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气体灭火系统选型配置技术浅谈（推荐）,http://www.5idzw.com
关于气体灭火剂的输送距离和灭火剂输送管网计算 在本图集第17页表中，我们列出了各种气体灭火系统灭火剂的输送距离：七氟丙烷系统2.5MPa 30m，4.2MPa 45m，5.6MPa 60m；IG-541灭火系统 150m；高压CO2灭火系统 120m；低压CO2灭火系统 60m；三氟甲烷灭火系统 60m；IG-100灭火系统 150m。这里说的灭火剂输送距离是指灭火剂输送管道的推荐性当量长度。由于气体灭火剂输送管网设计计算非常复杂，计算过程非常繁琐，不可能依赖传统手工方法进行精确计算，所以我们在图集总说明第13.3条强调，在施工图设计阶段，宜在气体灭火系统生产企业或气体消防工程公司的配合下采用由其提供的计算方法或专门计算软件进行灭火剂输送管网的计算。 对于外贮压式七氟丙烷灭火系统，上海金盾消防安全设备有限公司在207m当量长度的输送管网进行了试验并成功灭火。但我们考虑到这一实验数据是在较理想条件下（基本为水平管道，各方面准备充分等）得出的，实际应用现场条件远比火灾实验室要差，且不确定因素较多，故在表中是按 150m当量长度推荐的，留有较多的余地。如在具体工程设计中，经过该公司研制的专门计算软件精确计算后，也可以大于这一推荐值。 10 关于七氟丙烷、三氟甲烷的灭火机理 长期以来，人们对于七氟丙烷和三氟甲烷的灭火机理都习惯表述为“化学抑制”或“化学反应”，但国际标准化组织（ISO）2000年发布的国际标准《气体灭火系统——物理性能和系统设计》ISO 14520则明确：七氟丙烷、三氟甲烷主要以物理方式和部分化学方式灭火。我们在图集第16页表中也采用了这一提法。 11 关于气体灭火剂输送管道支吊架 由于气体灭火剂储存压力较高，IG-541、IG-100气体灭火系统即使在减压后仍有4~7MPa的输送压力，七氟丙烷、CO2、三氟甲烷气体灭火系统也有1.0MPa以上的输送压力，加上从系统启动到灭火剂喷放结束是瞬间进行的，灭火剂输送管道在灭火剂喷放时常伴随有冲击、振动和摇晃的现象出现。所以，除要求灭火剂输送管道应采用厚壁无缝钢管外，经全面修订的《气体灭火系统施工及验收规范》GB50263-2007还特别强调管道支吊架的防晃功能。我们在图集第67页设计的几种常见的支吊架形式，也都是按防晃支（吊）架考虑的。 12 防护区围护结构承受内压的允许压强、泄压口与自动泄压阀 气体灭火系统启动时会向防护区喷放大量灭火气体，引起防护区空气压力瞬间升高。除此之外，火灾燃烧产生的热量也会使室内空气压力有所升高。在喷放时火势越大，时间越长，空气压力升高的值就越大。因此，《规范》要求防护区围护结构（含门窗）承受内压的允许压强（内外压强差）不宜低于1200Pa。防护区吊顶的允许压强一般达不到这一要求，故不将其视为防护区的围护结构，而应将吊顶以上部分的空间容积计入防护区总容积中。防护区围护结构承受内压的允许压强，应由建筑、结构专业设计给出。图集第6页第7.3条表中根据广东省地方标准《IG－100气体灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ15－47－2005列出了高层建筑、一般建筑、地下建筑防护区围护结构承受内压的允许压强参考数值。这里所指的防护区围护结构，既包括防护区四周墙体及上下楼板，也包括防护区的门、窗及门、窗上的玻璃。 七氟丙烷、IG-541、二氧化碳、三氟甲烷、IG-100、六氟丙烷等全淹没气体灭火系统均需要在密闭性能良好的防护区设置泄压口。