(完整word版)高压细水雾灭火系统设计原则

1.细水雾系统规范与依据？
（a）美国《细水雾灭火系统设计标准》NFPA750-2006
（b）浙江《细水雾灭火系统设计、施工及验收规范》DB33/1010-2002 （c）北京市地方性标准《细水雾灭火系统设计、施工、验收规范》DBJ 01-74-2003
（d）江苏省地方标准《细水雾灭火系统设计、施工及验收规程》DGJ32/J09－2005
（e）湖北省地方标准《细水雾灭火系统设计、施工及验收规范》DB42/282-2004
（f）辽宁省地方标准《细水雾灭火系统设计、施工及验收规范》DB21/1235-2003
（g）山西省工程建设地方标准《细水雾灭火系统设计、施工及验收规范》PDBJ04—247—2006
（h）河南省工程建设地方标准《细水雾灭火系统设计、施工及验收规范》DB41T074—2006
（i）广东省工程建设地方标准《细水雾灭火系统设计、施工及验收规范》DBJ/T15-41-2005
（j）《火力发电厂与变电所防火设计规范》
（k）《钢铁冶金企业防火设计规范》
（l）上海《油浸式电力变压器火灾报警与灭火系统技术规程》
（m）国家《细水雾灭火系统技术规范》（征求意见稿）
（n）《档案馆高压细水雾灭火系统技术规范》DA/T45 2009
（o）UL2167--消防设备用水雾喷嘴的安全标准
（p）IMO/MSC668
（q）FM5560--Water Mist Systems
（r）VDS2498
（s）IMO933
（t）IMO800
（u）EN14972
高压细水雾系统设计原则
1、按同一时间内发生一处火灾考虑，组合分配式。

2、系统设计流量为最大一个保护区的计算流量。

3、原则上一套泵组保护同一单体建筑的所有保护区。

4、累积喷放时间：规范规定的最长时间30min考虑。

5、闭式系统：用于火灾水平蔓延速度慢，能及时控火、灭火的场所，保护目标为保护区的人员。

6、开式系统：用于火灾危险性较大的场所，防护目标为保护区域内的设备和人员，如机房等。

7、预作用系统：闭式喷头，干式支管，避免误喷与减少灭火时产生的湿度影响。

高压细水雾灭火系统适用的场合：
高压细水雾的优势
1：先进的灭火方式
与传统消防系统相比，细水雾系统具备多方面的优势
影响消防系统效果的关键在于细密水珠的生成，水珠的大小必须符合NFPA 750CLASS 1标准。

如此细小的水珠确保了高压细水雾系统使用极少量的水就能产生非常好的效果，而关键因素是系统的冷却能力和局部氧气置换效果。

2、冷却效果
经过高压雾化作用的高压水珠使得物体表面受冷却作用影响的面积显著增大。

这能够快速有效的从火焰中吸取能量（热量），强大的降温效果不仅用于消防灭火，而且还能保护人身及财产免受辐射热的伤害。

细水雾屏障也有效的保护了墙壁、门廊、外观等建筑结构。

3、氧气的置换作用
水珠直径每升水的喷淋面积小水珠大效果：0.01mm 200㎡（高压细水雾技术）。

而传统的水雾系统
只能将水珠和喷淋面积处理到0.1mm 20㎡--1mm 2㎡（传统消防技术）。

在火源处的细密水珠迅速蒸发。

蒸发仅发生在高温区域，而低温区域则因不产生蒸汽可便于逃生。

由于蒸发作用使得水的容
积膨胀了1640倍，把火源处的氧气挤压了出去，从而产生了局部的惰化效应。

这种效果可以和惰性气体灭火相媲美, 然而使用惰性气体灭火却必须将整个区域空气中的含氧量降低才能见效。

此外，低压细水雾系统或其它的传统喷淋灭火系统所产生的水滴要大得多，因而它转化成水蒸气的速度也会低很多，甚至其中很大一部分的水滴根本来不及转化。

因而，在高压环境下的局部氧气置换效应是高压细水雾的一项巨大优势。

为了达到最佳的灭火效果，在水的用量、水珠的大小以及喷头的安装位置和安装数量等方面，高压细水雾系统都是各个领域最为合适的选择。

4、对人体和环境无害
与其它化学灭火气体不同的是高压细水雾系统既不破坏臭氧层也不会增加温室效应。

同时也无需在灭火行动前预留出人身保护的预警时间。

火焰区域的局部氧气置换消防用水对比区域隔离要求不需要对电器零部件小(纯水) 大大小腐蚀性的副产的影响
高压细水雾系统在80-280BAR的操作压力下运行(1BAR-0.1MPA)。

