軌道交通上蓋開發車輛基地 蓋板下火災探測器選用及改進

陳佳飛

摘要：適用于軌道交通車輛基地高大空間的火災探測器主要有三種，分別為線型光束感煙火災探測器、吸氣式感煙火災探測器和圖像型火焰探測器。但在實際工程中，幾種探測器都不能非常好的適用。針對工程實際應用情況，對軌道交通上蓋開發車輛基地蓋板下火災探測器的選擇及安裝改進進行研究，以期為此類項目的火災自動報警系統設計及安裝提供參考。

關鍵詞：軌道交通；上蓋開發車輛基地；火災探測器；火災自動報警系統

中圖分類號：TU892? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2023）01-0004-03

近年來，新建的軌道交通車輛基地（含停車場）多采用上蓋開發模式，即在軌道交通車輛基地上方加設蓋板，在蓋板上方開發交通換乘、商業、居住、辦公等多功能的建筑體。蓋板邊緣與室外自然環境完全相接，蓋板與車輛基地的聯合檢修庫、運用庫等高大空間庫區的層高相同。車輛基地蓋板下建筑單體外原本是室外空間，因蓋板而變成了室內空間。該部分區域在建筑防火設計上不劃分防火分區，但各地消防驗收部門對該區域卻要求設置防排煙系統、自動噴水滅火系統及火災自動報警系統，在蓋板下消防系統全覆蓋設置。對于火災自動報警系統，暫時還沒有針對性的火災探測器適用于既是高大空間又與自然環境交融的場所[1]。

本文將對常用的火災探測器進行比較分析，對比選的幾種火災探測器在實際工程中的應用情況進行分析，提出適用于軌道交通上蓋開發車輛基地蓋板下的火災探測器及安裝改進措施，為此類項目的火災自動報警系統設計及安裝提供參考。

1 火災探測器比選分析

根據《火災自動報警系統設計規范》，火災探測器分為點型、線型、吸氣式三種類型。常用的點型火災探測器有點型感煙、點型感溫、點型紫外火焰等火災探測器，點型感煙不適用高度大于12m的空間，點型感溫不適用高度大于8m的空間。常用的線型火災探測器有線型光束感煙、纜式感溫、光纖感溫火災探測器，纜式感溫和光纖感溫火災探測器適用于特定的隧道等環境。吸氣式感煙火災探測器可適用高度超過12m的高大空間和需要早期火災探測的場所[2]。

軌道交通車輛基地通常設有聯合檢修庫、運用庫等高大空間庫區，層高多在9～12m，上蓋開發的車輛基地蓋板層高與庫區層高相同，蓋板下亦具備高大空間的特點。

經對比分析，軌道交通上蓋開發車輛基地的火災探測器可選擇的方案主要有線型光束感煙火災探測器、圖像型火焰探測器和吸氣式感煙火災探測器三種[3]。

2 線型光束感煙火災探測器

2.1? 工程應用

某地地鐵上蓋開發車輛基地占地面積約22.69萬m2，蓋板面積約15.23萬m2，蓋板下設置消防環道，消防環道外為第三軌供電制式的軌行區（地鐵運行期間嚴禁進入）。消防環道至蓋板邊緣最遠距離為170m，蓋板下單體外全區域設置預作用噴水滅火系統，根據預作用系統的聯動規則，須在蓋板下全區域設置火災探測器[4]。吸氣式感煙火災探測器單根管路不能超過100m，采用吸氣式探測器必須在供電軌行區設置吸氣采樣主機，運營期間故障、報警等無法現場檢修，故選用了線型光束感煙火災探測器（傳統的紅外對射火災探測器）。

根據線型光束感煙火災探測器的布置原則，相鄰兩組探測器的水平距離不大于14m，發射器和接收器之間的距離不超過100m，布置線型光束感煙火災探測器69對，如圖1所示。

2.2? 使用效果

該項目于2019年9月底通過消防驗收，驗收后使用正常。2020年1月和2月，上海地區出現連續強降雨天氣，蓋板下線型光束感煙火災探測器出現集中誤報警情況，誤報警超過兩次的探測器多達32組，誤報率高達63%。誤報警統計如圖2所示。

2.3? 問題分析

出現上述誤報警情況后，對各區域誤報次數進行分析，并對誤報警區域的環境濕度進行了監測。根據現場觀測情況，線型光束感煙火災探測器的反射板上凝結了大量水珠，無法正常發射光束，導致線型光束感煙火災探測器誤報警。

