淺析感煙探測器與感溫探測器在地下車庫中的應用

葉朝進

(廈門泉廈科技有限公司　福建廈門　361000)

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淺析感煙探測器與感溫探測器在地下車庫中的應用

葉朝進

(廈門泉廈科技有限公司福建廈門361000)

從相關規范要求和技術措施兩個方面分析了在地下車庫中應用感煙探測器的可行性。通過對比感煙探測器與感溫探測器的特性，顯示出感煙探測器具有報警早、保護面積大、可提高報警的準確性和靈活性、節約投資成本等優勢，并應在地下車庫中大力推廣使用。

感煙探測器；感溫探測器；地下車庫；尾氣排放

0　引言

在火災自動報警系統中應用最廣的探測器是感煙式探測器。要使感煙探測器能夠在地下車庫環境中正常工作，除了要保證探測器本身沒有故障外，還受制于感煙探測器本身沒有鑒別火災煙霧、灰塵、水蒸汽的能力。由于地下車庫大多是處于封閉、半封閉狀態，受條件限制通風不暢，環境潮濕、灰塵積聚、汽車尾氣排放不能及時發散，汽油蒸汽積聚不易擴散。在這樣的環境中，感煙探測器難以避免發生誤報警。鑒于此，一直以來在大多數地下車庫的火災自動報警系統設計中，都習慣選用感溫探測器。

隨著國家對汽車尾氣排放標準的提高，地下車庫自身環境及通風情況的改善，以及GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》中規定，宜設置感煙探測器的部位增加了汽車庫部分。使得在地下車庫安裝感煙探測器具有了合適的環境條件和法律依據。

1　感煙探測器與感溫探測器特性比較

1.1感煙式探測器

煙霧是早期火災的重要特征之一。在火災發生的初期，由于溫度較低，大多數可燃物處于陰燃階段而產生大量煙霧。感煙探測器是一種能夠對可見的或不可見的煙霧粒子進行探測的火災探測器。當它探測到的煙霧濃度達到某一設定的報警值時，迅速觸發報警信號。當前，最常用的兩種感煙探測器是離子式感煙探測器和光電式感煙探測器。

(1)離子式感煙探測器

它是利用煙霧粒子進入電離室來影響離子流的變化，使空氣中正負電荷失去平衡而達到報警目的。離子式感煙探測器是將少量的放射源镅241放置在內外電離室內，在空氣中產生了一股微小的電流，同時通過一個電子芯片來監測這股電流。當煙霧粒子進入電離室時，與離子相接合而降低了空氣的導電性，干擾了帶電粒子的正常運動，從而破壞了內外電離室之間正負電荷的平衡，同時也會使這股電流發生變化，當導電性低于預定值時，探測器就會發出報警信號。

(2)光電式感煙探測器

它是利用物質燃燒時產生的煙霧粒子能夠對光線產生吸收和散射作用來改變光的傳播這一特性來實現報警目的的火災探測器。光電式感煙探測器是在其內部對應設置一個發光元件和一個光敏元件，來形成一種光電形態，當火災產生的煙霧粒子進入到探測器內部時，會阻礙或改變光線的傳播，當影響光電狀態達到設定的報警值時，就會觸發火災報警信號。常用的有遮光型光電感煙探測器和散光型光電感煙探測器兩種。

①遮光型光電感煙探測器。它是將一個發光元件和一個光敏元件對應裝設在探測器內部，發光元件將發出的光束直接投射到光敏元件上并產生電信號輸出，保持電路正常工作。當火災發生時，煙霧粒子進入到探測器內部，通過對光線的吸收或散射作用，阻止或減少光束到達光敏元件上的數量，隨著光線的顯著減弱，光敏元件輸出的電信號也將減弱，電路正常狀態發生了改變，當達到報警設定值時，觸發火災報警信號。

