關(guān)鍵詞 水噴霧系統(tǒng)  七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng) IG541混合氣體滅火系統(tǒng) 

 

  檔案館消防設(shè)計(jì)，歷來(lái)是比較特殊和非常重要的。近期本人負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)建設(shè)銀行檔案管理信息中心項(xiàng)目的給排水設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)過程中因甲方對(duì)檔案庫(kù)房氣體設(shè)計(jì)的技術(shù)安全性和經(jīng)濟(jì)性比較重視，筆者在設(shè)計(jì)過程中對(duì)此作了詳細(xì)研究和探討。

對(duì)于建行的檔案庫(kù)房消防設(shè)計(jì)，根據(jù)《檔案館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ25-2000和目前相對(duì)成熟的做法，歸納起來(lái)主要有2種系統(tǒng)：水噴霧系統(tǒng)，氣體滅火系統(tǒng)。

 

 

  項(xiàng)目的主要概況：

  檔案管理信息中心項(xiàng)目

本期項(xiàng)目用地面積3907 m2，總建筑面積14949.32m2。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)為建設(shè)銀行二級(jí)檔案庫(kù)房（重要檔案庫(kù)房按一級(jí)檔案庫(kù)房設(shè)計(jì)），即為《檔案館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的乙級(jí)檔案館標(biāo)準(zhǔn)（重要檔案庫(kù)房按甲級(jí)檔案庫(kù)房設(shè)計(jì)）。

一層為建行營(yíng)業(yè)廳及附屬用房，二層及以上為檔案業(yè)務(wù)技術(shù)用房，主要為檔案庫(kù)房。層高設(shè)計(jì)上底層5m，3－13層3.7m以滿足檔案庫(kù)房對(duì)凈高的要求，建筑高度為49.80m。

   

對(duì)于該工程的消防定性為：二類公共建筑，屬于建筑高度小于50m的普通檔案館。檔案庫(kù)房面積大約為10000m2，檔案庫(kù)房總共為11層，分為11個(gè)防護(hù)分區(qū),每個(gè)庫(kù)房防火分區(qū)面積約為800m2。建設(shè)方要求3~4層檔案庫(kù)房按甲級(jí)檔案庫(kù)房設(shè)計(jì)，對(duì)于5~13層的按乙級(jí)檔案庫(kù)房設(shè)計(jì)。

  按《檔案館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ25-2000第6.0.4條：特級(jí)、甲級(jí)檔案館中的珍藏庫(kù)和非紙質(zhì)檔案庫(kù)應(yīng)設(shè)惰性氣體滅火系統(tǒng)。特級(jí)、甲級(jí)檔案館中的其他檔案庫(kù)房、檔案業(yè)務(wù)用房和技術(shù)用房，乙級(jí)檔案館中的檔案庫(kù)房可采用水噴霧滅火系統(tǒng)或非鹵代烷氣體滅火系統(tǒng)。根據(jù)規(guī)范，3~4層檔案庫(kù)房設(shè)惰性氣體滅火系統(tǒng)，5~13層采用何種滅火系統(tǒng)則為我們需探討的問題。以下我們將從設(shè)計(jì)原理、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等各方面對(duì)于2種滅火系統(tǒng)進(jìn)行論證。

 

