气体灭火系统设计参数

第一章气体灭火系统设计参数
气体灭火系统的设计应以《气体灭火系统设计标准》（GB50370-2005）、《气体灭火系统施工及验收标准》(GB50263-2007)等国家现行标准和标准为依据，依照爱惜对象、系统设置类型、灭火剂种类等不同，确信设计大体参数。

一、防护区的设置要求
（一）防护区的划分
防护区的划分应依照封锁空间的结构特点和位置来划分，防护区划分应符合以下规定：防护区宜以单个封锁空间划分；同一区间的吊顶层和地板下需同时爱惜时，可合为一个防护区；采纳管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于800㎡，且容积不宜大于3600m³；采纳预制灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于500㎡，且容积不宜大于1600m³。

（二）耐火性能
防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于；吊顶的耐火极限不宜低于。

全淹没灭火系统防护区建筑物构件耐火时刻（一样为30min）包括：探测火灾时刻、延不时刻、释放灭火剂时刻及维持灭火剂设计浓度的浸渍时刻。

延不时刻为30s、释放灭火剂时刻关于扑救表面火灾应不大于1min；关于扑救固体深位火灾不该大于7min。

（三）耐压性能
在全封锁空间释放灭火剂时，空间内的压强会迅速增加，若是超过建筑构件经受能力，防护区就会受到破坏，从而造成灭火剂流失、灭火失败和火灾蔓延的严峻后果。

防护区围护结构经受内压的许诺压强，不宜低于1200Pa。

（四）泄压能力
关于全封锁的防护区，应设置泄压口，七氟丙烷灭火系统的泄压口应位于防护区净高的2/3以上。

防护区设置的泄压口，宜设在外墙上。

泄压口面积按相应气体灭火系统设计规定计算。

关于设有防爆泄压设施或门窗裂缝未设密封条的防护区可不设泄压口。

（五）封锁性能
在防护区的围护构件上不宜设置放开孔洞，不然将会造成灭火剂流失。

在必需设置放开孔洞时，应设置能手动和自动关闭的装置。

在喷放灭火剂前，应自动关闭防护区内除泄压口外的开口。

（六）环境温度
防护区的最低环境温度不该低于-10℃。

二、平安要求
设置气体灭火系统的防护区应设疏散通道和平安出口，保证防护区内所有人员在30s内撤离完毕。

防护区内的疏散通道及出口，应设消防应急照明灯具和疏散指示标志灯。

防护区内应设火灾声报警器，必要时，可增设闪光报警器。

防护区的入口处应设火灾声、光报警器和灭火剂喷放指示灯，和防护区采纳的相应气体灭火系统的永久性标志牌。

灭火剂喷放指示灯信号，应维持到防护区通风换气后，以手动方式解除。

防护区的门应向疏散方向开启，并能自行关闭；用于疏散的门必需能从防护区内打开。

灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区，应设置机械排风装置，排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。

通信机房、电子运算机房等场所的通风换气次数应不小于每小时5次。

储瓶间的门应向外开启，储瓶间内应设应急照明；储瓶间应有良好的通风条件，地下储瓶间应设机械排风装置，排风口应设在下部，可通过排风管排出室外。

通过有爆炸危险和变电、配电场所的管网，和布设在以上场所的金属箱体等，应设防静电接地。

有人工作防护区的灭火设计浓度或实际利用浓度，不该大于有毒性反映浓度。

防护区内设置的预制灭火系统的充压压力不该大于。

灭火系统的手动操纵与应急操作应有避免误操作的警示显示与方法。

设有气体灭火系统的场所，宜配置空气呼吸器。

三、二氧化碳灭火系统的设计
（一）一样规定
二氧化碳灭火系统按应用方式可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。

