浅析建筑消防自动灭火系统
时间：2022-06-20 09:03:55
摘要：随着近几年我国对火灾事件案例的分析与调查，证明已经对建筑消防方面越来越重视，提出了多项自动灭火系统的喷水方式，并且是作为建筑消防的基本技术而普及推广的，以此来降低火灾发生的机率，为社会的发展营造一种良好的环境。本文就主要对自动消防系统中的高压细水雾系统做了简单的介绍，并通过一些典型的案例分析了自动灭火系统在实际运用中的重要性。
关键词：自动消防系统；高压细水雾；典型案例
中图分类号：D035.36文献标识码：A
1.引言
自动喷水灭火消防技术是到目前为止的最为有效的集报警与灭火于一身的建筑消防技术。所以，我国的工业与民用建筑正在努力地建立起以自动喷水消防灭火系统为主体的建筑技术系统。现在的一些外国大中型城市，相关火灾方面的保险费用投入已经由无自动灭火系统时，每100美元平均保险费用的0.3美元降到了设有自动灭火系统的0.03美元，可见其在建筑消防方面巨大的贡献。所以建设自动灭火系统是非常重要且是具有普遍意义的。
2.自动灭火系统中的高压细水雾灭火消防系统
2.1高压细水雾概念
所谓高压细水雾就是在最小的设计压力下，经由喷头喷出后，在轴线下1米处所在平面上形成的直径在DV0.5≤100um，DV0.99≤400um的水雾滴。通常情况下会将高压细水雾的工作压力设定为≥10MPa，但是只要管道内本身流体压力≥3.45MPa就可称为高压细水雾，其中提高动力的主要方式是高压泵的组合。同时，要想使用高压细水雾来进行灭火就必须要满足三方面必要条件，雾粒的速度大，直径小且在单位体积内的雾粒数是持续稳定的。因此，综上所述，高压细水雾灭火比中低压细水喷淋灭火的效果更好一些。
2.2灭火原理
高压细水雾灭火原理主要就是运用了惰化效应、冷却效应和附加效应。
其惰化效应主要表现在：通过水的蒸发，使水的体积膨胀到1640倍，这样就会稀释掉火源周围空气中的氧气，同时也就限制了火源向外面的扩散和外界氧气对其的补充。和气体灭火相比较，高压细水雾灭火系统不会要求在一个完全封闭的空间，当潜在的能量充分的释放完毕后，热量就会存在水中并被蒸发走，这样就可以使火灾在几分钟内被扑灭[1]。
其冷却效应主要表现在：当体积较大的水滴被分解为多个小水滴后，其作用的表面积被大大的增加，这样就可以很好的吸收火灾中产生的热量，是将水与气体的渗透性及灭火性相结合起来的典型。它有效的破坏了热量的反馈，穿过火焰，冷却了表面的温度，大大提高了其灭火的效率。举一个简单的例子，我们将1升水从25摄氏度加热到100摄氏度其所需要的热量在340KJ，如果在将其转化为水蒸气就要在多吸收2257KJ的热量。可见，水是灭火中吸收热量的最佳介质。同时，我们知道，在空气中氧气的含量在21%左右，当用此灭火方法可使氧气的浓度减少到16%到18%时，不同的灭火效应即附加效应会在这时候产生。
在高压细水雾灭火的过程中，会产生一些其他灭火的附加效应，这些效应虽然不能够直接灭火，但是也起到了一定的积极作用。简单的说就是①细水雾会有洗涤的作用，这是因为在火灾中，会产生大量的燃烧灰粒，煤烟等颗粒物质，通过与小水滴的结合就会起到洗涤的作用。②它还有屏蔽盒遮挡的作用，减少了火源对周围物体的热辐射，防止其进一步扩散。③有降低电导效率的作用，这是因为当使用纯水时，细水雾的导电率是很低的。④冷却比较均匀，因此可被使用在金属表面或者一些表面不够均匀的地方。综合以上的一些特点，高压细水雾灭火是十分适合在带电的场所被使用的[2]。
2.3高压细水雾系统的分类组成
此系统在固定系统中可分为钢瓶和水泵两种系统；在固定方式中又可以分为移动和固定两种系统；从管道补水的情况可分为湿、干管两种系统。现今，使用较多的还是钢瓶干管这种系统，可根据各个位置的压力不同，把气体和水流分为单流低压、单流高压和双流三种系统。