  水噴霧系統(tǒng)：該系統(tǒng)是利用水霧噴頭在較大壓力下將水流分解成細(xì)小水霧滴進(jìn)行滅火或防護(hù)冷卻的一種固定式滅火系統(tǒng)，是在噴淋基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，具有操作方便，滅火效率高，維修簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。根據(jù)《檔案館建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ25-2000第7.1.2條  庫(kù)區(qū)內(nèi)不應(yīng)設(shè)置除消防外的給水點(diǎn)，給、排水管道也不應(yīng)穿越庫(kù)區(qū)。第7.1.3條  上下水立管不應(yīng)安裝在與檔案庫(kù)相鄰的內(nèi)墻上。由此可以看出第6.0.4條與該2條有一定的沖突。規(guī)范組對(duì)于乙級(jí)檔案庫(kù)房的防水要求是低于甲級(jí)。但是從防水上看水噴霧系統(tǒng)應(yīng)用于檔案庫(kù)房可行，但是要慎用。若系統(tǒng)誤報(bào)誤動(dòng)作對(duì)于庫(kù)房而言損失是不言自明的。況且一般在庫(kù)房中采用的水噴霧噴頭為中速噴頭用于防護(hù)冷卻，水滴粒徑0.4~0.7mm。對(duì)于庫(kù)房中紙質(zhì)票據(jù)雖然有塑料膜包裹起來(lái)和密集架等在消防時(shí)極易形成水漬，而且?guī)旆繀^(qū)域通風(fēng)性透光性均較差，一旦滅火后遺留的后遺癥較大，損失嚴(yán)重。筆者此次設(shè)計(jì)的檔案庫(kù)房防護(hù)分區(qū)多，而且防護(hù)面積大.從經(jīng)濟(jì)比較也不上算，工程總價(jià)比氣體滅火的初次投資不相上下。根據(jù)是《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50219-95和《自動(dòng)噴水滅火設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084-2001要求，檔案館的檔案庫(kù)房每層均應(yīng)設(shè)雨淋閥間，每個(gè)防護(hù)分區(qū)均應(yīng)設(shè)4個(gè)雨淋閥；滅火時(shí)間內(nèi)，起火點(diǎn)的不利處發(fā)生在2個(gè)防火分區(qū)之間，則此時(shí)的水噴霧設(shè)計(jì)流量為56L/S~70L/S之間。那么這個(gè)造成整個(gè)系統(tǒng)的主干管管徑均在DN200,且應(yīng)考慮環(huán)路供水。同樣消防泵的技術(shù)參數(shù)和流量均為大流量大揚(yáng)程，室內(nèi)消防水池另須設(shè)500~700m3。 這些都造成整個(gè)項(xiàng)目的投資造價(jià)增加。由此在初期投資中對(duì)于大面積的防護(hù)分區(qū)采用水噴霧系統(tǒng)是不上算的，估算造價(jià)高于普通的氣體滅火系統(tǒng)。采用水噴霧系統(tǒng) 大的優(yōu)點(diǎn)就是系統(tǒng)投入使用后，裝置的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)與氣體滅火系統(tǒng)比起，是非常低的，氣體滅火藥劑或鋼瓶須定期檢測(cè)和撤換。但是考慮誤報(bào)和消防滅火后造成的損 失以及一次投資偏高等綜合因素，筆者在與甲方充分溝通后不考慮采用水噴霧系統(tǒng)。水噴霧系統(tǒng)適用在小面積的防火分區(qū)，且檔案庫(kù)房為乙級(jí)的情況下可采用，對(duì)于 大面積大范圍的，應(yīng)考慮其他滅火系統(tǒng)。

 

 

   氣體滅火系統(tǒng)：氣體滅火系統(tǒng)目前市面上較為成熟的有3種:七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)、IG541混合氣體滅火系統(tǒng)、熱氣溶膠預(yù)制氣體滅火。該三種氣體形式都適用于檔案館滅火,都是環(huán)保、安全、都能有效迅速達(dá)到滅火。筆者經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)查、綜合比較后主要向甲方推薦使用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)（HFC-227ea）和IG541混合氣體滅火系統(tǒng)這2種潔凈氣體。以下將從幾個(gè)方面探討2種氣體滅火優(yōu)劣點(diǎn)。

 

 

