细水雾灭火系统在天津某控制中心中的应用

摘要：细水雾灭火系统是一种新型先进的自动灭火系统，具有安全性高、节约投资及环保等特点。本文简述了控制中心的特点和灭火要求，并结合消防工程设计实例介绍了细水雾灭火系统的构成、工作原理及在控制中心中的设计原则、设计参数、喷头布置及控制方式等，认为将该系统不仅能够取得较为理想的灭火效果，同时还可避免环境污染及水渍损害，并不对贵重的电气设备造成损害，具有多种应用优势，供建筑消防设计参考。

关键词：细水雾灭火系统；斥氧窒息；吸热冷却；控制大厅；弱电机房

中图分类号：F830.59 文献标识码：A 文章编号：

一、细水雾自动灭火系统的发展细水雾自动灭火系统最早应用在20世纪初期，主要用于可燃液体火灾的扑救和船用消防。受各种条件的制约，细水雾灭火系统在20世纪初期和中期未得到很好的发展，一直到1996年，哈龙被逐步淘汰后，NFPA750“Standard on Water Mist Fire Protection Systems”(即《细水雾灭火系统标准》)的正式了版才促进了细水雾灭火技术的大力发展。

20世纪末期，中国政府把“细水雾灭火技术”列为“九・五”攻关项目，国内各大消防企业也开始了对细水雾自动灭火系统的研究，其中浙江，江苏，北京，上海等地分别制定了地方标准。二、细水雾灭火系统适用范围

细水雾灭火系统可以用于扑救下列场所的室内火灾：

可燃液体火灾；

固体表面火灾；

计算机房、通信机房、控制室等火灾；

图书馆、档案馆、博物馆等火灾；

配电室、电缆夹层、电缆隧道、柴油发电机房、燃气轮机、燃起燃油锅炉房、直燃机房等火灾；

由于细水雾雾滴直径极小，且有间隙不连续，具有良好的电绝缘性能，因此可以替代气体灭火系统在通信、信号、变电所等重要的电气设备房间应用。

三、细水雾灭火系统的分类、特点及灭火机理1．分类

按系统压力可分为高压系统（≥3.45MPa），中压系统（1.21MPa~3.45MPa）和低压系统（≤1.21MPa）。按照系统应用可分为开式系统和闭式系统（湿式、干式和预作用系统）。按系统形式可分为全淹没系统、局部应用系统和分区保护系统。按照动力驱动方式分为泵组式（由水泵、水箱、管道、喷头等组成）和并组式（由气瓶、储水瓶及相应的附件，如瓶头阀、高压软管、集流管、管道、喷头等组成）。

2．特点

细水雾以水为灭火介质，在最小设计工作压力下、距喷头1.0m处的平面上，测得水雾的雾滴体积直径DV0.99＜1000µ或DV0.5＜300µ的自动灭火系统。作为一种新型的灭火系统，灭火介质为水，它不仅具有斥氧窒息和吸热冷却双重灭火效能，而且具有耗水少、无污染、扑灭快、效能高、水渍少、减烟雾、洗消毒尘、电绝缘性能好及对火灾现场人员无危害等优势。

细水雾系统与气体灭火系统在持续控制灾害的能力上差别很大，一般而言，气体灭火系统喷放时间60S，浓度保持时间10min，如果防护空间不密闭造成灭火介质泄漏，则再也无法实施进一步的灭火。而细水雾系统可以保证持续性的灭火扑救，并能够重复启动进行灭火，以应对复燃等问题，这对于防灾救援而言，意义重大。协水雾系统还能够随一定程度的通风和开口，根据国际细水雾检测标准要求，试验中必须保证空间有一定的开口面积，这是气体灭火系统根本无法比拟的。

细水雾灭火系统设备用房面积要求很低，泵组总占地面积不超过10m2，大大节省宝贵的地下空间。细水雾系统主管网管径一般不大于50mm，能够显著节约空间和减少布管成本。

3．灭火原理

（1）斥氧窒息：与传统的水喷淋、水喷雾的水滴相比，高压细水雾颗粒的体积小、比表面积大、空间颁密集均匀、重量轻、空间浮动时间长，能快速高交吸收热量 并汽化为水蒸汽，从而能使它的体积膨胀1700~5800倍而形成一种笼罩在火焰上的汽幕，火焰越大汽化速度越快、汽化越充分、“比效汽幕”越大；从而能使着火点附近的氧气及其它可燃蒸汽被排斥在火焰之外，进而难以维持燃烧而缺氧窒息。