其作用为一方面当防护区因灭火剂喷放压力升高到一定值时，通过泄压口将部分空气和灭火剂及时向防护区外释放，以保证防护区围护结构的安全；另一方面，防止因防护区喷放灭火剂时压力升高造成门、窗爆破导致灭火失败，火势蔓延失控。 由于七氟丙烷、二氧化碳、三氟甲烷、六氟丙烷灭火剂比空气重，为了减少灭火剂从泄压口流失，《规范》规定上述气体灭火系统的泄压口应开在防护区净高的2/3以上部位，即泄压口下沿高度不得低于防护区净高的2/3。 《规范》同时要求，泄压口宜设在外墙上。也就是说，如防护区存在外墙，应设在外墙上；当防护区无外墙时，可设在与走廊相邻的内墙上。 由北京实益拓展科技有限责任公司、北京市消防科学研究所联合研制开发的FXY系列自动泄压阀和四川威龙消防设备有限公司研制的WLZX系列自动泄压阀填补了国内长期以来没有高质量成品泄压阀的空白。自动泄压阀安装完毕投入使用后，测压装置24h监测防护区内空气压力。火灾发生时，气体灭火系统启动喷放灭火剂，防护区内空气压强随之升高。当压力达到设定值时，泄压阀测压装置发出动作信号，执行机构迅速将叶片从关闭状态转变为开启状态，快速释放防护区的超压空气。当空气压力降至设定值以下时，测压装置再次给执行机构发出动作信号，使执行机构复位，叶片关闭，保持防护区内的灭火剂灭火浓度。图集第75、76页编入了这两种产品的外形图、技术性能参数和安装图。 除自动泄压阀产品以外，图集第77页还编入了杭州新纪元消防科技有限公司和西门子楼宇科技（天津）有限公司研制生产的机械式开启泄压阀。 13 关于储瓶间（储罐间）的面积大小、净空高度与地面荷载要求 气体灭火系统储瓶间、低压二氧化碳灭火系统储罐间是气体灭火系统的关键部位。气体灭火系统的核心组件（储存装置和驱动装置）就设置在这里。 在“图集”第65页七氟丙烷、IG-541、高压CO2、三氟甲烷气体灭火系统储瓶间布置图中，我们按照《规范》的基本要求归纳了储瓶间的四种布置形式和平面尺寸要求，并明确储瓶间的净空高度在有梁时梁底高度不宜小于2.5m（高出灭火剂最大储存装置高度约300mm)，无梁时板底高度不宜低于2.8m（高出最大储存装置高度约600mm）。 在“图集”第66页外贮压式七氟丙烷、IG-100、低压CO2气体灭火系统储瓶间、储罐间（装置设备间）布置图中，我们综合了多种平面布置形式和平面尺寸要求，并明确外贮压式七氟丙烷灭火系统90L瓶组储瓶间净空高度不宜小于2.5m，180L瓶组储瓶间净空高度不宜小于3.2m；IG-100灭火系统储瓶间净空高度不宜小于2.4m；低压CO2灭火系统储瓶间或装置设备间净空高度则在“图集”第44、47页表中依据不同厂家、不同规格分别给予明确。 关于储瓶间（储罐间）的地面承载能力要求，我们仅在“图集”第44、47、48、66页分别给出了低压CO2灭火系统储罐间、外贮压式七氟丙烷灭火系统储瓶间和IG-100储瓶间的地面荷载数值，其余系统都只在相关页次中列出了灭火剂储存装置的总重量或总重量计算方法。结构工程师再根据储存装置的总重量和受力面形状与大小进行梁、板结构设计，使较大的集中荷载转化为较小的均布荷载受力体系，尽可能减小梁高与楼板厚度。 14 关于灭火剂输送管道穿越建筑物结构变形缝 通常情况下，气体灭火剂输送管道不宜穿越建筑物结构变形缝。但在工程实际中要完全做到不穿越是困难的。因此，如必须穿越时，可采取设置不锈钢金属软管或波纹膨胀节等可靠的抗沉降、抗变形措施，确保系统运行安全。 “图集”第68页我们设计了气体灭火剂输送管道穿越变形缝的安装图。其中，DN25~65的小口径管道可采用高压不锈钢金属软管，DN80~200较大口径管道应采用高压波纹膨胀节。高压不锈钢金属软管和高压波纹膨胀节由南京海德蓝波·管机电有限公司研发制造，有8MPa和10MPa两种工作压力等级，设计径向补偿量30mm。 