關鍵詞 水噴霧系統  七氟丙烷氣體滅火系統 IG541混合氣體滅火系統 

 

  檔案館消防設計，歷來是比較特殊和非常重要的。近期本人負責設計建設銀行檔案管理信息中心項目的給排水設計。

設計過程中因甲方對檔案庫房氣體設計的技術安全性和經濟性比較重視，筆者在設計過程中對此作了詳細研究和探討。

對于建行的檔案庫房消防設計，根據《檔案館建筑設計規范》JGJ25-2000和目前相對成熟的做法，歸納起來主要有2種系統：水噴霧系統，氣體滅火系統。

 

 

  項目的主要概況：

  檔案管理信息中心項目

本期項目用地面積3907 m2，總建筑面積14949.32m2。本項目設計為建設銀行二級檔案庫房（重要檔案庫房按一級檔案庫房設計），即為《檔案館建筑設計規范》規定的乙級檔案館標準（重要檔案庫房按甲級檔案庫房設計）。

一層為建行營業廳及附屬用房，二層及以上為檔案業務技術用房，主要為檔案庫房。層高設計上底層5m，3－13層3.7m以滿足檔案庫房對凈高的要求，建筑高度為49.80m。

   

對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。檔案庫房面積大約為10000m2，檔案庫房總共為11層，分為11個防護分區,每個庫房防火分區面積約為800m2。建設方要求3~4層檔案庫房按甲級檔案庫房設計，對于5~13層的按乙級檔案庫房設計。

  按《檔案館建筑設計規范》JGJ25-2000第6.0.4條：特級、甲級檔案館中的珍藏庫和非紙質檔案庫應設惰性氣體滅火系統。特級、甲級檔案館中的其他檔案庫房、檔案業務用房和技術用房，乙級檔案館中的檔案庫房可采用水噴霧滅火系統或非鹵代烷氣體滅火系統。根據規范，3~4層檔案庫房設惰性氣體滅火系統，5~13層采用何種滅火系統則為我們需探討的問題。以下我們將從設計原理、經濟技術指標等各方面對于2種滅火系統進行論證。

 

  水噴霧系統：該系統是利用水霧噴頭在較大壓力下將水流分解成細小水霧滴進行滅火或防護冷卻的一種固定式滅火系統，是在噴淋基礎上發展起來的，具有操作方便，滅火效率高，維修簡便等特點。根據《檔案館建筑設計規范》JGJ25-2000第7.1.2條  庫區內不應設置除消防外的給水點，給、排水管道也不應穿越庫區。第7.1.3條  上下水立管不應安裝在與檔案庫相鄰的內墻上。由此可以看出第6.0.4條與該2條有一定的沖突。規范組對于乙級檔案庫房的防水要求是低于甲級。但是從防水上看水噴霧系統應用于檔案庫房可行，但是要慎用。若系統誤報誤動作對于庫房而言損失是不言自明的。況且一般在庫房中采用的水噴霧噴頭為中速噴頭用于防護冷卻，水滴粒徑0.4~0.7mm。對于庫房中紙質票據雖然有塑料膜包裹起來和密集架等在消防時極易形成水漬，而且庫房區域通風性透光性均較差，一旦滅火后遺留的后遺癥較大，損失嚴重。筆者此次設計的檔案庫房防護分區多，而且防護面積大.從經濟比較也不上算，工程總價比氣體滅火的初次投資不相上下。根據是《水噴霧滅火系統設計規范》GB50219-95和《自動噴水滅火設計規范》GB50084-2001要求，檔案館的檔案庫房每層均應設雨淋閥間，每個防護分區均應設4個雨淋閥；滅火時間內，起火點的不利處發生在2個防火分區之間，則此時的水噴霧設計流量為56L/S~70L/S之間。那么這個造成整個系統的主干管管徑均在DN200,且應考慮環路供水。同樣消防泵的技術參數和流量均為大流量大揚程，室內消防水池另須設500~700m3。 這些都造成整個項目的投資造價增加。由此在初期投資中對于大面積的防護分區采用水噴霧系統是不上算的，估算造價高于普通的氣體滅火系統。采用水噴霧系統 大的優點就是系統投入使用后，裝置的維護保養費與氣體滅火系統比起，是非常低的，氣體滅火藥劑或鋼瓶須定期檢測和撤換。但是考慮誤報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。水噴霧系統適用在小面積的防火分區，且檔案庫房為乙級的情況下可采用，對于 大面積大范圍的，應考慮其他滅火系統。

 

 

   氣體滅火系統：氣體滅火系統目前市面上較為成熟的有3種:七氟丙烷氣體滅火系統、IG541混合氣體滅火系統、熱氣溶膠預制氣體滅火。該三種氣體形式都適用于檔案館滅火,都是環保、安全、都能有效迅速達到滅火。筆者經過市場調查、綜合比較后主要向甲方推薦使用七氟丙烷氣體滅火系統（HFC-227ea）和IG541混合氣體滅火系統這2種潔凈氣體。以下將從幾個方面探討2種氣體滅火優劣點。

 

 