  七氟丙烷的分子式CF3CHFCF3,HFC-227ea,NOAEL濃度為9.0%，LOAEL濃度為大于10.5%，LC為大于80%,設(shè)計(jì)滅火濃度為7.5%~10%。一般七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)管道輸送距離不宜大于30m.IG541混合氣體藥劑是由52%氮?dú)?40%氬氣和8%的CO2氣體組成。NOAEL濃度為43%，LOAEL濃度為大于52%。目前這種氣體的儲(chǔ)存壓力高，系統(tǒng)管網(wǎng)計(jì)算復(fù)雜，大管道輸送距離較長(zhǎng)，但是不宜超過150m.從環(huán)保方面上看，七氟丙烷氣體進(jìn)入大氣層后，對(duì)全球溫室效應(yīng)會(huì)有較大影響。 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)本身藥劑均取自于空氣，不產(chǎn)生溫室效應(yīng)，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是目前潔凈的氣體。從安全使用方面上看，七氟丙烷氣體在滅火的過程中釋放出來(lái)的氫氟酸可能對(duì)人體有一定的害處，因此在有人的場(chǎng)所要慎用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)。IG541混合氣體藥劑是由52%氮?dú)?40%氬氣和8%的CO2氣體組成，同時(shí)摻入了合適的氣體混合物，使得人們?cè)谌毖醯臍夥罩心芎粑炊鰪?qiáng)了人吸收氧氣的能力。通常狀況下，房間內(nèi)空氣中氧氣含量為21%，CO2的含量約為1%。當(dāng)噴入煙烙盡滅火劑之后，其房間內(nèi)氧氣的濃度降至約12.5%，而CO2的濃度則上升至2%~5%，通過人本身更深更快的呼吸來(lái)補(bǔ)償環(huán)境中氧氣濃度的降低，對(duì)未及時(shí)撤離的人來(lái)說(shuō)是沒有危害的。從這個(gè)角度考慮使用 IG541混合氣體滅火系統(tǒng)是安全的。從滅火效率方面上看，由于滅火劑的滅火機(jī)理不同，其滅火劑的滅火濃度、滅火時(shí)間也各不相同。 IG541混 合氣體是通過向被保護(hù)空間充滿惰性氣體降低氧的含量達(dá)到窒息滅火，而七氟丙烷氣體則是通過化學(xué)抑制作用終止燃燒反應(yīng)達(dá)到滅火的目的。從實(shí)際滅火情況看，煙 烙盡的小設(shè)計(jì)滅火濃度相對(duì)較大，應(yīng)用量相對(duì)容積比過高，使用量較大，滅火速度相對(duì)較慢，七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)滅火速度則明顯要迅速。實(shí)踐證明，七氟丙烷 氣體滅火系統(tǒng)滅火效率比IG541氣體系統(tǒng)滅火效率要高。從適用范圍上看，七氟丙烷氣體在滅火過程 中分解出的氫氟酸雖為弱酸，但其具有特異的腐蝕性，對(duì)特定物質(zhì)可造成很大的損害。七氟丙烷氣體在噴射時(shí)噴嘴處環(huán)境溫度降低，空氣中水分冷凝，成為薄薄的水 霧，造成一定的危害。煙烙盡釋放時(shí)，噴放出的氣體不會(huì)產(chǎn)生霧或露結(jié)，因此受保護(hù)的設(shè)備、財(cái)產(chǎn)和人都不會(huì)產(chǎn)生二次傷害。但是，煙烙盡屬于高壓儲(chǔ)存，容器壓力 高達(dá)15.0MPa，滅火劑釋放時(shí)容易造成圍護(hù)結(jié)構(gòu)和被保護(hù)物的損害；此外它的管道壓力也特別高。如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，噴放時(shí)還會(huì)因管道中的IG-541氣體流速達(dá)到音速而產(chǎn)生音障，流動(dòng)受到很大的阻力；超過音速時(shí)所產(chǎn)生的爆震還會(huì)使系統(tǒng)遭到破壞。以下筆者重點(diǎn)從經(jīng)濟(jì)方面分析七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)（HFC-227ea）和IG541混合氣體滅火系統(tǒng)。