安装图画有变形缝处无防火墙和设有防火墙两种不同的安装方式，并应保证变形缝两侧的灭火剂输送管道中心线在同一水平线上。 在气体灭火剂输送管道穿越建筑结构变形缝时设置高压不锈钢金属软管或高压波纹膨胀节，可有效消除管系变形应力，补偿管道径向位移，避免因地基不均匀沉降造成管道变形或损坏。 对于大口径（DN150、DN200）灭火剂输送管道或地基沉降量有可能略大于30mm的场合，也可在设有防火墙的变形缝两侧各设置一个高压不锈钢金属软管或高压波纹膨胀节，效果将更加理想。 15 关于气体灭火剂灭火设计用量计算公式中的海拨高度修正系数 国家标准《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005及广东、江苏、浙江等省、市气体灭火地方标准对七氟丙烷、IG-541、三氟甲烷、IG-100、六氟丙烷的灭火剂设计用量计算公式均有海拔高度修正系数K。海拔高度越高的地区，K值越小。这是因为随着海拨高度的不断升高，空气逐渐稀薄，大气压力逐渐降低，空气中的氧气含量逐渐减少，气体灭火剂喷放后在防护区内扩散更快，控火灭火更有效，灭火剂用量也可以相应减少。 国内《规范》等同采用了国际标准《气体灭火系统－物理性能和系统设计》ISO 14520和美国标准《洁净气体灭火剂灭火系统设计规范》NFPA2001的规定。其原则是当防护区所处的海拨高度的大气压力相差超过11%时，灭火剂设计用量应进行修正。 K值的近似计算公式为： 在《图集》总说明第8.8.5条，我们将七氟丙烷、IG－541、三氟甲烷、IG－100灭火设计用量或惰化设计用量计算公式中的海拨高度修正系数（K）归纳为下表： 海拨高度（m） 修正系数K 海拨高度（m） 修正系数K 海拨高度（m） 修正系数K ，气体灭火系统选型配置技术浅谈（推荐）
关于气体灭火剂的输送距离和灭火剂输送管网计算 在本图集第17页表中，我们列出了各种气体灭火系统灭火剂的输送距离：七氟丙烷系统2.5MPa 30m，4.2MPa 45m，5.6MPa 60m；IG-541灭火系统 150m；高压CO2灭火系统 120m；低压CO2灭火系统 60m；三氟甲烷灭火系统 60m；IG-100灭火系统 150m。这里说的灭火剂输送距离是指灭火剂输送管道的推荐性当量长度。由于气体灭火剂输送管网设计计算非常复杂，计算过程非常繁琐，不可能依赖传统手工方法进行精确计算，所以我们在图集总说明第13.3条强调，在施工图设计阶段，宜在气体灭火系统生产企业或气体消防工程公司的配合下采用由其提供的计算方法或专门计算软件进行灭火剂输送管网的计算。 对于外贮压式七氟丙烷灭火系统，上海金盾消防安全设备有限公司在207m当量长度的输送管网进行了试验并成功灭火。但我们考虑到这一实验数据是在较理想条件下（基本为水平管道，各方面准备充分等）得出的，实际应用现场条件远比火灾实验室要差，且不确定因素较多，故在表中是按 150m当量长度推荐的，留有较多的余地。如在具体工程设计中，经过该公司研制的专门计算软件精确计算后，也可以大于这一推荐值。 10 关于七氟丙烷、三氟甲烷的灭火机理 长期以来，人们对于七氟丙烷和三氟甲烷的灭火机理都习惯表述为“化学抑制”或“化学反应”，但国际标准化组织（ISO）2000年发布的国际标准《气体灭火系统——物理性能和系统设计》ISO 14520则明确：七氟丙烷、三氟甲烷主要以物理方式和部分化学方式灭火。我们在图集第16页表中也采用了这一提法。 