浅谈固定式气体灭火系统的设计与施工问题(枝江大队)

浅谈固定式气体灭火系统的设计与施工问题宜昌支队枝江大队助理工程师 程辉摘要： 本文就固定式气体灭火系统的设计与施工常见问题进行了分析，并提出相应解决方法关键词：浅谈 气体灭火系统 设计施工 问题固定式气体灭火系统作为一种高效、清洁的自动消防设施，已得到了广泛的应用，也已发挥出了积极的作用。目前，国内常用的洁净气体灭火系统包括高压，低压二氧化碳灭火系统，IG541混合气体灭火系统，七氟丙烷灭火系统等。毫无疑问，气体灭火系统与其他灭火系统一样，都属于保障消防安全的装置或设施。但是部分设计与施工人员尚未完全熟悉其性能和要求，采用老办法处理新装置，难免出现新问题。为此，探讨存在于设计与施工中存在的问题，考察产生问题的原因，讨论可能产生的后果，并提出解决问题的办法，对于科学地设计、安装与使用固体式灭火系统这一新型消防装备很有必要。目前，固定式气体灭火系统在当今现代建筑中的计算机房、档案库、程控交换机房、柴油发电机房、高低压配电室等重要场所已普遍使用，但在固定式气体灭火系统的设计与施工中尚存在着诸多问题。笔者结合自己的工作体会，就固定式气体灭火系统（包括卤代烷和二氧化碳灭火系统）的设计与施工存在的问题进行一些探讨。一、设计中存在的问题气体灭火系统是近几年才迅速发展并逐渐普及的一种灭火方式，建筑设计单位的设计人员由于对其性能及计算特点均掌握不够透彻，使设计存在以下问题:1、防护区的设置不规范在气体灭火系统设计中，防护区大多未严格按规范要求的固定封闭空间来划分，特别是对于计算机房、程控交换机房等气体灭火的防护区，由于装修、采光等方面的要求，大部分都是采用玻璃隔断等轻质材料进行划分，门窗均不能自行关闭；又由于各房间的功能要求不尽相同，又不可能将整个机房作为一个防护区进行划分，只能按功能进行分隔，不能形成一个相对封闭的空间，致使防护区的隔墙和门窗的耐火极限、围护构件（门、窗、隔墙）的耐压强度以及防护区的封闭性等均达不到规范要求。因此，在设计时，首先要仔细考虑气体灭火系统功能要求，严格划分灭火空间，同时，在紧急状态下要能形成封闭空间，所有门窗、风口均能联动；其次，采用防火玻璃、实墙隔断，提高围护构件耐压强度；第三，考虑缩短发现火灾到灭火的响应时间；第四，采用适量增加灭火药剂等补偿设计手段，以确保气体灭火系统的灭火效果。2、喷嘴布置不合理许多建筑设计单位的设计人员没有按照防护区的灭火要求布置气体灭火喷嘴，大都根据经验按照喷嘴的保护面积估算喷嘴数量和布置喷嘴。严格说来，气体灭火防护区的喷嘴设计与布置应根据以下几个因素：防护区的大小、形状、容积以及防护区内被保护对象的分布和燃烧特性；管网末端最不利处的喷嘴压力；喷嘴的流量和最大保护面积；二氧化碳气在规定时间（1015秒）内喷射到保护区，同时均匀地达到防护区各处的设计的灭火浓度（57.5%）；喷嘴应均衡布置；喷嘴应尽量避开回风口和其他开口位置；3、管网系统管径过大在很多气体灭火系统工程中，气体灭火系统管网的管径设计均较大。我们知道，气体灭火系统的设计要求是根据平均质量流量来确定管道的公称内径。虽然管道公称内径大有利于减少气体流量阻力损失，但同时也就增加了管道的容积，减少了药剂的容积与管道的容积的比值，实际上降低了气体膨胀产生的推力，不利于灭火剂的快速喷晒，影响灭火效果。正确的方法应是，根据平均质量流量并通过实际的计算来初步确定管径，然后综合最远端喷嘴的压力、喷嘴的数量和流量、药剂的容积和充装比、管网的容积等因素，选取一合理值，以达最佳的灭火效果。4、钢瓶储瓶间的设置不科学在很多气体灭火系统设计中，气体钢瓶的储存间设置，于距离防护区较远的位置，且面积较小，没有设置必需的操作维护空间，且不利于人员疏散。规范规定气体钢瓶间应尽量接近各防护区，其目的就是为了便于管路布置和减少药剂输送的流程阻力损失。造成气体钢瓶间设置不合理的原因是多方面的，但主要是由于在最初设计时没有考虑在该防护区运用气体灭火，当然就没有考虑钢瓶间的位置，临时增补，自然难以达到要求。因此，在设计时就一定要根据该建筑的功能与使用情况，按照气体灭火系统的设置要求，综合考虑。5、气体灭火系统的火灾报警装置及灭火系统的联动控制不完善气体灭火系统的联动需要水、电两个专业的相互协调。大部分工程的设计图中没有体现与火灾报警系统的联动：无气体灭火系统联动图，联动要求不明确，设计不完善，对通风空凋系统无控制，一旦发生火灾，气体灭火系统动作，而空调仍对防护区送风，严重影响灭火效能。这给施工单位带来很多不明白的地方，只好盲目施工、凭空想象进行。发现问题才进行整改，甚至有些工程无法进行整改，连气体灭火系统的基本要求都满足不了。因此，在设计时，一定要督促设计单位完善火灾自动报警与气体灭火系统联动控制的要求，出齐、出细施工图，协调好水、电两个专业队伍，保证气体灭火系统的顺利施工。二、施工中存在的问题气体灭火系统施工存在的主要问题是施工单位对气体灭火系统不熟悉。因此，施工中还存在着这样那样的问题。1、施工中管网改变较大，随意改变喷嘴位置由于施工单位和建设单位不了解气体灭火系统的特殊要求，管道和喷嘴必须经过计算来确定，在具体的施工过程中，有时受保护设备的布置变化，或灯具、通风管的影响，施工单位为了施工方便，擅自改变管网布置与喷嘴位置，从而影响了原设计的灭火效果，有些甚至达不到原防护区的灭火要求。2、施工单位间相互协调不够气体灭火系统必须与火灾自动报警系统联动才能满足其使用功能要求。一般来讲，如果气体灭火系统施工中与火灾报警系统施工积极配合，就能克服设计图中的不足，将不足改进在验收之前。例如，气体灭火防护区的分布及要求，声光讯响器、气体释放门灯、紧急启、停按纽的布置、钢瓶驱动盘的要求等，如果通过施工单位间的协调，反映到建设单位、设计单位，促使其完善图纸，就能使该系统满足气体灭火防护区的功能要求。但在实际工作中，气体灭火系统的施工单位与火灾报警系统的施工单位相互协调不够，完全是分项割裂进行施工，很多工作不能相互协调统一，致使整个系统达不到防护区灭火要求。3、强度和气密性试验难度大气体灭火系统施工规范明确要求，气体灭火系统管网在施工完毕后，应作强度、气密性试验。强度试验压力很高，特别是二氧化碳灭火系统强度试验压力为15MPa，现场试验困难。如果用气，不但需要大型的设备，而且很危险；如果用水，给管道的清扫带来困难，因为有些低洼的地方几乎无法清扫，而且无法测试是否清扫干净。作者建议，强度试验可以在安装之前以抽试方式进行，由施工单位作试验报告；气密性试验必须在现场根据规范要求作试验，并出具试验报告。针对上述问题，作为消防监督管理人员，应严格按规范要求对气体灭火系统设计进行审核，对其防