②散射型光電感煙探測器。它的發光元件和光敏元件在其探測室內是偏置設計的。在正常情況下，發光元件發出的光偏置或被擋板擋住無法直接投射到光敏元件上，由于光敏元件沒有接收到任何光束不會產生電信號，保證電路處于正常狀態。當火災發生時，煙霧粒子進入到探測器內部，通過對光線的反射或散射作用，將發光元件發出的光束投射到光敏元件上，光敏元件接收到光束后將輸出電信號來影響電路的正常狀態，當光敏元件在收到的光信號足以達到報警設定值時，發出火災報警信號。

1.2感溫式探測器

在火災發生的過程中，由于燃燒會產生大量的光和熱，造成周圍環境的溫度產生急劇變化。感溫探測器就是利用這種特征而開發的，能夠對其監測范圍內不同的溫度參數進行探測，并根據其溫度變化等條件，及時觸發報警信號的一種火災探測器。

常用的探測器分為定溫式探測器、差溫式探測器和差定溫式探測器3種。

(1)定溫式探測器

當發生火災時，因燃燒引起周邊環境的溫度急劇上升，在規定時間內上升的溫度超過了某個設定值時，能夠及時響應觸發報警信號的火災探測器。國內產品的報警值通常設定為68℃。常見的定溫式探測器分為兩種。一種是利用金屬熱脹冷縮的特性。當火災燃燒引起的溫度上升到報警值設定值時，雙金屬片通過膨脹、延展來接通導體，觸發報警信號。另一種則是采用了金屬易熔的特性。當火災燃燒引起溫度上升到易熔金屬的熔點(70℃～90℃)時，固定在探測器里的低熔點合金融化，釋放彈簧的彈力，使得觸頭相碰接通電路，觸發報警信號。

(2)差溫式測器

它是通過探測火災燃燒引起的溫度變化，當溫度上升速率在規定時間內超過了設定的報警值時而觸發報警信號的火災探測器。國內產品通常將在規定時間內溫度上升速率超過10℃設為報警值。點型差溫式探測器的主要感溫器件是采用熱敏電阻、空氣膜盒等元件。

(3)差定溫式火災探測器

它是將定溫式和差溫式兩種探測元件結合在一起，同時擁有了定溫式和差溫式兩種探測器的功能。當其中一種功能發生問題時，另一種功能依然可以正常工作，大大提高了探測器的可靠性。是目前火災探測器中常用的類型之一。

1.3感煙探測器的優勢

(1)報警時間早可降低火災損失

感煙探測器在地下車庫火災發生初期的陰燃生煙階段，就能及時發出火災報警信號；而感溫探測器只有當火災發生一段時間后，探測器周圍的溫度上升到68℃或在短時間劇烈燃燒使溫度上升速率超過10℃的情況下，才會發出報警信號。因此采用感煙探測器能夠比感溫探測器更早地發出報警信號，在地下車庫火災初起階段即可先期預警，及時將火撲滅在未成災害之前，使損失減少到最小。

(2)提高報警的準確性和靈敏性

地下車庫中安裝的自動噴水滅火系統中，閉式噴頭上的感溫元件(玻璃管)通常選用的動作參數為68℃，當火災發生后，環境溫度上升超過68℃時，閉式噴頭的玻璃管破碎，噴頭自動噴水滅火，同時水流指示器動作將信號反饋至消防控制中心，發出火災報警信號。此時沒有必要再安裝同樣以溫度參數為動作指令的感溫探測器，而且感溫探測器的報警時間有時甚至落后于噴淋裝置的動作。因此，設置感煙探測器才顯得較為合理。一方面可以增加探測對象的類別，另一方面又提高了報警系統的準確性和靈敏性。

(3)減少探測器數量，降低經濟成本

感煙探測器相對于感溫探測器來說，具有在探測半徑和保護面積上的明顯優勢，在GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》6.2條中，明確規定：感煙探測器保護面積是60m2～80m2，感溫探測器保護面積是20m2～30m2[1]。特別是在地下車庫大空間的布置中，使用感煙探測器的數量將比使用感溫探測器的數量減少到50%以上，有利于節省建設投資。