全淹没灭火系统应用于扑救封锁空间内的火灾；局部应用灭火系统应用于扑救不需封锁空间条件的具体爱惜对象的非深位火灾。

1）采纳全淹没灭火系统的防护区，应符合以下规定:
①对气体、液体、电气火灾和固体表面火灾，在喷放二氧化碳前不能自动关闭的开口，其面积不该大于防护区总内表面积的3%，且开口不该设在底面；
②对固体深位火灾，除泄压口之外的开口，在喷放二氧化碳前应自动关闭；
③防护区的围护结构及门、窗的耐火极限不该低于，吊顶的耐火极限不该低于；围护结构及门窗的许诺压强不宜小于1200Pa；
④防护区用的通风机和通风管道中的防火阀，在喷放二氧化碳前应自动关闭。

2）采纳局部应用灭火系统的爱惜对象，应符合以下规定
①爱惜对象周围的空气流动速度不宜大于3m/s。

必要时，应采取挡风方法；
②在喷头与爱惜对象之间，喷头喷射角范围内不该有遮挡物；
③当爱惜对象为可燃液体时，液面至容器缘口的距离不得小于150mm。

启动释放二氧化碳之前或同时，必需切断可燃、助燃气体的气源。

组合分派系统的二氧化碳贮存量，不该小于所需贮存量最大的一个防护区域或爱惜对象的贮存量。

当组合分派系统爱惜5个及以上的防护区或爱惜对象时，或在48h内不能恢复时，二氧化碳应有备用量，备用量不该小于系统设计的贮存量。

关于高压系统和单独设置备用贮存容器的低压系统，备用量的贮存容器应与系统管网相连，应能与主贮存容器切换利用。

（二）全淹没灭火系统的设计
二氧化碳设计浓度不该小于灭火浓度的倍，并非得低于34％。

当防护区内存有两种及两种以上可燃物时，防护区的二氧化碳设计浓度应采纳可燃物中最大的二氧化碳设计浓度。

二氧化碳的设计用量应按下式计算：
M=Kb(K1A+K2V)
A=Av+30A0
V=Vv-Vg
式中：M--二氧化碳设计用量（kg）；
Kb--物质系数；
K1--面积系数（kg/㎡），取㎡；
K2--体积系数（kg/m³），取m³；
A--折算面积（㎡）；
Av--防护区的内侧面、底面、顶面（包括其中的开口）的总面积（㎡）；
A0--开口总面积（㎡）；
V--防护区的净容积（m³）；
Vv--防护区容积（m³）；
Vg--防护区内非燃烧体和难燃烧体的整体积（m³）。

当防护区的环境温度超过100℃时，二氧化碳的设计用量应在设计标准计算值的基础上每超过5℃增加2％。

当防护区的环境温度低于－20℃时，二氧化碳的设计用量应在设计标准计算值的基础上每降低1℃增加2％。

防护区应设置泄压口，并宜设在外墙上，其高度应大于防护区净高的2/3。

当防护区设有防爆泄压孔时，可不单独设置泄压口。

全淹没灭火系统二氧化碳的喷放时刻不该大于1min。

当扑救固体深位火灾时，喷放时刻不该大于7min，并应在前2min内使二氧化碳的浓度达到30％。

（三）局部应用系统的设计
局部应用灭火系统的设计可采纳面积法或体积法。

当爱惜对象的着火部位是比较平直的表面时，宜采纳面积法；当着火对象为不规那么物体时，应采纳体积法。

局部应用灭火系统的二氧化碳喷射时刻不该小于。

关于燃点温度低于沸点温度的液体和可熔化固体的火灾，二氧化碳的喷射时刻不该小于。

当采纳面积法设计时，应符合以下规定：
1）爱惜对象计算面积应取被爱惜表面整体的垂直投影面积；
2）架空型喷头应以喷头的出口至爱惜对象表面的距离确信设计流量和相应的正方形爱惜面积；槽边型喷头爱惜面积应由设计选定的喷头设计流量确信；
3）架空型喷头的布置宜垂直于爱惜对象的表面，其对准点应是喷头爱惜面积的中心。

当确需非垂直布置时，喷头的安装角不该小于45°。

其对准点应偏向喷头安装位置的一方，喷头偏离爱惜面积中心的距离可按表确信。

四、其他气体灭火系统的设计
（一）一样规定
采纳气体灭火系统爱惜的防护区，其灭火设计用量或惰化设计用量，应依照防护区内可燃物相应的灭火设计浓度或惰化设计浓度经计算确信。

