高层建筑其它灭火设施

出处:按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第二卷》第934页(6700字)

当高层建筑、构筑物中有的部位或房间不能直接用普通的消火栓灭火系统或自动喷水灭火系统进行消防灭火时,只能采用其他灭火方式和系统,其中最为常见的是气体自动灭火系统、水喷雾或蒸汽自动灭火系统,配置建筑灭火器也是必不可少的消防措施,现分别简介如下:

(一)气体自动灭火系统适用的范围

1.在高层建筑物的下列房间内,应设置气体灭火系统:

(1)建筑面积不小于140m2的电子计算机主机房和基本工作间的已记录磁、纸介质库;

(2)省级或超过100万人口的城市,其广播电视发射塔楼内的微波机房,分米波机房,米波机房,变、配电室和不间断电源(UPS)室;

(3)国际电信局、大区中心、省中心和一万路以上的地区中心的长途通讯机房、控制室和信令转接点室;

(4)二万线以上的市话汇接局和六万门以上的市话端局程控交换机房、控制室和信令转接点室;

(5)中央及省级治安、防灾调度指挥中心和网、局级以上的电力等调度指挥中心的通讯机房和控制室;

(6)其它特殊重要设备室。

在执行以上条文时。考虑到上述房间内,经常有人停留或工作,以及国内目前尚无有关含氢氟烃(HFC)和隋性气体灭火系统设计与施工的国家标准等实际情况,目前对上述房间仍未限制使用卤代烷1211、1301灭火系统。

2.在高层建筑的下列房间应设置气体灭火系统,但不得采用卤代烷1211、1301灭火系统:

(1)国家、省级或藏书量超过100万册的图书馆的特藏库;

(2)中央和省级档案馆中的珍藏库和非纸质档案馆;

(3)大、中型博物馆中的珍品库房;

(4)一级纸、绢质文物的陈列室;

(5)中央和省级广播电视中心内面积不小于120m2的音像制品库房。

以上条文中所涉及到的房间内,存放的物品均系价值昂贵的文物或珍贵文史资料,且怕浸渍,故必需用气体灭火。同时,这些房间大多无人停留或只有1~2名管理人员。他们熟悉本防护区的火灾疏散通道、出口和灭火设备的位置,能够处理意外情况或在火灾时迅速逃生。因此,可采用除卤代烷1211、1301以外的气体灭火系统。根据“中国消耗臭氧层物质淘汰国家方案”和“中国消防行业哈整体淘汰计划”的要求,对上述场所规定禁止使用卤代烷灭火系统。

(二)气体自动灭火系统的主要款型和性质

1.卤代烷1211灭火系统简介

卤代烷1211灭火系统所采用的是卤代烷灭火剂中的一种,它是由二氟一氯一溴甲烷CF2C1Br化合物组成,是一种化学灭火剂。它之所以具有较高的灭火效能,是它能产生干扰燃烧过程中基本化学反应的能力。这种灭火系统在我国气体灭火系统中已广泛采用,比其他气体灭火系统较为经济,但有一定毒性,为此明确规定在人员比较集中而且疏散困难的公共场所,如影剧院、商场、体育馆、医院门诊部、住院部等,不得使用。

卤代烷1211灭火系统又分为有管网灭火系统和无管网灭火系统两种形式。规范明确规定要用管网灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于500m2,容积不宜大于2000m3。当采用无管网灭火系统时,一个防护区的面积不宜大于100m2,容积不宜大于300m3,且设置的无管网灭火装置不应超过8个。

当为管网灭火系统时,必须设有专供贮瓶的贮瓶间,要求靠近保护区,因灭火剂从贮瓶上的容器阀流出到充满管网的时间不宜大于10s。贮瓶间的出口应直接通向室外或疏散走道,房内室温应为0~50℃之间,贮瓶间的耐火等级不应低于二级。设在地下室的贮瓶间应设机械排风且排风口直接通向室外。

卤代烷1211灭火系统为有管网时可以设计成几个保护区共用一组灭火剂,计算灭火剂时按最大的一个保护区进行计算,一般不宜超过8个保护区,通过组合分配系统来满足保护区内任何一个区的灭火系统安全可靠。是否需要备用灭火剂需根据保护区内被保护对象的重要性而定。

由于卤代烷1211灭火系统灭火时所喷出的灭火剂具有一定的毒性,据有关资料介绍当浓度小于4%的场所停留1min,仅对中枢神经有影响。当浓度超过4%时,停留数分钟会发生晕眩、视力减退、智力明显减低等现象。如果浓度在5%~10%范围内,有失去知觉的危险,若时间较长则有死亡的可能。因此设计时要考虑保护区内应设有在30s内使该区人员能完全疏散完毕的通道和出口,并有明显的标志和事故安全照明。保护区的门应能自行关闭,并能保证在任何情况下均能从保护区内打开。保护区应设置火灾和灭火器施放声报警器,在保护区的每个入口处应设光报警器和明显的文字标志,严禁人员入内。灭火剂施放前有30s的延续时间,所有在保护区的人员应火速撤离现场,进入安全地区。在灭火剂施放前,保护区的门窗应自行关闭,通风系统的防火阀应关闭。当火灾扑灭后应首先进行排气,避免人员的伤亡。