2　感煙探測器在地下車庫應用的分析

2.1規范和相關政策的支持

根據(GB50116-2013)《火災自動報警系統設計規范》中：“第5.2.2下列場所宜選擇點型感煙火災探測器：……3、在樓梯、走道、電梯機房、車庫等。”[1]首次明確地將感煙探測器的適用范圍擴大至汽車庫部分。

在GB50067-2014《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》中第9.0.7條條文說明：在通風條件較好的車庫內可采用煙感報警設施[2]。汽車庫內良好的通風，是預防火災發生的一個重要條件。車庫通風環境應滿足JGJ100-2015《車庫建筑設計規范》第7.3.3條 當車庫停車區域自然通風達不到稀釋廢氣標準時，應設置機械排風系統，并應符合國家現行標準《工業企業設計衛生標準》GBZ1的規定[3]。JGJ100-2015《車庫建筑設計規范》第7.3.4 條規定對于設有機械通風系統的地下車庫，其通風量應按容許的廢氣量計算，且排風量換氣次數應根據商業類型、住宅類型和其他類型的不同，換氣次數分別不少于4～6次[3]，即可滿足通風良好條件。

機動車尾氣排放是影響感煙探測器工作的重要原因之一。根據環境保護部與工業和信息化部的2016年第4號公告要求，從2016年4月1日起，在天津市、河北省和山東省等東部11省市實行汽車國五排放標準，2017年1月1日起，全國所有地區在售輕型汽油車則需符合國五排放標準。

隨著國家對環境污染加強了控制，嚴格限制并逐步淘汰了不達標的“黃標車”。汽車國五排放標準出臺，對汽車尾氣排放要求進一步提高，使得汽車尾氣中的懸浮顆粒物的數量減少到了微乎其微，已經不足以影響感煙探測器的正常探測。而且現在的地下車庫通風條件也得到了改善。所以，完全可以用性價比更好的感煙探測器來取代感溫探測器。

2.2感煙探測器在地下車庫環境下工作的技術措施

(1)加強通風管理，保持環境清潔

在地下車庫使用感煙探測器除了必須要保證良好的通風條件外，還必須具有嚴格的、與之相適應的物業管理制度及措施。要保持地下車庫的送風和排風系統設備完好和正常運行，而且實際的通風容量須滿足設計要求，能保持地下車庫內空氣清新，并能迅速排除汽車尾氣、灰塵、水蒸氣等，避免感煙探測器因此而產生誤報警。在管理上還應注意：地下車庫不應隨意改變使用功能，特別是不能設置會影響感煙探測器正常工作環境的洗車間、開水間、食堂、吸煙區等功能用房；在清掃地下車庫時，應注意對車庫架空管道上的積灰，采用濕布擦除，清掃地面宜用濕拖把，避免因揚灰造成感煙探測器發生誤報；在地下車庫嚴禁電焊、噴漆等與車庫設施維護無關的作業；加強對尾氣排放不達標的“黃標車”的管理，限制其進入車庫。

(2)選擇合適的感煙探測器

在地下車庫內，雖然車輛在行駛過程中所排放的尾氣會在一定范圍內產生較大的煙霧，但在短時間內會隨著車輛的離開而迅速消散。針對汽車行駛中排放的煙霧及其他灰塵具有持續時間短且數量少的特點，應選擇有延時報警功能、靈敏度較低，可調節的感煙探測器。可以借助其靈敏度低、具有延時報警的性能，盡量避免短時間出現的非真正火災煙霧信號引發的誤報警，提高對真實火災訊號響應的可靠性和準確性。

(3)選擇合適的安裝位置

由于受到氣流的影響，燃燒產生的煙霧粒子被迅速驅散，影響到光電感煙探測器的正常探測。另外，氣流在通過電離室時，可能使電離電流發生改變，造成離子感煙探測器的誤報警。因此，應避開氣流影響合理選擇感煙探測器的安裝位置，規范要求感煙探測器應離送風口的水平距離大于1.5m，并宜接近回風口安裝。感煙探測器的安裝位置還應避開經常有汽車尾氣排放的位置以及通風不暢容易聚集水汽、灰塵的場所，以確保感煙探測器在正常工作范圍內不受到非火災信號的干擾。