有爆炸危险的气体、液体类火灾的防护区，应采纳惰化设计浓度；无爆炸危险的气体、液体类火灾和固体类火灾的防护区，应采纳灭火设计浓度。

几种可燃物共存或混合时，灭火设计浓度或惰化设计浓度，应按其中最大的灭火设计浓度或惰化设计浓度确信。

两个或两个以上的防护区采纳组合分派系统时，一个组合分派系统所爱惜的防护区不该超过8个。

组合分派系统的灭火剂贮存量，应按贮存量最大的防护区确信。

灭火系统的灭火剂贮存量，应为防护区的灭火设计用量与贮存容器内的灭火剂剩余量和管网内的灭火剂剩余量之和。

灭火系统的贮存装置72小时内不能从头充装恢复工作的，应按系统原贮存量的100%设置备用量。

灭火系统的设计温度，应采纳20℃。

同一集流管上的贮存容器，其规格、充压压力和充装量应相同。

同一防护区，当设计两套或三套管网时，集流管可别离设置，系统启动装置必需共用。

各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时刻进行设计。

管网上不该采纳四通管件进行分流。

喷头的爱惜高度和爱惜半径，应符合以下规定：最大爱惜高度不宜大于；最小爱惜高度不该小于；喷头安装高度小于时，爱惜半径不宜大于；喷头安装高度不小于时，爱惜半径不该大于。

喷头宜切近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不宜大于。

一个防护区设置的预制灭火系统，其装置数量不宜超过10台。

同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时，必需能同时启动,其动作响应时差不得大于2s。

（二）七氟丙烷灭火系统
七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不该小于灭火浓度的倍，惰化设计浓度不该小于惰化浓度的倍。

固体表面火灾的灭火浓度为%，设计标准中未列出的，应经实验确信。

图书、档案、单据和文物资料库等防护区，灭火设计浓度宜采纳10%。

油浸变压器室、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区，灭火设计浓度宜采纳9%。

通信机房和电子运算机房等防护区，灭火设计浓度宜采纳8%。

防护区实际应用的浓度不该大于灭火设计浓度的倍。

在通信机房和电子运算机房等防护区，设计喷放时刻不该大于8s；在其它防护区，设计喷放时刻不该大于10s。

灭火浸渍时刻应符合以下规定：木材、纸张、织物等固体表面火灾，宜采纳20min；通信机房、电子运算机房内的电气设备火灾，应采纳5min；其它固体表面火灾，宜采纳10min；气体和液体火灾，不该小于1min。

七氟丙烷灭火系统应采纳氮气增压输送。

氮气的含水量不该大于%。

贮存容器的增压压力宜分为三级，并应符合以下规定：
1）一级+(表压)；
2）二级+(表压)；
3）三级+(表压)。

七氟丙烷单位容积的充装量应符合以下规定：
1）一级增压贮存容器，不该大于1120kg/m³；
2）二级增压焊接结构贮存容器，不该大于950kg/m³；
3）二级增压无缝结构贮存容器，不该大于1120kg/m³；4）三级增压贮存容器，不该大于1080kg/m³。

管网的管道内容积，不该大于流经该管网的七氟丙烷贮存量体积的80%。

管网布置宜设计为均衡系统，并应符合以下规定：
1）喷头设计流量应相等；
2）管网的第1分流点至各喷头的管道阻力损失，其彼其间的最大差值不该大于20%。

防护区的泄压口面积，宜按下式计算：
灭火设计用量或惰化设计用量和系统灭火剂贮存量，应符合以下规定：
式中：W -- 灭火设计用量或惰化设计用量(kg)
C1 -- 灭火设计浓度或惰化设计浓度(%)
S -- 灭火剂过热蒸汽在101KPa大气压和防护区最低环境温度下的比容(m³/kg)
V -- 防护区的净容积(m³)
K -- 海拔高度修正系数；
②灭火剂过热蒸汽在101KPa大气压和防护区最低环境温度下的比容，应按下式计算：
式中：W0 -- 系统灭火剂贮存量(kg)
△W1 -- 贮存容器内的灭火剂剩余量(kg)
△W2 -- 管道内的灭火剂剩余量(kg)；
④贮存容器内的灭火剂剩余量，可按贮存容器内引升管管口以下的容器容积量换算；
⑤均衡管网和只含一个封锁空间的非均衡管网，其管网内的灭火剂剩余量都可不计。