这种高压有两种用途：
一是把水离析成毛细小水珠;二是使水珠获得足够大的加速动量。

如果用低压系统的话，不仅产生的水滴要大得多，而且所形成的喷雾水珠的动量也远远达不到要求。

1.特制的细水雾喷头是所有高压细水雾系统的核心部件。

它
们都经过类似于FACTOY MUTUAL等独立测试机构的严格检
验。

2.开放式喷头安装于干式管道系统中，而闭合式喷头与传统
的喷淋系统类似，可以被一个快速作用的玻璃球激活。

3.组合式喷头设计的概念使用户既可以采用标准通用型喷头，
也可以采用特殊专用型喷头，安装于夹层地板、天花板隔
层、超高温区域或风吹雨淋的区域等。

4.为了向系统提供高压动力源，系统采用了高压泵组和压力
瓶组。

泵组由多个独立水泵组件构成。

5.高压细水雾系统选用流量介于25－800升/每分钟的水泵组
件，因而系统的总体效率可以根据现场要求达到最优化的
适应调整。

6.采用数量众多的微型水泵组件可以极大地消减故障源。

为
了减少移动部分的数量，每一个泵组元件都配有一个驱动7.马达直接与之相连。

这里不使用齿轮箱传动，而采用电动
马达或柴油机马达。

8.高压细水雾系统中，在不同的区域选用不同网眼尺寸的过
滤网，以确保系统具备极高的可靠性。

9.根据不同系统型式，有各种区间阀可供选用。

可分别用于
干式和湿式管道网络，以及干式压力和预作用区域之中。

所有的阀门均可带有测试装置。

如果系统不通过玻璃球阀
激活启动，则可使用火灾报警系统来启动。

10.高压细水雾控制屏板采用了先进的PLC控制装置，能够很
容易地与火灾警报系统相连接。

根据需要，可以提供触摸
屏来操作控制装置。

另外，还可以通过MODEM很容易地进
行远程控制维护。

11.整个管道系统网络采用了专用不锈钢材料，这一材料符合
国际标准对用来制造细水雾灭火设备的要求，管道直径范
围介于10－40毫米之间。

整个系统的布局和安装均遵循相
应的国际标准。

用途：办公室, 酒店, 医院, 档案馆, 博物馆、办公室, 玻璃幕墙建筑……在公共建筑中，保护人的生命显得至关重要。

快速降温吸热：高压细水雾系统具有非常明显的降温效果，从而大大减轻了火灾的热量扩散, 并为人员逃生创造了更为有利条件。

高压细水雾系统为这类建筑提供了最理想的消防灭火方式，在使用传统的喷淋或低压细水雾系统时，消防水所造成的破坏有时竟超过了火灾本身所直接造成的损失。

相比之下，高压细水雾系统高效地使用消防水，使得该类损害降到了最低。

像档案馆或
博物馆这些以前未曾受到保护的敏感区域，完全可以使用高压细水雾系统来进行有效的防护。

由于使用高压细水雾灭火系统，宾馆、医院和办公室的经营者从短暂的灾后运营中断中得益。

由于小口经管道使得该系统能非常便捷地事后翻修安装于现有建筑物或历史性建筑物，对那些具有现代建筑技术的区域则更为理想。

省水环保：与传统的水喷淋系统相比，中央泵组所需的空间大幅减少，也不必使用大型储水罐。

电气绝缘性：数据中心电信系统和其它电子数据处理区域IT区域和电信机房可能会因为系统的超负载或电器短路而潜伏着较大的火灾隐患。