   經(jīng) 濟(jì)分析涉及的面很廣，既包括滅火系統(tǒng)一次性工程投資費(fèi)用，又包括系統(tǒng)投入運(yùn)行后，裝置的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)，如日常管理人員的正常開支，設(shè)備的年度定期檢查檢測(cè)費(fèi) 用，藥劑的補(bǔ)充安裝費(fèi)用，零件的正常損壞更換費(fèi)等。滅火劑價(jià)格越高，系統(tǒng)的鋼瓶設(shè)備越多，則系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用就越高。造價(jià)上看七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)的造 價(jià)稍低，IG541相對(duì)高點(diǎn)。其次就是七氟丙烷的藥劑+鋼瓶造價(jià)在80W左右，約占整個(gè)造價(jià)的60%；IG541的鋼瓶造價(jià)約在80W,大體與七氟丙烷相當(dāng),約占造價(jià)的50%。從鋼瓶的數(shù)量上看，七氟丙烷所耗用的鋼瓶為19瓶，IG541的鋼瓶為112瓶；但是七氟丙烷氣體藥劑費(fèi)用昂貴，且每套七氟丙烷氣體滅火劑因充裝壓力較小而使滅火劑管道輸送距離短，因此按目前滅火劑儲(chǔ)存壓力（現(xiàn)有儲(chǔ)存壓力為2.5MPA 和4.2Mpa兩種），七氟丙烷氣體只適用于小系統(tǒng)。IG-541滅火系統(tǒng)，鋼瓶多和更多的管道，所需的鋼瓶間大，但是不受保護(hù)區(qū)域大小的限制，特別是被用于較大的消防工程時(shí)，相對(duì)而言，經(jīng)濟(jì)合理。從售后系統(tǒng)投入運(yùn)行后，系統(tǒng)裝置的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)上看氣體滅火系統(tǒng)均比較高，七氟丙烷所需備用的藥劑和IG541鋼瓶一般3~5年內(nèi)都要重新檢測(cè),未達(dá)標(biāo)的均需重新?lián)Q裝。經(jīng)向廠家了解，就目前福建建行檔案館庫(kù)房這個(gè)項(xiàng)目下，采用七氟丙烷系統(tǒng)的維修保養(yǎng)費(fèi)大體維持在8~12W之間，采用IG541系統(tǒng)的大體在5~8W之間。

 

 

    綜上所述，我行3~13層的檔案庫(kù)區(qū)的消防系統(tǒng)，從經(jīng)濟(jì)節(jié)省、技術(shù)成熟上看應(yīng)選用氣體滅火系統(tǒng)，在氣體滅火中應(yīng)選用IG541混合氣體滅火系統(tǒng)作為我行庫(kù)區(qū)消防的首選。水噴霧系統(tǒng)在檔案館滅火中因?yàn)槠湎赖膮^(qū)域庫(kù)區(qū)較大，噴霧流量大，管道復(fù)雜，消防時(shí)水霧對(duì)檔案館的水漬損失大，本身庫(kù)區(qū)的通風(fēng)透光性均比較封閉，不適合我行檔案區(qū)消防滅火；從造價(jià)估算表上看，5~13層的水噴霧造價(jià)大概在200萬(wàn)左右，5~13層的IG541混合氣體造價(jià)也約在190萬(wàn)上下。也就是說(shuō)對(duì)于大區(qū)域消防系統(tǒng)，選擇IG541在造價(jià)上確實(shí)達(dá)到了經(jīng)濟(jì)節(jié)約，而且技術(shù)成熟。其次是考慮到我行2~3層已經(jīng)采用IG541氣體滅火（該部分造價(jià)約在86萬(wàn)左右），那么其余庫(kù)區(qū)同樣也采用該種氣體滅火，不論在將來(lái)管理上還是經(jīng)濟(jì)上都是相當(dāng)合理的，所以我行的庫(kù)房大區(qū)域消防采用IG541混合氣體滅火應(yīng)是合適的，環(huán)保的，安全的，經(jīng)濟(jì)的。