卤代烷1211灭火系统的设计和计算比较复杂,目前已开发出软件,大大简化了人工计算,给设计人员带来了方便。由于生产卤代烷1211灭火剂和装置的厂家有较强技术力量,基建单位也可直接委托厂家进行设计。

2.卤代烷1301灭火系统简介

卤代烷1301灭火系统和卤代烷1211灭火系统应该说没有本质上的差别,只是他们的化合物组成有所区别,它的毒性远远比1211要小,对于要求比较高的精密仪器、设备及其他不宜采用灭火后残留污染的灭火剂时,采用1301系统灭火,且灭火后不留痕迹。又如电子、电子设备可使用绝缘性能好的卤代烷1301,对于贵重设备和物品也可采用快速有效的卤代烷1301,对于经常有人工作,同时最低环境温度低于0℃的防护区,亦可选用卤代烷1301灭火系统。

由于卤代烷1301灭火系统在使用上比卤代烷1211灭火系统安全可靠,所以在实际设计上往往优先考虑选用卤代烷1301灭火系统。设计卤代烷1301灭火系统时应按《卤代烷1301灭火系统设计规范》(GBJ50163-92)的规定进行。该灭火系统的工程造价比卤代烷1211灭火系统的工程造价要高,但采用卤代烷1301灭火系统的方案仍然要多。该系统的设计计算又较卤代烷1211灭火系统的计算复杂,要求更高。

无论是卤代烷1211灭火系统还是卤代烷1301灭火系统,当施放药剂灭火后给大气环境带来的影响是不利的,对大气臭氧层有一定破坏作用,根据有关国际公约规定,在发达国家已停止使用或生产,而不发达国家到达2010年时也将停止使用或生产。目前我国在一般新设计中尽可能少选用,而重新开发新的替代物,《高层建筑防火设计规范》1997年局部修订规定,对国家、省级或藏书量超过100万册的图书馆的特藏库等规定不得采用卤代烷1211、1301灭火系统。

3.二氧化碳灭火系统简介

二氧化碳灭火系统也是气体灭火系统的一种,它对大气臭氧层没有大的破坏作用,来源非常广泛,制备容易,价格便宜,对被保护物毫不受灭火污染,电绝缘性比较高,适应性广,具有一定的发展前景。

二氧化碳的灭火作用主要在于窒息,其次是冷却。二氧化碳灭火系统又分低压二氧化碳灭火系统和高压二氧化碳灭系统两种款型。高压二氧化碳灭火系统采用常温贮存,一般分三个等级:0~40℃,0~49℃,0~60℃;而低压二氧化碳灭火系统采用低温贮存,一般是-20~-18℃。

根据目前生产厂家和用户以及设计部门比较倾向于采用低压二氧化碳灭火系统,其优点比较灵活,便于维护管理。目前我们已引进低压二氧化碳灭火系统装置,在工程中已采用。在设计二氧化碳灭火系统中所注意的事项与卤代烷1211、1301灭火系统基本相同,因为二氧化碳是一种窒息气体,在施放灭火前所有在保护区内的人员在30s以内撤离完毕,灭火后先排出二氧化碳气体后方可进入保护区。

低压二氧化碳灭火系统也有无管网灭火系统和有管网灭火系统之分。二氧化碳灭火时喷放二氧化碳的时间比卤代烷1211、1301灭火系统的时间要长得多,最小的喷放时间是30s,有的场所甚至可达7min,但必须在前2min内喷放够W/kb的量(W为二氧化碳的设计用量,kb为被保护物的物质系数)。

二氧化碳灭火系统的应用范围是液体或可熔化的固体(如石蜡,沥青)火灾、固体表面及部分固体(如棉花、纸张)火灾、电气火灾、气体火灾(灭火前不能切断气源的除外)。

二氧化碳灭火系统的禁用范围是:含氧化剂的化学制品;活泼金属以及金属氢化物(含金属氢化物)等不得采用二氧化碳灭火系统进行灭火。

在采用全淹没系统时要特别注意保护区内的开口是个至关重要的问题,完全密闭的保护区有可能由于二氧化碳的喷放造成保护区内压力升高,一般来讲对高层建筑的允许压强选取P=1.2kPa。泄压开口的大小和位置应通过计算和分析后在适当的位置设置。这是与卤代烷1211、1301灭火系统的区别之一。

