【安防知識網(wǎng)】為了更好的保障地鐵的安全運營，如何做到早期探測、早期發(fā)現(xiàn)、極早處理、有序疏散，從而把可能發(fā)生的火災(zāi)風(fēng)險降至最低，火災(zāi)損害減到最小，避免由于火災(zāi)所引起的恐慌性踩踏事件，成為了人們一直關(guān)注并亟待解決的問題。本文將詳細介紹空氣采樣早期煙霧預(yù)警系統(tǒng)在地鐵環(huán)境的應(yīng)用情況。

        隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展，且人口逐年增長，使得城市中的長距離軌道交通作為現(xiàn)代化、高效率的交通工具也隨之應(yīng)運發(fā)展。

　　北京早在二十世紀六十年代即建成了中國最早的地鐵線路。自九十年代初開始，上海、廣州、天津、深圳等城市也陸續(xù)走上了發(fā)展城市地下軌道交通的道路。近十年來，國家又陸續(xù)批準了十幾個城市的地鐵建設(shè)，而且運行網(wǎng)絡(luò)和規(guī)模仍在不斷的發(fā)展與擴大中。

　　然而，作為城市中人群大量聚集的一種重要交通設(shè)施，而且很多時候又是完全處于地下，如何讓它正常安全運行是每個地鐵建設(shè)及運營部門必須面對的問題。整個線路的準時、通暢運營固然很重要，但乘客的生命安全更是需要優(yōu)先考慮的重點。

　　但是，從世界各地的地鐵發(fā)展運行史上來看，各種各樣的火災(zāi)，包括設(shè)備故障、人為疏忽以及故意破壞等行為所引起的火災(zāi)事故仍然時有發(fā)生，并且有逐年上升的趨勢。因此，如何做到早期探測、早期發(fā)現(xiàn)、極早處理、有序疏散，從而把可能發(fā)生的火災(zāi)風(fēng)險降至最低、火災(zāi)損害減到最小，避免由于火災(zāi)所引起的恐慌性踩踏事件等，成為了目前需要關(guān)注并亟待解決的問題。

　　地鐵的環(huán)境特點

　　· 首先，地鐵運行很多是在地下空間，除了一小部分在地面外，很多線路全線都運行于地下，而地鐵的出口通道又比較有限，這就對發(fā)生事故時的人流高速、有效的疏散提出了很高的要求。在這種情況下，疏散時間越充裕，則越容易將人群疏散到安全的地方，即從地下撤離到地面。這也就意味著當火災(zāi)事故發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生時，得到的預(yù)警時間越早越好，這也就對使用的火災(zāi)報警設(shè)備的探測時間和靈敏度提出了要求;

　　· 地鐵是一個電氣化程度非常高的系統(tǒng)，其中牽涉到的牽引設(shè)備、動力設(shè)備、電池設(shè)備、空調(diào)設(shè)備及照明設(shè)備等又處于長時間運行，且維護時間有限的狀況下，發(fā)生火災(zāi)(無論大小)的機率也就相應(yīng)增加了很多;

　　· 地鐵車輛價值昂貴，一輛列車即成百上千萬元;而停放和存放車輛的車輛段及車輛檢修庫等，由于設(shè)備檢修所產(chǎn)生的火源也是事故易發(fā)的重要原因;

　　· 地鐵站臺均有密集的設(shè)備夾層，電線電纜集中，本身就是電氣火災(zāi)易發(fā)部位，但空間又潮濕狹小，安裝困難，維護則更加困難;

　　· 地鐵運行沿線，多設(shè)有至少兩個變電站以提供所需的電力供應(yīng)。而變電站中的一些設(shè)備房、電纜層等部位，也是火災(zāi)易發(fā)區(qū)域;尤其是主變室，不但是整個站點的運行樞紐，而且房間既高，進入施工又危險;既不方便停運檢修，同時對火災(zāi)探測又不可或缺;

　　· 地下環(huán)境潮濕且多灰塵，對所有設(shè)備的運行及維護要求都要比地面條件高出很多;