防护区中含两个或两个以上封锁空间的非均衡管网，其管网内的灭火剂剩余量，可按各支管与最短支管之间长度差值的容积量计算。

管网计算应符合以下规定：
①管网计算时，各管道中灭火剂的流量，宜采纳平均设计流量；
②骨干管平均设计流量，应按下式计算：
Qw=W/t
式中：Qw -- 骨干管平均设计流量(kg/s)
t -- 灭火剂设计喷放时刻(s)；
式中：Qg -- 支管平均设计流量(kg/s)
Ng -- 安装在计算支管下游的喷头数量(个)
Qc -- 单个喷头的设计流量(kg/s)；
④管网阻力损失宜采纳进程中点时贮存容器内压力和平均设计流量进行计算；
⑤进程中点时贮存容器内压力，宜按下式计算：
⑥管网的阻力损失应依照管道种类确信。

当采纳镀锌钢管时，其阻力损失可按下式计算：
L -- 管道计算长度(m)，计算管段中沿程长度与局部损失当量长度之和
Q -- 管道设计流量(kg/s)
D -- 管道内径(mm)；
⑦初选管径可按管道设计流量，参照以下公式计算：
式中：Fc -- 喷头等效孔口面积(c㎡)
qc -- 等效孔口单位面积喷射率[(kg/s)/c㎡]。

喷头的实际孔口面积，应经实验确信。

（三）IG541混合气体灭火系统
IG541混合气体灭火系统的灭火设计浓度不该小于灭火浓度的倍，惰化设计浓度不该小于灭火浓度的倍。

固体表面火灾的灭火浓度为%，标准中未列出的，应经实验确信。

当IG541混合气体灭火剂喷放至设计用量的95%时，其喷放时刻不该大于60s且不该小于48s。

灭火浸渍时刻应符合以下规定：
①木材、纸张、织物等固体表面火灾，宜采纳20min；
②通信机房、电子运算机房内的电气设备火灾，宜采纳10min；
③其它固体表面火灾，宜采纳10min。

式中：W -- 灭火设计用量或惰化设计用量(kg)
C1 -- 灭火设计浓度或惰化设计浓度(%)
V -- 防护区净容积(m³)
S -- 灭火剂气体在101KPa大气压和防护区最低环境温度下的比容(m³/kg)
K -- 海拔高度修正系数；
②灭火剂气体在101KPa大气压和防护区最低环境温度下的比容，应按下式计算：
S=+
式中：T -- 防护区最低环境温度(℃)；
式中：P1 -- 减压孔板前的压力(MPa，绝对压力)
P0 -- 灭火剂贮存容器充压压力(MPa，绝对压力)
V0 -- 系统全数贮存容器的总容积(m³)
V1 -- 减压孔板前管网管道容积(m³)
V2 -- 减压孔板后管网管道容积(m³)；
⑤减压孔板后的压力，应按下式计算：
P2=δ×P1
式中：P2 -- 减压孔板后的压力(MPa，绝对压力)
δ-- 落压比(临界落压比：δ=。

一级充压(15MPa)的系统，可在δ=~当选用；二级充压(20MPa)的系统，可在δ=~当选用；
式中：Q -- 管道设计流量(kg/s)
L -- 计算管段长度(m)
D -- 管道内径(mm)
Y1 -- 计算管段始端压力系数(10-1MPa·kg/m³)
Y2 -- 计算管段结尾压力系数(10-1MPa·kg/m³)
Z1 -- 计算管段始端密度系数
Z2 -- 计算管段结尾密度系数。

IG541混合气体灭火系统的喷头工作压力的计算结果，应符合以下规定：
qc -- 等效孔口面积单位喷射率[kg/(s·c㎡)]。

喷头的实际孔口面积，应经实验确信。