11 关于气体灭火剂输送管道支吊架 由于气体灭火剂储存压力较高，IG-541、IG-100气体灭火系统即使在减压后仍有4~7MPa的输送压力，七氟丙烷、CO2、三氟甲烷气体灭火系统也有1.0MPa以上的输送压力，加上从系统启动到灭火剂喷放结束是瞬间进行的，灭火剂输送管道在灭火剂喷放时常伴随有冲击、振动和摇晃的现象出现。所以，除要求灭火剂输送管道应采用厚壁无缝钢管外，经全面修订的《气体灭火系统施工及验收规范》GB50263-2007还特别强调管道支吊架的防晃功能。我们在图集第67页设计的几种常见的支吊架形式，也都是按防晃支（吊）架考虑的。 12 防护区围护结构承受内压的允许压强、泄压口与自动泄压阀 气体灭火系统启动时会向防护区喷放大量灭火气体，引起防护区空气压力瞬间升高。除此之外，火灾燃烧产生的热量也会使室内空气压力有所升高。在喷放时火势越大，时间越长，空气压力升高的值就越大。因此，《规范》要求防护区围护结构（含门窗）承受内压的允许压强（内外压强差）不宜低于1200Pa。防护区吊顶的允许压强一般达不到这一要求，故不将其视为防护区的围护结构，而应将吊顶以上部分的空间容积计入防护区总容积中。防护区围护结构承受内压的允许压强，应由建筑、结构专业设计给出。图集第6页第7.3条表中根据广东省地方标准《IG－100气体灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ15－47－2005列出了高层建筑、一般建筑、地下建筑防护区围护结构承受内压的允许压强参考数值。这里所指的防护区围护结构，既包括防护区四周墙体及上下楼板，也包括防护区的门、窗及门、窗上的玻璃。 七氟丙烷、IG-541、二氧化碳、三氟甲烷、IG-100、六氟丙烷等全淹没气体灭火系统均需要在密闭性能良好的防护区设置泄压口。其作用为一方面当防护区因灭火剂喷放压力升高到一定值时，通过泄压口将部分空气和灭火剂及时向防护区外释放，以保证防护区围护结构的安全；另一方面，防止因防护区喷放灭火剂时压力升高造成门、窗爆破导致灭火失败，火势蔓延失控。 由于七氟丙烷、二氧化碳、三氟甲烷、六氟丙烷灭火剂比空气重，为了减少灭火剂从泄压口流失，《规范》规定上述气体灭火系统的泄压口应开在防护区净高的2/3以上部位，即泄压口下沿高度不得低于防护区净高的2/3。 《规范》同时要求，泄压口宜设在外墙上。也就是说，如防护区存在外墙，应设在外墙上；当防护区无外墙时，可设在与走廊相邻的内墙上。 由北京实益拓展科技有限责任公司、北京市消防科学研究所联合研制开发的FXY系列自动泄压阀和四川威龙消防设备有限公司研制的WLZX系列自动泄压阀填补了国内长期以来没有高质量成品泄压阀的空白。自动泄压阀安装完毕投入使用后，测压装置24h监测防护区内空气压力。火灾发生时，气体灭火系统启动喷放灭火剂，防护区内空气压强随之升高。当压力达到设定值时，泄压阀测压装置发出动作信号，执行机构迅速将叶片从关闭状态转变为开启状态，快速释放防护区的超压空气。当空气压力降至设定值以下时，测压装置再次给执行机构发出动作信号，使执行机构复位，叶片关闭，保持防护区内的灭火剂灭火浓度。图集第75、76页编入了这两种产品的外形图、技术性能参数和安装图。 除自动泄压阀产品以外，图集第77页还编入了杭州新纪元消防科技有限公司和西门子楼宇科技（天津）有限公司研制生产的机械式开启泄压阀。 13 关于储瓶间（储罐间）的面积大小、净空高度与地面荷载要求 气体灭火系统储瓶间、低压二氧化碳灭火系统储罐间是气体灭火系统的关键部位。气体灭火系统的核心组件（储存装置和驱动装置）就设置在这里。 在“图集”第65页七氟丙烷、IG-541、高压CO2、三氟甲烷气体灭火系统储瓶间布置图中，我们按照《规范》的基本要求归纳了储瓶间的四种布置形式和平面尺寸要求，并明确储瓶间的净空高度在有梁时梁底高度不宜小于2.5m（高出灭火剂最大储存装置高度约300mm)，无梁时板底高度不宜低于2.8m（高出最大储存装置高度约600mm）。 