(4)在部分區域增設感溫探測器

在感煙探測區域內，凡易受廢氣、灰塵影響或常有水蒸汽聚集的位置，以及使用功能發生變化的部位可改用或增設感溫探測器。如車庫出入口等容易吹入室外風雨水霧的部位以及車庫通風不良容易聚集煙霧、灰塵的位置，這些部位容易造成感煙探測器誤報警，若改用或增設感溫探測器，可以明顯減少誤報警的發生。同時在感煙探測區域內適當布置一些感溫探測器即可以增加報警的類別，又可以明顯增加報警的可靠性。

感溫探測器的適當混裝，可使兩者相輔相成，優勢互補，既保證了報警早的優勢，又能減少系統發生誤報的概率。

3　影響感煙探測器使用的若干問題

有些地下車庫由于受到氣候、地理位置及管理不善等因素影響，環境條件會存在以下一些影響感煙探測器正常使用的問題。

(1)大量灰塵的影響

由于地下車庫內衛生環境差，積存了大量的灰塵，頻繁往來的行駛車輛會導致灰塵在空氣中漂浮。感煙探測器一旦受到灰塵顆粒的影響，將可能引發誤報警。因此，一方面如能通過高效的車輛管理和有效的環境衛生護維，及時消除灰塵的影響；另一方面還可以通過查看車庫內視頻監控系統的監控圖象等其他設備，對報警現場的狀況做進一步確認。這樣，多數地下車庫是可以避免感煙探測器的誤報警。

(2)潮濕環境的影響

感煙探測器在潮濕環境中受水蒸氣影響容易發生誤報警。尤其是在我國沿海和南方濕熱地區，因受到氣候和地理位置的影響，在較長的時間內，地下車庫存在相對濕度較大的現象。因此，在GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》中仍舊要求相對濕度經常大于95%的場所應選擇感溫探測器[1]。

(3)高海拔地區的影響

由于高海拔地區空氣稀薄，受到煙霧粒子也變得稀薄的影響，限制了光電感煙探測器的探測靈敏度，因而其不適用于高海拔地區。而離子感煙探測器電離出來的離子本身會因空氣稀薄而減少，不會影響到其響應速度，故高海拔地區選用離子感煙探測器為好[4]。

(4)經營管理不善的影響

有些物業管理公司在經濟利益驅使下，為了降低管理成本，節省開支，使得一些車庫的通風設施不運行，形同虛設，造成無法及時去除或減少汽車尾氣排放及其他灰塵等非火災煙霧，影響到感煙探測器在地下車庫中無法收集到真實的火災訊號，實現火災報警。因此，物業管理部門按照規范要求，要加強對地下車庫通風等設備的使用管理，保持環境的衛生清潔，給感煙探測器一個良好的空間，保證火災報警的真實性和準確性。

4　結語

隨著GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》對相關條文的修訂，汽車尾氣排放標準的提高，以及地下車庫衛生環境及通風情況的改善，大幅減少了汽車庫內煙氣、灰塵和水蒸氣的滯留，為感煙探測器在地下車庫的應用創造了有利的條件。而且感煙探測器還具有產品技術條件成熟、保護面積大、報警早、成本少的優勢，在有條件的地下車庫中應加以大力推廣。而選用感溫探測器，可適用于高海拔地區，濕度經常大于95%的部分沿海地區等不適合使用感煙探測器的地下車庫，同時還可作為感煙探測器部分容易產生誤報區域的合理補充。

[1]GB 50116-2013 火災自動報警系統設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2013.

[2]GB 50067-2014 汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范[S].北京：中國計劃出版社，2013.

[3]JGJ 100-2015 車庫建筑設計規范[S].北京：中國建筑業出版社，2015.

[4]火災自動報警系統設計編委會.火災自動報警系統設計[M].四川： 西南交通大學出版社，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

葉朝進(1959.05-)，男，工程師。

E-mail:2320576998@qq.com

2016-04-19

TU998.1

A

1004-6135(2016)07-0130-04