錢伶琳

（上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院 上海 200233）

前言

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市化帶來(lái)的人、財(cái)、物集中度越來(lái)越高，火災(zāi)造成的不利影響也越來(lái)越大。獨(dú)立式感煙探測(cè)器作為早期火災(zāi)預(yù)警的有效手段，正越來(lái)越多地被人們認(rèn)識(shí)并接受[1]。

產(chǎn)品需求的不斷擴(kuò)展，是產(chǎn)品品質(zhì)提升的最大動(dòng)力。過(guò)去，獨(dú)立式感煙報(bào)警探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)在于考核探測(cè)器的可靠性，即在不同環(huán)境條件下（如高低溫、腐蝕、低壓、電磁干擾等），產(chǎn)品正常工作的能力，對(duì)產(chǎn)品報(bào)警聲音的考核著力較少。隨著人們對(duì)聽(tīng)覺(jué)舒適度關(guān)注的提升，聲品質(zhì)概念的接受度也愈發(fā)廣泛[2]。近幾年是火災(zāi)探測(cè)報(bào)警器國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)換版的高峰期，獨(dú)立式感煙探測(cè)器國(guó)標(biāo)新版尚未發(fā)布，本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)差異的分析比較，以期為企業(yè)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)修訂提供一些新的思路。

1 不同獨(dú)立式感煙探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)對(duì)報(bào)警音的要求

獨(dú)立式感煙探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)主要有GB 20517 、UL 217 、EN 14604 、VdS 3131 、ISO 12239以及 AS 3786 。感煙探測(cè)報(bào)警器最早由英國(guó)人發(fā)明，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也一直走在前端。EN 14604的測(cè)試項(xiàng)目框架既被AS標(biāo)準(zhǔn)借鑒，也是ISO標(biāo)準(zhǔn)參考的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。AS標(biāo)準(zhǔn)在上述標(biāo)準(zhǔn)中最早就報(bào)警器聲音提出人性化設(shè)計(jì)指標(biāo)，但只是可選功能，非強(qiáng)制要求。ISO標(biāo)準(zhǔn)2010版也曾提出聲音要求，不過(guò)到了2021版就基本采用AS標(biāo)準(zhǔn)的寫法了。DIN EN 14604轉(zhuǎn)化自EN 14604，在該標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上VdS 3131作為附加，提出了更高的要求，涉及電池壽命、濕熱、腐蝕等項(xiàng)目，但對(duì)聲音沒(méi)有做特殊規(guī)定。UL標(biāo)準(zhǔn)思路與EN標(biāo)準(zhǔn)不同，對(duì)產(chǎn)品部件的考核更為細(xì)致[3-8]。本文選擇GB、EN、UL、AS、ISO標(biāo)準(zhǔn)作為典型進(jìn)行比較。

2 報(bào)警信號(hào)時(shí)序模式差異分析

EN 14604 : 2005 + A1 : 2008和GB 20517 - 2006對(duì)報(bào)警信號(hào)時(shí)序模式均無(wú)規(guī)定。AS 3786 : 2014 + A1 : 2015 +A2 : 2018 4.2.1.1要求探測(cè)器報(bào)警聲信號(hào)模式應(yīng)滿足ISO 8201或ISO 7731。

UL217 : 2020 38.2.1 若報(bào)警信號(hào)用于緊急疏散，則信號(hào)應(yīng)滿足圖1所示的“3脈沖”模式。若報(bào)警信號(hào)非用于緊急疏散，則信號(hào)應(yīng)區(qū)別于“3脈沖”模式。38.2.2若語(yǔ)音信號(hào)小于1.5 s，則該信號(hào)可以插入圖1中所有c狀態(tài)的時(shí)間段。若語(yǔ)音信號(hào)大于1.5 s，不大于1 0 s，則9個(gè)“3脈沖”周期才能插入語(yǔ)音信號(hào)，且隨后至少再有2個(gè)“3脈沖”周期，然后再插入語(yǔ)音信號(hào)，隨后至少再有2個(gè)“3脈沖”周期。

圖1 “3脈沖”模式（ISO 8201）

ISO 12239 : 2021 4.5.1.1探測(cè)器報(bào)警聲信號(hào)模式應(yīng)滿足ISO 8201或ISO 7731； 4.27.2語(yǔ)音信息（可選功能）對(duì)于需要馬上行動(dòng)的語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)，警示信息和語(yǔ)音信息的順序應(yīng)滿足：（a）警示信息持續(xù)2～10 s，然后（b）靜默0.25～2 s，然后（c）播放語(yǔ)音信息，（d）靜默0.25～5 s；每個(gè)周期不能超過(guò)30 s。