在“图集”第66页外贮压式七氟丙烷、IG-100、低压CO2气体灭火系统储瓶间、储罐间（装置设备间）布置图中，我们综合了多种平面布置形式和平面尺寸要求，并明确外贮压式七氟丙烷灭火系统90L瓶组储瓶间净空高度不宜小于2.5m，180L瓶组储瓶间净空高度不宜小于3.2m；IG-100灭火系统储瓶间净空高度不宜小于2.4m；低压CO2灭火系统储瓶间或装置设备间净空高度则在“图集”第44、47页表中依据不同厂家、不同规格分别给予明确。 关于储瓶间（储罐间）的地面承载能力要求，我们仅在“图集”第44、47、48、66页分别给出了低压CO2灭火系统储罐间、外贮压式七氟丙烷灭火系统储瓶间和IG-100储瓶间的地面荷载数值，其余系统都只在相关页次中列出了灭火剂储存装置的总重量或总重量计算方法。结构工程师再根据储存装置的总重量和受力面形状与大小进行梁、板结构设计，使较大的集中荷载转化为较小的均布荷载受力体系，尽可能减小梁高与楼板厚度。 14 关于灭火剂输送管道穿越建筑物结构变形缝 通常情况下，气体灭火剂输送管道不宜穿越建筑物结构变形缝。但在工程实际中要完全做到不穿越是困难的。因此，如必须穿越时，可采取设置不锈钢金属软管或波纹膨胀节等可靠的抗沉降、抗变形措施，确保系统运行安全。 “图集”第68页我们设计了气体灭火剂输送管道穿越变形缝的安装图。其中，DN25~65的小口径管道可采用高压不锈钢金属软管，DN80~200较大口径管道应采用高压波纹膨胀节。高压不锈钢金属软管和高压波纹膨胀节由南京海德蓝波·管机电有限公司研发制造，有8MPa和10MPa两种工作压力等级，设计径向补偿量30mm。 安装图画有变形缝处无防火墙和设有防火墙两种不同的安装方式，并应保证变形缝两侧的灭火剂输送管道中心线在同一水平线上。 在气体灭火剂输送管道穿越建筑结构变形缝时设置高压不锈钢金属软管或高压波纹膨胀节，可有效消除管系变形应力，补偿管道径向位移，避免因地基不均匀沉降造成管道变形或损坏。 对于大口径（DN150、DN200）灭火剂输送管道或地基沉降量有可能略大于30mm的场合，也可在设有防火墙的变形缝两侧各设置一个高压不锈钢金属软管或高压波纹膨胀节，效果将更加理想。 15 关于气体灭火剂灭火设计用量计算公式中的海拨高度修正系数 国家标准《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005及广东、江苏、浙江等省、市气体灭火地方标准对七氟丙烷、IG-541、三氟甲烷、IG-100、六氟丙烷的灭火剂设计用量计算公式均有海拔高度修正系数K。海拔高度越高的地区，K值越小。这是因为随着海拨高度的不断升高，空气逐渐稀薄，大气压力逐渐降低，空气中的氧气含量逐渐减少，气体灭火剂喷放后在防护区内扩散更快，控火灭火更有效，灭火剂用量也可以相应减少。 国内《规范》等同采用了国际标准《气体灭火系统－物理性能和系统设计》ISO 14520和美国标准《洁净气体灭火剂灭火系统设计规范》NFPA2001的规定。其原则是当防护区所处的海拨高度的大气压力相差超过11%时，灭火剂设计用量应进行修正。 K值的近似计算公式为： 在《图集》总说明第8.8.5条，我们将七氟丙烷、IG－541、三氟甲烷、IG－100灭火设计用量或惰化设计用量计算公式中的海拨高度修正系数（K）归纳为下表： 海拨高度（m） 修正系数K 海拨高度（m） 修正系数K 海拨高度（m） 修正系数K ，气体灭火系统选型配置技术浅谈（推荐）
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