二氧化碳灭火系统的设计与计算应按《二氧化碳灭火系统设计规范》(GB50193-93)的规定进行。

(三)水喷雾及蒸汽自动灭火系统简介

根据1997年局部修订《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)条文规定,在高层建筑内的下列房间应设置水喷雾灭火系统:

1.燃油、燃气的锅炉房;

2.可燃油油浸电力变压器室;

3.充可燃油的高压电容器多油开关室;

4.自备发电机房。

水喷雾是由于利用高压水通过雾化喷头射出雾装水流对燃烧物起窒息、冷却、乳化、稀释等作用而进行灭火的。水喷雾灭火系统可以是独立系统,也可以与其他灭火系统合用,但必须满足其水压最低不得小于0.35MPa,一般控制在0.5~0.7MPa的压力为好。

水喷雾灭火系统可根据需要有固定式和移动式组成的两种装置,使移动式喷头作为固定式装置的辅助喷头。水喷雾进行灭火时其喷水量按半小时计算。

蒸汽灭火系统设在高层建筑中单台锅炉蒸发量超过2t/h的燃油、燃气锅炉房。水蒸气是含水量高的惰性气体,水蒸气能冲淡燃烧区的可燃气体,降低空气中氧的含量,有良好的灭火作用。饱和蒸汽的效果优于过热蒸汽,尤其对高温设备的油气火灾更好,不仅能灭火,而且对设备还不会引起损坏或爆炸,因而在锅炉房内设置蒸汽灭火系统是非常合适的,其本身就有足够的蒸汽源,同时又能保护锅炉房的锅炉不被损坏。

由于锅炉房考虑了一定的泄压面积,属于封闭性较差的保护空间,故蒸汽量浓度不宜低于35%,其蒸汽供应强度采用0.005kg(s·m3),蒸汽灭火的延续时间不宜超过3min。

蒸汽灭火系统对建筑物容积不大于500m3的保护空间,灭火效果较好,因而在设计锅炉房时其容量应尽量控制在500m3以内。

利用蒸汽灭火系统扑灭锅炉房的火灾时,宜采用固定式蒸汽灭火系统,该系统由蒸汽源、输汽干管、支管、配汽管、喷嘴(管道钻孔)等组成。要求蒸汽源的压力不应小于0.6MPa,若与生活、生产共用蒸汽分汽缸时,在生活、生产的蒸汽供汽管上设置单向阀和阀门。防止其他管线内的蒸汽倒流。

由于目前多数设于高层建筑物内的锅炉多用供高温水或温水的形式,故蒸汽灭火系统的采用不普遍。

(四)高层建筑灭火器的配置设计

高层民用建筑灭火器的配置是根据场所的危险等级、使用性质、可燃物数量、火灾危险性、火灾蔓延速度及灭火难易程度等因素而定。

高层民用建筑灭火器配置场所的危险等级同该场所的四大危险因素的对应关系,可参见表3-4-38。

表3-4-38 民用建筑灭火器配置场所的危险等级

高层民用建筑灭火器配置场所的危险等级举例如表3-4-39。

表3-4-39 民用建筑灭火器配置场所的危险等级举例

凡表3-4-39中未例举的民用建筑灭火器配置场所,可根据分级原则,比照表3-4-39中与之相类似的配置场所的相应级别,划分其危险等级。

建筑灭火器的配置对于扑灭初期火灾有较明显的作用,一是灵活方便,二是用起来比较简单,人人都可以使用,比较及时的扑灭火灾。配置建筑灭火器投资费用不大,但有一定的灭火作用,因此广泛采用。配置建筑灭火器必须按《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)的规定,通过计算进行配置。一定要避免错配灭火器,决不允许用B.C类干粉灭火器去防护可能发生A类火灾场所的错误(类型选择错误),也就是说什么样的场所配置相应的灭火器,因市场上供应的建筑灭火器种类繁多,一定要认准后配置。

根据1997年局部修订条文中指出:在非必要配置卤代烷灭火器的场所不得选用卤代烷灭火器,宜选用磷酸铵盐干粉灭火器或轻水泡沫灭火器等其它类型灭火器。非必要配置卤代烷灭火器的场所的确定应按国家消防主管部门和国家环保主管部门的有关规定。

上述规定表明我国对保护大气臭氧层极为重视。原有生产卤代烷灭火器的厂家有的已停止生产,有的已转产磷酸铵盐干粉灭火器或轻水泡沫灭火器。

灭火器的配置根据所处场所部位按计算确定类型、规格、数量,可以单独设置,也可以设于消火栓箱的柜式箱内。灭火器配置的地方一定要明显,便于人们使用方便,不得有伪装的装修隐蔽起来。要加强灭火器的维护管理,定期检查灭火剂是否过期或泄漏等,总之,要保证灭火器处于有效状态之中,宜有专门人员和部门管理。

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