　　· 還有一點需要注意的是，由于地鐵列車的不間斷運行，車輛進入和駛出站臺時所產(chǎn)生的強氣流，也會對傳統(tǒng)的火災(zāi)探測設(shè)備的正常運行帶來很大的困難;同時由于地鐵車站區(qū)域結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不規(guī)則，且存在悶頂或鏤空吊頂，這些都對傳統(tǒng)火災(zāi)探測設(shè)備的布置和維護帶來了困難，往往容易產(chǎn)生保護死角或不符合消防法規(guī)的要求。

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[nextpage]　　傳統(tǒng)火災(zāi)探測手段的不足

　　傳統(tǒng)的點式煙感探測器、對射式煙感探測器及纜式溫感探測器并不適用于保護地鐵的重要區(qū)域，原因有以下幾點：

　　· 點式煙感探測器的報警靈敏度低，通常為3~5%obs/m，因此報警遲緩，不適用于人員密集度高、需要早期疏散的場所，如展廳區(qū)域;

　　· 點式煙感探測器均為被動式探測，安裝位置均在頂部。而受空調(diào)及車輛運行所導(dǎo)致的氣流影響，煙霧粒子會被氣流很快稀釋，并隨著氣流的運動軌跡而移動，在火災(zāi)的初始階段并不會向頂部上升，因此點式煙感探測器不適用于具有高氣流的環(huán)境，如站臺區(qū)域;

　　· 地鐵的電氣化程度越來越高，存在大量電纜電線以及電氣設(shè)備的機柜，而點式煙感探測器受到安裝方式及體積的影響，不能對可能引起電氣火災(zāi)的重點對象進行有針對性的探測。而感溫電纜是通過感知被保護對象的溫度變化而給出報警的，但很多情況下，受到敷設(shè)方式及探測方式的限制，感溫電纜不可能對每一根所保護的電纜都做到及時的報警;

　　· 地鐵的運行環(huán)境多變，存在煙霧及灰塵的干擾，由于點式煙感探測器的報警閾值是固定的，因此容易產(chǎn)生誤報警;

　　· 由于點式煙感探測器不具備自清潔功能，因此每隔兩年需要被送回專業(yè)廠家進行清洗，這增加了地鐵的運營維護成本，而且在此期間，被保護區(qū)將沒有任何的火災(zāi)探測器在工作，風(fēng)險極大;

　　· 對射式煙感探測器需要大量可見煙的遮擋才能報警，它的靈敏度比點式煙感探測器還要低很多，根本不適合在需要進行火災(zāi)早期探測、早期疏散的場所使用。而且，由于安裝方式的限制，安裝有對射式探測器的區(qū)域空間，今后的商業(yè)利用價值將受到很大的影響，諸如廣告條幅、裝飾彩旗等均不能設(shè)置，否則會由于遮擋導(dǎo)致誤報。對于停車庫等高大空間，由于存在熱障現(xiàn)象且受建筑物結(jié)構(gòu)變形等影響，對射式探測器的探測效果會大打折扣(如圖1)。

　　綜上所述，地鐵及其運行環(huán)境中，可能引發(fā)火災(zāi)的主要原因為電氣類火災(zāi)，通常在火災(zāi)初期時發(fā)煙量很少(陰燃)，很難被傳統(tǒng)的火災(zāi)報警設(shè)備所發(fā)現(xiàn);同時，對于長期運行于地鐵環(huán)境的報警設(shè)備來講，其潮濕、多塵、空間變化多樣(有狹小空間、有高大空間)、強氣流等特點，又為其有效和長期穩(wěn)定的探測帶來了很大的挑戰(zhàn)。因此，在今天這個新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮的時代，結(jié)合國內(nèi)外地鐵的成功應(yīng)用經(jīng)驗，建議在此種環(huán)境條件中，應(yīng)采用探測效果更好、技術(shù)更先進、維護更簡便的火災(zāi)探測報警手段來達到全面保護、早期報警、早期疏散、防患于未然的目的，以更好的保障地鐵的正常運行及乘客的生命安全。