環境監測數據與線型光束感煙火災探測器誤報情況對應如表1所示，可以看出，現場濕度越大，線型光束感煙火災探測器誤報警次數越高。

2.4? 改進措施

2.4.1? 更換探測器

經過局部區域更換圖像型火災探測器和雙波段雙鑒火災探測器，在大雨大霧等潮濕天氣，探測器的鏡頭依然凝結大量水霧和水珠，無法正常探測，依然出現誤報警。

2.4.2? 調整聯動邏輯

根據《火災自動報警系統設計規范》關于預作用系統的聯動規定，可由同一報警區域的兩只獨立的火災探測器或一對光束感煙探測器與一只手動報警按鈕組成聯動觸發信號。為減少因線型光束感煙火災探測器誤報警而引起的消防聯動，調整聯動邏輯為同一報警區域線型光束感煙火災探測器作為一點報警信號，當工作人員現場確認火災后按下手動報警按鈕，作為第二點報警信號，聯動報警區域對應的預作用系統。該種方案既能保證發生火災時FAS主機可以收到報警信號，同時又不會啟動聯動工況。

3 吸氣式感煙火災探測器

3.1? 工程應用

某地地鐵停車場運用庫，建筑長度168.1m，寬度143.8m，庫房建筑高度13.9m，總建筑面積為25869m2。運用庫東面為地鐵進出場線，與自然環境完全相接。庫區高度大于12m，長和寬均大于100m，屬于高大空間。若采用線型光束感煙火災探測器，需在庫區中間的軌行區上方安裝探測器，采用圖像型火焰探測器需在庫區中間軌行區上方分層安裝，都不易于探測器的安裝和檢修。故選用吸氣式感煙火災探測器（空氣采樣）。庫內共設置30臺空氣采樣主機，每臺空氣采樣主機帶兩根約80m的采樣管。吸氣式感煙火災探測器布置如圖3所示。

3.2? 使用效果

該項目于2017年10月通過消防驗收，驗收后正常使用。2018年5月進入黃梅雨季，連續降雨近一個月，空氣采樣主機出現故障報警，故障報警主機數量越來越多，持續整個雨季。

3.3? 問題分析

事后對所有故障報警的空氣采樣主機進行了故障分析，發現所有的故障主機電路板均被浸濕，導致電路板損壞。空氣采樣管路采用上出管方式，疑似為黃梅雨季空氣濕度較大，空氣采樣主機吸入大量水蒸氣，在采樣管路凝結成液態水，順著采樣管路進入主機所致。特此對現場環境濕度進行了監測。

環境監測數據與探測器故障報警情況對應如表2所示，可以看出，平均濕度越大，吸氣式感煙火災探測器的故障報警次數越多。

3.4? 改進措施

為避免凝結水直接進入主機，將采樣管路由上出管改為下出管，同時增加三通泄水閥，定期排放管路的凝結水。改進后安裝圖如圖4所示。

改進前后空氣采樣主機故障報警次數對比如表3所示。

通過上述改進后，空氣采樣主機故障報警率幾乎為0，說明以上改進取得較好的效果。

4 結語

本文針對軌道交通上蓋開發車輛基地蓋板下火災探測器的適用進行了舉證分析，對線型光束感煙、圖像型火焰探測器和吸氣式感煙火災探測器三種探測器的使用得出以下結論：

在日最高濕度大于85%的城市，不宜選用線型光束感煙火災探測器和圖像型火焰探測器，宜選用吸氣式感煙火災探測器。

選用線型光束感煙火災探測器和圖像型火焰探測器，聯動邏輯應采用與手動報警按鈕組合的方式。

選用吸氣式感煙火災探測器，宜采用下出采樣管路方式，并宜在采樣管路上設置濾水裝置。

參考文獻：

[1]劉亞儒，姚斌，李夢，等.軌道交通車輛段火災探測系統對比分析[J].火災科學，2019（3）：

190-196.

[2]王勇，王亞平，劉亞儒.城市軌道交通車輛段火災探測系統研究[J].消防科學與技術，2016（11）：1578-1581.

[3]GB50116—2013.火災自動報警系統設計規范[S].

[4]姚丹.軌交車輛段上蓋開發一體化建筑的火災自動報警系統設計與探討——以上海軌道交通17號線徐涇車輛段為例[J].江西建材，2017（13）：29-30.

The selection and improvement

of fire detectors under the cover of

the vehicle base of the development

of the railway superstructure

Chen Jiafei

（Shanghai Urban Construction Design and Research Institute （Group） Co.，Shanghai 200125）

Abstract：There are three main types of fire detectors applicable to the high space of railroad vehicle base， which are linear beam smoke and fire detectors， aspirated smoke and fire detectors and image type flame detectors. However， in the actual engineering， several detectors are not very well applicable. In view of the actual application of the project， the selection and installation improvement of fire detectors under the cover of the vehicle base of rail transit superstructure development are studied with a view to providing reference for the design and installation of automatic fire alarm systems for such projects.

Keywords：rail transit; vehicle base of superstructure development; fire detector; automatic fire alarm system