對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，AS、UL和ISO對(duì)于非語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)要求一致，提出ISO 8201或ISO 7731主要是為了區(qū)分緊急與非緊急疏散信號(hào)。緊急疏散信號(hào)也就是“3脈沖”模式，由ISO 8201做明確規(guī)定。UL和ISO語(yǔ)音信號(hào)周期上略有差異。而GB和EN標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有做具體規(guī)定。

3 報(bào)警信號(hào)聲音大小差異分析

各標(biāo)準(zhǔn)間對(duì)比見(jiàn)表1 ，差異主要體現(xiàn)在聲壓級(jí)限值略有差異，是否有聲音漸變以及耐久性要求。

表1 各標(biāo)準(zhǔn)間對(duì)比

從標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)上看，不同于除UL外的其他標(biāo)準(zhǔn)，EN對(duì)聲壓大小的規(guī)定沒(méi)有放入第四章總要求，而是寫入第五章方法。AS標(biāo)準(zhǔn)最早提出作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的可選功能，報(bào)警探測(cè)器報(bào)警音可以從小聲量開(kāi)始逐漸升高，這樣的設(shè)計(jì)對(duì)于用戶非常友好，考慮到睡眠較輕人群以及老年人群，突然大音量的報(bào)警容易造成驚嚇，而產(chǎn)生一些不良后果。ISO標(biāo)準(zhǔn)也吸收采用了這種考慮。

4 報(bào)警信號(hào)頻率差異分析

GB 20517-2006對(duì)報(bào)警信號(hào)頻率無(wú)規(guī)定。BS EN 14604:2005 5.17.3中提到最大標(biāo)稱頻率不得大于3.5 kHz。ISO與AS標(biāo)準(zhǔn)保持一致，同樣提出作為產(chǎn)品的可選功能，信號(hào)可選520 Hz作為基礎(chǔ)頻率，與其奇數(shù)諧波一起，聲波波形接近于方波。UL標(biāo)準(zhǔn)則對(duì)頻率520 Hz規(guī)格產(chǎn)品做了更細(xì)化的規(guī)定：低頻報(bào)警聲音信號(hào)應(yīng)含有520（F1） Hz±10 %的基礎(chǔ)頻率，并帶有1560 （F3）、2600（F5）、3640（F7）Hz±10 %的諧波，F(xiàn)3 、F5 、F7與 F1的聲壓差值應(yīng)分別小于20 dB、30 dB、50 dB。

Bruck及其同事[9-10]通過(guò)比對(duì)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用520 Hz方波的報(bào)警器與采用其他頻率的報(bào)警器比起來(lái)，這種報(bào)警器環(huán)境穿透性更強(qiáng)，對(duì)不同年齡以及不同聽(tīng)覺(jué)狀態(tài)下人群警醒的能力更強(qiáng)，遺憾的是目前市面上采用該頻率的產(chǎn)品還比較少。

ISO和AS的要求比較模糊，沒(méi)有定量方式來(lái)衡量，相比之下UL標(biāo)準(zhǔn)的可操作性更強(qiáng)。其要求在聲波時(shí)域圖中如圖2所示。當(dāng)奇次諧波與基波的聲壓差滿足一定要求時(shí)，合成波近似于方波，人耳聽(tīng)起來(lái)也比較舒服。UL要求即d1 、d2 、d3分別小于20 dB、30 dB、50 dB。反之則不呈現(xiàn)方波，入耳感覺(jué)較差，如圖3所示。

圖2 基波與諧波近似方波的時(shí)域圖

圖3 基波與諧波非近似方波的時(shí)域圖

5 總結(jié)

隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)產(chǎn)品的訴求也在不斷提升。獨(dú)立式獨(dú)立式感煙報(bào)警探測(cè)器已逐漸從工業(yè)品，慢慢變成居民常日選購(gòu)安裝在家中的消費(fèi)品。產(chǎn)品之間的競(jìng)爭(zhēng)逐步從客觀參數(shù)指標(biāo)，擴(kuò)展到主觀評(píng)價(jià)。報(bào)警探測(cè)器的首要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)火情，然后將信息傳達(dá)給場(chǎng)所中的人們。之前的標(biāo)準(zhǔn)注意力多集中與報(bào)警器在不同條件下正常運(yùn)行的可靠性，對(duì)聲音考核相對(duì)較少。聲音恰恰是傳達(dá)火情信息的最重要手段，相比于探測(cè)器本身的報(bào)警燈，它的警醒作用更強(qiáng)。而報(bào)警音涉及心理舒適度、人耳感受響度、喚醒效率、耳損傷等多方面，我國(guó)作為制造大國(guó)，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)需要更快地與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，讓產(chǎn)品為更廣泛的人群接受，使火災(zāi)報(bào)警器為火災(zāi)預(yù)警發(fā)揮更大的功效。