高压细水雾系统主要是有喷嘴、连接管、钢瓶和连接泵组成。其中钢瓶是有喷嘴、管件、控制阀、储水，气容器和报警探测器等多个部件组成。钢瓶系统在运行过程中比较类似于气体灭火系统。
在工作时喷嘴会在一定的压力下，通过旋转、撞击和射流等方式，将气体和水这两种流体喷出。其中，控制阀是整个系统的启动和停止部件，主要的功能就是接受信号、控制供气和供水的量，设置手动应急操作和反馈自动关闭等。
根据相关的规定，钢瓶装置最少有两套比较独立的地方。并且是由两种不同类型的组成，其中一种是氮气钢瓶，另外一种是大气压力下充水钢瓶。要知道，钢瓶在工作时的压力一般在12~15MPa，也有可以达到20MPa，用于储水的容器也一般在50L左右要求里面充满蒸馏水或者纯净水，在室温20摄氏度情况下，水的电导率不要大于508us/cm。要求装满的氮气瓶内氮气纯度不低于95%。
说到泵系统，其比较类似于一个雨淋系统，是有喷头、管路、控制器和探测器组成，其中阀是专门用于小规模的灭火系统。
管道一般采用无缝钢管，并用卡套式将管件进行连接，由于灭火系统比较纷繁复杂，所以为了减少压力，要给管道增设支架来减轻对其他设备的损坏。
3.相关的火灾实际案例
3.1上海的浦东机场在两侧已经有自动灭火系统成功扑灭初期火源的案例。在2000年7月2日的凌晨，刚刚被验收通过的7层商务楼里，一间在6层的40m2的室内，由于电气设备故障而引起了火灾，因安装有自动的灭火系统，它在第一时间发出了报警信息，同时，在5分钟后喷头自动打开喷水，把火源扑灭。事后得知，该工程中使用的自动喷头快速响应，由消防主泵、稳压泵和气压罐构成了消防高压给水系统。
3.2还是在上海的浦东市，某一建筑面积在14万m2的大型综合办公楼。在2000年8月26日15点，在此大楼内的某一饭店的厨房间内，因工作人员失误，中间擅自离开岗位，而导致锅内油温度过高引起自燃现象，当时就造成室内浓烟滚滚，消防搜救人员当时就根本无法进入现场进行营救，在5分钟后，自动喷水灭火系统启动，在多个喷头共同作用下火灾被迅速的控制住。
3.3 2005年7月，凌晨1点左右，某正在施工的会展中心大楼，在一间办公室内正在涂刷油漆时发生火灾险情，5分钟后，喷头感应到后随即开启，很快把火扑灭，其中灭火用水是来自屋顶的消防水箱，因为此时相应的楼内消防水泵还没有施工完毕。
4.相关案例分析总结
由上面的几个案例我们不难看出，自动喷水灭火系统在感应和最后把火灾扑灭的用时都是很短的，一般情况下都在5分钟左右开启，并能够保持20分钟左右，足以说明自动喷水灭火系统的潜力很大。尤其是在一些轻中型的危险场所，自动喷水灭火系统利用房屋顶部的消防水箱就可以很有效地控制甚至是扑灭初期火灾，它的采用不仅可以减低火灾的危害程度而且还可以减少投资降低供水量。
5.结束语
由以上实际案例中应用自动喷水灭火系统我们不难看出，其投资小，易于维护，且效果明显，建议相关部门可大力推广其在建筑中的使用，并通过相关政策加以扶持。需要注意的是，在大型的公共建筑内一定要设置双水源，保证水的供应量充足，对于较小型的建筑内，在保证设有自动喷水灭火系统的同时可只设单个水源供应，如采用压力水灌或者是消防水箱等，可保证喷水在20分钟左右，做到降低成本和提高安全性。
自动喷水灭火系统采用的是快速响应的新技术，使其比原来的系统具有更快的反应速度和可靠性，充分的发挥了作用。如还可在建筑物内设置防火分区，在每个分区内设置一个或多个喷头，这样就大大提高了消防的安全性。我们知道，再好的系统设备都离不开有效地科学管理，只有重视才能使发生火灾的势头得到有效控制。
参考文献