（2）冷却灭火：研究表明，雾粒越小，比表面积就会越大，自由下落的速度就会越慢，吸热汽化所需要的时间就会越短，换言之，吸热冷却的效果就会越好，当着火点温度下降至起燃温度以下时，火焰便会熄灭。四、工程实例应用

1．工程概况

天津站交通枢纽管理控制中心工程，位于海河东路隧道以北，车站行李房以西的地块内。地上6层，地下3层，建筑高度23.80m，总建筑面积为27110.4m2，耐火等级为一级。

2．细水雾系统设计原则

本工程细水雾灭火系统用水量按同一时间内发生1次火灾考虑，根据保护对象的火灾特点对电控室、电信电视机房、弱电监控机房、弱电电源室、变电所及其夹层、控制室、高压室、控制大厅等级别较高的重要电气房间采用高压细水雾开式灭火系统。系统主要高压细水雾泵组（包括高压泵、稳压泵、自动补水装置、泵控制柜等）、细水雾喷头、进水过滤器、进水电磁阀、区域控制阀组、高压不锈钢管道等组成。

3．设计参数及设备选型

系统设计流量按照最大的一个分区内的喷头数计算，系统设计工作压力根据最不利点喷头工作压力不小于10MPa计算校核。系统设计流量Q=268L/min，系统设计工作压力H=12MPa。系统持续喷雾时间不小于30min。根据系统设计流量和系统设计压力选用高压细水雾泵组装置一套，高压泵三用一备，单台高压泵Q=112L/min， H=14MPa；稳压泵一用一备，单台稳压泵Q=11.8L/min, H=1.4MPa。在防护区域外就近便于操作的地方分别设置区域控制阀组，开式区域控制阀组包括控水球阀、电动阀、压力开关、压力表等，工作电压为AC220V。

高压细水雾灭火系统的补水压力不低于0.2MPa，且不得大于0.6MPa,为确保正常、连续供水。故在高压细水雾设备间内设补水增压泵两台(单台泵Q=18m/h3，H=32m) ，一用一备。补水电磁阀开启时，同时启动补水增压泵，补水电磁阀启闭由高压泵组式细水雾灭火装置内水箱液位控制。水箱容积按3min的系统流量考虑，有效容积为1m3。

4．喷头布置

根据保护区域的对象及空间尺寸选用高压细水雾喷头：对变电所夹层部分选用开式喷头：K=0.17，q=1.7L/min。其他保护区选用开式喷头：K=0.45， q=4.5L/min。开式喷头安装间距不大于3.0米，不小于2.0米，距墙不大于1.5米。

5．控制方式

开式系统控制方式：自动控制、手动控制和应急操作三种控制。

自动控制：灭火分区内一路探测器报警后，FAS系统联动开启警铃；当两路探测器报警确认火灾后，FAS系统联动开启声光报警器，并打开对应灭火分区控制阀，向配水管供水。主管道压力下降，则启动系统，压力水经过高压细水雾开式喷头喷放灭火。压力开关反馈系统喷放信号，并联动开启喷雾指示灯。开式系统的响应时间不大于30s。

手动控制：当现场人员确认火灾且自动控制还未动作，可按下现场区域控制阀的手动启动按钮，启动系统，喷放细水雾灭火。

机械应急操作：当自动控制与手动控制失效时，通过操作区域控制阀的手柄，打开控制阀，启动系统，喷放细水雾灭火。五、结束语控制中心属于重要的交通指挥调度部门，其安全性关系到城市交通线网的运行安全。高压细水雾灭火系统利用优质水扑灭、抑制和控制火灾，与气体灭火系统相比，具有灭火介质价格低廉，对人和环境没有危害的优质，同时也降低了对保护空间的密闭性要求。相对于水喷雾灭火系统，高压细水雾灭火系统的优质仍然显著，最主要的一点是高压细水雾灭火系统的用水量仅为水喷雾灭火系统的1/10。另外，对于本工程来说，控制大厅属于长期有人房间，高压细水雾的降温消烟作用也有利于火灾现场人员的安全逃生。因此，高压细水雾是一项值得推广的节能、环保、节水的灭火技术。

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