由于缺乏或缺失冷却系统，难以分散的热量更增加了火灾隐患。

这类数据处理中心的瘫痪会造成难以估量的损失。

消烟释毒：由于绝缘材料和塑料的燃烧，IT区域和电信机房的火灾时常释放出大量有害的酸性烟尘颗粒。

这些烟尘会散落在所有的物体表面之上，包括那些非常敏感的电路板表面上，极强的腐蚀性给这些敏感的电路和数据载体造成危害，进而最终导致系统主体的瘫痪。

与传统的气体灭火技术不同，高压细水雾高压细水雾系统能够通过限制烟雾的扩散来快速抑制火势蔓延。

烟尘微粒被这些密细的水珠所吸附，然后跌落在地板上。

由于使用了极少量的水，所以对EDP原器件的影响可以忽略不计。

高压细水雾系统可以用来防护房间、地板隔层和控制屏板，所有防护区域可共用同一个泵组。

如果在同一建筑物
中的不同区域，例如办公室、电缆管道等场合需要防护时，也可使用单独的中央泵组。

✧由于消防水转化成了细密的喷雾，所以不会产生影响机器使
用寿命的热应力。

这是因为细密的水珠所形成的均衡表面冷却效应。

✧用纯水扑灭燃油火灾采用高压细水雾系统扑灭厨房用燃油火
灾是最为理想的。

从系统工作原理来看，这一成效就更为浅显：细密的水雾珠是如此之轻，而难以穿透油层的表面；水珠迅速吸收火焰的热量，持续冷却燃油的温度，从而有效阻止油的再次燃烧，迅速地扑灭火灾。

✧高压细水雾壁挂式消防栓灭火遵从了与其固定式灭火系统的
相同工作原理。

所不同的是高压细水雾是通过人工操作喷雾枪而产生的。

针对不同的火灾所喷射的水雾形状可以很容易的进行调整。

特别细密的水雾可以有效地对付液体或粉尘起火，并且不会溅射或对火灾载体物产生破坏。

而高能的喷雾则用来对付规模较大的火势。

✧小口径软管以及容易操作的喷雾枪都具有很强的灵活性，在
释放水雾时几乎不产生任何反作用力。

✧对于那些没有室内消防装置的公司，或者在那些难以安装消
防设施的大公司里，高压细水雾移动灭火系统是极为成功的首选系统。

高压细水雾灭火系统特点
高压细水雾灭火系统适用于大多数火灾场合，特别适用于高危场合的局部保护、封闭空间的保护，如室内油浸式电力变压器、燃气轮机、船舶机舱、通讯机房、洁净车间、图书档案馆、地铁系统、隧道等处的灭火。

泵组式高压细水雾灭火系统主要由水源、供水设备（高压水泵及稳压装置）、系统管网、过滤装置、控制阀（组合分配系统的选择控制阀）、细水雾喷头及火灾自动报警联动控制系统等组成。

高压细水雾灭火系统的特点主要由高压和40-200µm的细水雾粒来体现。

泵组式高压细水雾灭火系统具有以下优点：
1、用水量少，储水设施较小，在相同灭火时间内，喷水量仅为
水喷雾的10%-20%.可减少水的危害。

2、灭火后几乎无水渍，对环境、保护物、人员均无损坏和污染，
是环保型灭火系统，特别适用于对水渍损失有严格要求的档案库房中。

3、反应时间快，对烟雾的擦洗可降低火灾的危险：高压细水雾
的喷头具有快速响应热量释放的机械结构，它采用于RT1小于25的玻璃泡;高压细水雾具有自动擦洗烟雾的能力，减少烟雾中的二氧化碳的伤害。

