内不受到非火灾信号的干扰。

(4)在部分区域增设感温探测器

在感烟探测区域内，凡易受废气、灰尘影响或常有水蒸汽聚集的位置，以及使用功能发生变化的部位可改用或增设感温探测器。如车库出入口等容易吹入室外风雨水雾的部位以及车库通风不良容易聚集烟雾、灰尘的位置，这些部位容易造成感烟探测器误报警，若改用或增设感温探测器，可以明显减少误报警的发生。同时在感烟探测区域内适当布置一些感温探测器即可以增加报警的类别，又可以明显增加报警的可靠性。

感温探测器的适当混装，可使两者相辅相成，优势互补，既保证了报警早的优势，又能减少系统发生误报的概率。

3　影响感烟探测器使用的若干问题

有些地下车库由于受到气候、地理位置及管理不善等因素影响，环境条件会存在以下一些影响感烟探测器正常使用的问题。

(1)大量灰尘的影响

由于地下车库内卫生环境差，积存了大量的灰尘，频繁往来的行驶车辆会导致灰尘在空气中漂浮。感烟探测器一旦受到灰尘颗粒的影响，将可能引发误报警。因此，一方面如能通过高效的车辆管理和有效的环境卫生护维，及时消除灰尘的影响；另一方面还可以通过查看车库内视频监控系统的监控图象等其他设备，对报警现场的状况做进一步确认。这样，多数地下车库是可以避免感烟探测器的误报警。

(2)潮湿环境的影响

感烟探测器在潮湿环境中受水蒸气影响容易发生误报警。尤其是在我国沿海和南方湿热地区，因受到气候和地理位置的影响，在较长的时间内，地下车库存在相对湿度较大的现象。因此，在GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》中仍旧要求相对湿度经常大于95%的场所应选择感温探测器[1]。

(3)高海拔地区的影响

由于高海拔地区空气稀薄，受到烟雾粒子也变得稀薄的影响，限制了光电感烟探测器的探测灵敏度，因而其不适用于高海拔地区。而离子感烟探测器电离出来的离子本身会因空气稀薄而减少，不会影响到其响应速度，故高海拔地区选用离子感烟探测器为好[4]。

(4)经营管理不善的影响

有些物业管理公司在经济利益驱使下，为了降低管理成本，节省开支，使得一些车库的通风设施不运行，形同虚设，造成无法及时去除或减少汽车尾气排放及其他灰尘等非火灾烟雾，影响到感烟探测器在地下车库中无法收集到真实的火灾讯号，实现火灾报警。因此，物业管理部门按照规范要求，要加强对地下车库通风等设备的使用管理，保持环境的卫生清洁，给感烟探测器一个良好的空间，保证火灾报警的真实性和准确性。

4　结语

随着GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》对相关条文的修订，汽车尾气排放标准的提高，以及地下车库卫生环境及通风情况的改善，大幅减少了汽车库内烟气、灰尘和水蒸气的滞留，为感烟探测器在地下车库的应用创造了有利的条件。而且感烟探测器还具有产品技术条件成熟、保护面积大、报警早、成本少的优势，在有条件的地下车库中应加以大力推广。而选用感温探测器，可适用于高海拔地区，湿度经常大于95%的部分沿海地区等不适合使用感烟探测器的地下车库，同时还可作为感烟探测器部分容易产生误报区域的合理补充。

[1]GB 50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.

[2]GB 50067-2014 汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2013.

[3]JGJ 100-2015 车库建筑设计规范[S].北京：中国建筑业出版社，2015.

[4]火灾自动报警系统设计编委会.火灾自动报警系统设计[M].四川： 西南交通大学出版社，2014.

Analyses the Smoke Detector and Heat Detector in the Application of the Underground Garage

YEChaojin

(Quanxia science and technolgy Co.,Ltd.,Xiamen 361000)

In this paper, the feasibility of application of smoke detector was analyzed in the underground garage over specification requirements and technical measures respectively .By comparing the characteristics of smoke detector and heat detector，shows a smoke detector alarm earlier, protection area is large, can improve the accuracy and flexibility of alarm, save investment cost advantage.And smoke detector was recommended to widely use in the underground garage.

Smoke detector； Temperature detector； Underground garage； Exhaust emission

叶朝进(1959.05-)，男，工程师。

E-mail:2320576998@qq.com

2016-04-19

TU998.1

A

1004-6135(2016)07-0130-04