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[nextpage]　　極早期吸氣式煙霧探測報警技術(shù)

　　極早期吸氣式(又稱“空氣采樣”)煙霧探測技術(shù)是在消防報警方面的煙霧探測領(lǐng)域出現(xiàn)的相對較新的技術(shù)，由澳大利亞維信防火及保安有限公司(現(xiàn)已改名為“澳大利亞艾克利斯有限公司”)發(fā)明，該系統(tǒng)自上世紀70年代后期最先應(yīng)用于全球的通訊行業(yè)，之后在許多其它行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，該系統(tǒng)進入中國大陸市場的時間也已超過10年。

　　目前，國內(nèi)發(fā)達地區(qū)(如北京、上海、廣東等)已相繼制定并實施了專門的空氣采樣煙霧探測火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計、施工及驗收地方規(guī)范，以推動此種技術(shù)的普及應(yīng)用。正在修訂的國家消防報警規(guī)范《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50116-2008)也已經(jīng)增加了有關(guān)內(nèi)容，規(guī)范中明確指出“具有高空氣流量的場所、點型煙感、溫感探測器不適宜的大空間、需要進行火災(zāi)早期探測的關(guān)鍵場所等宜采用吸氣式(空氣采樣)早期煙霧預(yù)警系統(tǒng)。剛剛發(fā)布的自2008年3月1日起開始實施的新版《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范》(GB50166-2007)中也專門增加了通過管路采樣的空氣采樣煙感火災(zāi)探測系統(tǒng)的施工及驗收要求。

　　極早期空氣采樣煙霧預(yù)警系統(tǒng)屬于煙霧探測報警的一類，但由于它運用激光技術(shù)并采用主動吸氣的方式，因此可以極早地探測到火情，及時采取措施，以保證重要系統(tǒng)可以連續(xù)安全的工作;其次可以減少自動滅火系統(tǒng)不必要的啟動(避免滅火系統(tǒng)對設(shè)備造成的二次損失以及重新充裝氣體的昂貴費用);三是可在傳統(tǒng)探測方式不適宜的場合中安裝使用;四是能減少正常維護的工作量，降低維護費用;五是更能充分地爭取時間，減少設(shè)備的損失，并保證人員安全。

　　吸氣式早期煙霧探測報警系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)是一種基于激光散射探測原理和微處理器控制技術(shù)的煙霧檢測設(shè)備。具有許多其它煙霧探測系統(tǒng)所不具備的特性。這些特性彌補了傳統(tǒng)煙霧探測設(shè)備的不足，簡化了操作并增加了系統(tǒng)的可靠性。與傳統(tǒng)的火災(zāi)報警系統(tǒng)相比，吸氣式早期煙霧探測報警系統(tǒng)可以在火災(zāi)發(fā)生的最初期探測到火災(zāi)隱患，從而作到防患于未燃，不僅大大降低了火災(zāi)的危險，系統(tǒng)本身的維護費用也非常低廉，而且能夠有效地防止誤報警的發(fā)生，從而特別適用于地鐵的火災(zāi)早期預(yù)警探測(圖2)。

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[nextpage]　　該探測器的設(shè)計思想是在火災(zāi)發(fā)生的初期(過熱、悶燒、或氣溶膠初步生成等無可見煙霧生成階段)即發(fā)出火災(zāi)預(yù)警，報警時間比傳統(tǒng)的煙霧探測器要早數(shù)小時以上，從而可以做到極早探測、極早處置，將火災(zāi)的損失降到最小。

　　吸氣式早期煙霧探測系統(tǒng)是通過分布在被保護區(qū)域內(nèi)的采樣管網(wǎng)采集空氣樣品，經(jīng)過一個特殊的兩級過濾裝置濾掉灰塵后送至一個特制的激光探測腔內(nèi)進行分析，將空氣中由于燃燒產(chǎn)生的煙霧微粒加以測定，由此給出準確的煙霧濃度值，并根據(jù)使用者事先設(shè)定的煙霧報警閾值發(fā)出多級火災(zāi)警報(圖3)。

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