  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%,設計滅火濃度為7.5%~10%。一般七氟丙烷氣體滅火系統管道輸送距離不宜大于30m.IG541混合氣體藥劑是由52%氮氣.40%氬氣和8%的CO2氣體組成。NOAEL濃度為43%，LOAEL濃度為大于52%。目前這種氣體的儲存壓力高，系統管網計算復雜，大管道輸送距離較長，但是不宜超過150m.從環保方面上看，七氟丙烷氣體進入大氣層后，對全球溫室效應會有較大影響。 IG541混合氣體滅火系統本身藥劑均取自于空氣，不產生溫室效應，對環境無污染，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的氫氟酸可能對人體有一定的害處，因此在有人的場所要慎用七氟丙烷氣體滅火系統。IG541混合氣體藥劑是由52%氮氣.40%氬氣和8%的CO2氣體組成，同時摻入了合適的氣體混合物，使得人們在缺氧的氣氛中能呼吸，反而增強了人吸收氧氣的能力。通常狀況下，房間內空氣中氧氣含量為21%，CO2的含量約為1%。當噴入煙烙盡滅火劑之后，其房間內氧氣的濃度降至約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補償環境中氧氣濃度的降低，對未及時撤離的人來說是沒有危害的。從這個角度考慮使用 IG541混合氣體滅火系統是安全的。從滅火效率方面上看，由于滅火劑的滅火機理不同，其滅火劑的滅火濃度、滅火時間也各不相同。 IG541混 合氣體是通過向被保護空間充滿惰性氣體降低氧的含量達到窒息滅火，而七氟丙烷氣體則是通過化學抑制作用終止燃燒反應達到滅火的目的。從實際滅火情況看，煙 烙盡的小設計滅火濃度相對較大，應用量相對容積比過高，使用量較大，滅火速度相對較慢，七氟丙烷氣體滅火系統滅火速度則明顯要迅速。實踐證明，七氟丙烷 氣體滅火系統滅火效率比IG541氣體系統滅火效率要高。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，對特定物質可造成很大的損害。七氟丙烷氣體在噴射時噴嘴處環境溫度降低，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，噴放出的氣體不會產生霧或露結，因此受保護的設備、財產和人都不會產生二次傷害。但是，煙烙盡屬于高壓儲存，容器壓力 高達15.0MPa，滅火劑釋放時容易造成圍護結構和被保護物的損害；此外它的管道壓力也特別高。如果系統設計不當，噴放時還會因管道中的IG-541氣體流速達到音速而產生音障，流動受到很大的阻力；超過音速時所產生的爆震還會使系統遭到破壞。以下筆者重點從經濟方面分析七氟丙烷氣體滅火系統（HFC-227ea）和IG541混合氣體滅火系統。

   經 濟分析涉及的面很廣，既包括滅火系統一次性工程投資費用，又包括系統投入運行后，裝置的維護保養費，如日常管理人員的正常開支，設備的年度定期檢查檢測費 用，藥劑的補充安裝費用，零件的正常損壞更換費等。滅火劑價格越高，系統的鋼瓶設備越多，則系統的維護保養費用就越高。造價上看七氟丙烷氣體滅火系統的造 價稍低，IG541相對高點。其次就是七氟丙烷的藥劑+鋼瓶造價在80W左右，約占整個造價的60%；IG541的鋼瓶造價約在80W,大體與七氟丙烷相當,約占造價的50%。從鋼瓶的數量上看，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存壓力（現有儲存壓力為2.5MPA 和4.2Mpa兩種），七氟丙烷氣體只適用于小系統。IG-541滅火系統，鋼瓶多和更多的管道，所需的鋼瓶間大，但是不受保護區域大小的限制，特別是被用于較大的消防工程時，相對而言，經濟合理。從售后系統投入運行后，系統裝置的維護保養費上看氣體滅火系統均比較高，七氟丙烷所需備用的藥劑和IG541鋼瓶一般3~5年內都要重新檢測,未達標的均需重新換裝。經向廠家了解，就目前福建建行檔案館庫房這個項目下，采用七氟丙烷系統的維修保養費大體維持在8~12W之間，采用IG541系統的大體在5~8W之間。

 

 

    綜上所述，我行3~13層的檔案庫區的消防系統，從經濟節省、技術成熟上看應選用氣體滅火系統，在氣體滅火中應選用IG541混合氣體滅火系統作為我行庫區消防的首選。水噴霧系統在檔案館滅火中因為其消防的區域庫區較大，噴霧流量大，管道復雜，消防時水霧對檔案館的水漬損失大，本身庫區的通風透光性均比較封閉，不適合我行檔案區消防滅火；從造價估算表上看，5~13層的水噴霧造價大概在200萬左右，5~13層的IG541混合氣體造價也約在190萬上下。也就是說對于大區域消防系統，選擇IG541在造價上確實達到了經濟節約，而且技術成熟。其次是考慮到我行2~3層已經采用IG541氣體滅火（該部分造價約在86萬左右），那么其余庫區同樣也采用該種氣體滅火，不論在將來管理上還是經濟上都是相當合理的，所以我行的庫房大區域消防采用IG541混合氣體滅火應是合適的，環保的，安全的，經濟的。