可有效吸收和降低火灾烟气中的固体悬浮颗粒浓度，降低毒性烟粒对人体的损害，提高火灾
时的能见度，即有利于人员安全疏散，又有助于消防控制。

4、以水作为灭火介质，价格低廉、来源广泛。

水罐常压贮存，
无泄漏问题，安全可靠。

5、降温作用强，火场周围的环境温度低，便于救灾人员接近。

6、应用范围大，无论防护区是开放空间还是密闭间均可采用。

7、系统构成灵活，开式或闭式系统均可，组成简单，维护方便，
工作可靠。

小空间库房可以用组合分配的全淹没开式系统，而大空间档案库房可选用闭式系统，不用将防护区分隔到2000M3以下，这是别的气体灭火系统所没有的优势。

8、灭火效能高：它冷却性能好、抑制性强。

高压细水雾还一
定的穿透性，可以解决全淹没和遮档的问题，还可防止火灾的复燃。

它适用扑救高温设备和表面的火灾。

9、相对气体灭火系统，它工程造价低，安装、维护简便，且不
会对环境及保护对象造成危害，避免了灭火剂与燃烧物发生链式反应而产品对人有害的气体。

它可局部应用，保护独立的设备或设备的某一部分，又可作为全淹没系统，保护整个空间。

尤其可用于水源匮乏的地区及部分禁止用水的场所。

10、系统所用泵组、阀门和管道均采用不锈钢材质，寿命长达
60年以上（传统气体或干粉灭火系统的寿命为10-15年）。

11、管道管径较小、节省管材。

相对于传统的自动喷水灭火系
统而言，其重量轻，可减少90%.同时，安装费用也相应降低。

高压细水雾灭火系统的灭火机理
高压细水雾的灭火机理主要是冷却效应，惰化效应和附加效应。

其冷却效应表现在：当水被分解成许多细小的水滴时，其结果产生了巨大的作用表面积，它将吸引火灾中的热量。

它将水的灭火性能与气体的渗透特性相结合。

它对各类火灾的穿透性和抑制性是通过具有高速动能的细水雾来达到的。

利用高压细水雾灭火技术，所产生的细水雾较传统的灭火技术有更大的作用面积和热交换面积。

它破坏燃料的热反馈，冷动火焰表面，同时雾滴会穿透火焰，能够大大提高灭火效率。

例如：将1L水从20℃升到100℃需要吸收335kJ的热量，再将其转换成水蒸气需要吸收2257kJ 的热量。

因此，水是在灭火中吸收热量最佳灭火介质。

其惰化效应表现在：高压水雾通过蒸发，水的体积增加到1640倍。

它稀释了水源附近空气中的氧气。

在这个过程中惰化灭火介质限制了火源向外的传输。

高压细水雾的扩散不仅可进入火源区而且可防止氧气的流入。

相对气体灭火，高压细水雾灭火系统不要求完全封闭空间。

在高压细水雾潜在的能量充分释放后，完整的火源被收藏在蒸发的水中，以便火灾能在几秒钟内窒息。

通常空气中氧的浓度约21%，当氧的浓度从火源空间立即减少到16%-18%时，不同灭火疚的组合将会产生。

在灭火的过程中，高压细水雾灭火系统还会产生一些其它的灭火
附加效应。

它们虽然不直接灭火，但对灭火有着正面作用。

高压细水雾具有烟雾、废气的洗涤作用。

这是因为燃烧的灰粒、煤烟颗粒与细水滴粘合而得到洗刷。

它具有屏蔽作用，类似于分离效果作用，减少火源对周围物体的热辐射，同时阻止火灾的扩散，对火灾起遮挡作用。

它表面冷却均匀，可运用于表面极不均匀外形的金属表面冷却。

它还有降低电导率的作用。

这是因为高压细水雾的电导率低，特别是当使用超纯水时，高压细水雾灭火系统可安装带电火灾的场所中。

国外研究表明，高压细水雾灭火系统成功的关键是增加单位何种水微粒的表面积。

细水雾的微粒越小，其表面积越大，同样何种水的总表面积也增大，则更容易吸收热量，冷却燃烧瓜。

水微粒细水后，吸收热量后易于、何种易于膨胀。

由于水蒸汽的产生，即稀释了火焰附近氧气的浓度，窒息了燃烧反应，又有效地控制了热辐射。

从而高压细水雾灭火体现出高效率的冷却与缺氧窒息的双重作用。

同时，细水雾水微粒直径大小的分布与灭火能力的关系也是个复杂的问题。

高压细水雾的水雾颗粒小于400µm，它对于扑灭B类火灾的效果较好;由于细水雾的喷射速度很高，虽然它不能穿透碳化层而浸湿燃烧物质，但在燃烧处的表面或封闭空间内有利于氧气减少，它还是可以扑灭A类可燃物的。

故对于一定的燃烧物，高压细水雾的颗粒直径不是决定灭火能力的唯一因素。

系统的灭火效果还与高压细水雾相对于火焰的喷射方向、速度和喷水强度等因素有密切的关系。

此外，燃烧猛烈的火灾较
燃烧缓慢的火灾容易被扑灭。

各类气体、干粉灭火系统
气体灭火系统有二氧化碳灭火系统、FM200七氟丙烷灭火系统、惰性气体（LG541）灭火系统、气溶胶灭火装置灭火系统等。

气体及干粉灭火系统可以用于档案库房灭火，但除瓶组多、造价高外还存在一些问题，如：CO2可能对人员造成窒息，对电子设备、磁记录设备有损害;FM200七氟丙烷灭火时对皮肤、纸张、玻璃、精密仪器有强烈的腐蚀性;干粉灭火后存在粉尘很难清理、对档案资料产生二次损害等问题;各类气体及干粉灭火系统对小空间优势，但对于大空间的档案库房，当采用管网系统时，其防护区面积不宜大于500m2，容积不宜大于2000m3，一旦超过该标准，得不将大空间档案库房划分成几个小防护区，使档案存放受到一定限制。

另外，储存气体和干粉的瓶组有时效，一般5-8年需要更换或添加药剂，维护管理费较高。

故气体及干粉灭火系统并不适用于大型档案库房灭火。