浅谈气体灭火系统在中山大学附属第六医院的应用

摘要：针对医院建筑有着特殊的功能特点和使用要求，如医院病房有很多重要的医疗器械，通信机房以及计算机房、贵重设备和精密仪器。运用传统的水灭火系统已不能真正满足这类特殊场合消防的需要, 而气体灭火剂能在防护区空间内形成各方向均一的气体浓度，而且至少能保持该灭火浓度达到规范规定的浸渍时间，实现扑灭该防护区的空间、立体火灾等性能, 完全能满足这些场合的灭火要求，且不会对设备造成损害。在对CO2，气溶胶，七氟丙烷，烟烙尽等几种灭火器的比较后，根据医院重要设备房的高要求，最后选择了七氟丙烷灭火系统。

关键词：灭火系统；七氟丙烷；医院；

Abstract: Based on the hospital building has its special function and use requirement, such as hospital wards has many important medical equipment, communications room, computer room, expensive equipment and precision instruments. The use of traditional water fire extinguishing system has been unable to meet the need of this kind of special occasions, fire, gas fire extinguishing gas concentration agent can form the uniform in the protection zone spaces, but at least can keep the fire extinguishing concentration of dipping time specification, implementation to extinguish the protection zone of the space, three-dimensional fire performance, completely to meet these demands in fire, and no damage to equipment. In the CO2, aerosol, propane, Inergen, comparison of several fire extinguishers, according to the requirement of hospital important equipment room, the final choice of the heptfluoride propane fire extinguishing system.

Keywords: fire extinguishing system; General Hospital;

中图分类号：R197.4 文献标识码：文章编号：

引言

随着经济的快速发展和科学技术水平的不断提高, 医院各种大型、精密的治疗和检查设备也获得更广泛的应用。同时, 由于医院建筑新材料的使用, 工作人员、治疗和检查人员的繁多, 诱发火灾发生的因素也越来越多, 一旦失去对火灾的控制, 往往会带来灾难性的伤害。医院放射科、重要设备室、信息中心和配电房等由于其部位的特殊性，宜采用气体灭火系统, 用以控制或扑灭初期火灾, 减少火灾损失。

一、工程概况

中山大学附属第六医院综合楼总用地面积约为20250.9平方米，建设规模为1000床位三甲综合医院，总建筑面积141692平方米。其耐火等级为一级。本建筑地下2层设有变配电室、柴油发电机房；消防水池、消防水泵位于地下4层，消防水泵房出口直通安全出口。建筑地下一层设有放射科、重要设备房等等；以上场所或是设有电气设备，或是设有非常贵重的设备，是医院建筑中消防保护的特殊场所。

二、医院特殊场所灭火系统比较

2.1设计现状

高层医院建筑作为一类高层建筑，根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045―95，2005年版）规定：建筑高度不超过100m的一类高层建筑及其裙房，除游泳池、溜冰场、建筑面积小于5.00m2的卫生间、普通住宅、设集中空调的住宅的户内用房和不宜用水扑救的部位外，均应设自动喷水灭火系统，该医院建筑高度25层，不超过100m，属于高层建筑，按照规范是要设置自动喷水灭火装置的。而由于以上场所内的电气设备、贵重设备，无法采用自动喷水灭火系统进行保护，目前工程中多采用气体灭火系统保护以上场所。

通常，变配电室、柴油发电机房内平时没有工作人员，而直线加速器机房、MR、CT等医技机房内常出现病人和医务人员。如何做到火灾时既能灭火,又能最大限度地保护人员的安全，是工程考虑的重点。在这方面气体灭火系统有一定的优势。从而不断开发出多种气体灭火剂，有七氟丙烷灭火、气溶胶药剂、烟烙尽IG-541、二氧化碳等气体灭火剂。

2.2几种气体灭火剂系统比较

（1）二氧化碳灭火原理:在常温常压条件下是一种无色、无味、不导电且不腐蚀的气体，其灭火原理是在灭火时稀释氧气，氧含量降低会使燃烧时热的产生率减小，而当热产生率减小到低于热散失率的程度，燃烧就会停止下来。

缺点：在有人的情况下二氧化碳的浓度达到10％时在几分种内会使人丧失意识甚至死亡，必须考虑人身安全防范问题，因此二氧化碳系统不适合应用于医护人员和患者很密集的场所。二氧化碳系统在释放过程中由于固态二氧化碳存在，会使防护区的温度急剧下降，可能会对精密仪器设备有一定影响，而且其灭火需要浓度很高，在大气中存活寿命较长，对全球温室效应会有较大影响，欧美许多国家已经禁止该系统。

（2）烟烙尽灭火原理：是氮气、氩气和二氧化碳混合而成的一种灭火剂。由于含有CO2和N2，所以这两种气体在灭火过程中有可能参加反应。其灭火机理为稀释燃烧区内氧气，达到窒息灭火的目的。

缺点：罐装需特殊设备，其高压气态储存方式带来了储瓶数量大，占地面积大，在国内只有上海、天津等有限的大城市可以罐装。

（3）七氟丙烷的灭火原理：是一种无色无味，不导电、无二次污染的气体，具有清洁、低毒、电绝缘性好，灭火效率高的特点，特别是它对臭氧层无破坏，在大气中的残留时间比较短，是目前开发研究比较成功的一种洁净气体灭火剂。它可以阻断着火化学反应过程，达到灭火的功能。七氟丙烷的灭火过程是在分子以物理性冷却火焰，和冷冻用化合物同属一类。它是一种有效的热转换剂。可以有效地把火中的热能消除，以致燃烧反应不能维持下去。另外，它还具有一种化学灭火反应，在火中释放恒量游离基，最终阻止燃烧的连锁反应。

（4）气溶胶的灭火原理：利用固体微粒在高温下产生金属阳离子与燃烧反应过程中产生活性自由基并发生反应，抑制燃烧反应的进行，达到化学灭火的效果。

缺点：灭火后有残留物，属于非洁净灭火剂，对特定的设备能造成一定的损害。

2.3灭火系统的选择

根据我院综合病房楼的特点, 通过几种气体灭火剂的比较，发现七氟丙烷目前保护是医院特殊设备的替代物，而且在常温下加压可液化，灭火后无残留物，对环境污染很小，且不含溴和氯元素，对臭氧层的耗损潜能值为零，符合环保要求，是新型高效低毒灭火剂，灭火浓度较低，钢瓶使用量少，可节约空间，保留了卤代烷极佳的化学抑制特性，以化学和物理机理相结合的方式灭火，灭火不会影响空气中氧的含量，在医护人员和患者每天出入的情况下, 不会对人体造成危害，所以我们的气体灭火系统选用七氟丙烷。

三、方案设计

方案初步设计是依据国家现有有关气体灭火系统的设计规范（GB50163-92）、国外有关规范（NFPA2001）及国家公安部消[1998]001号《七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计及使用暂行规定》所制定的。

3.1 系统设计说明

在我院各个部门在受气体保护的区域内都设置烟温感报警、联动系统及无管网的七氟丙烷气体灭火系统。护区设置烟温感报警系统，采用双回路报警的方式,烟感和温感分别作为一路报警和二路报警。防护区内设声光报警器，作为一级火警警报输出。出口外设警铃，作为二级火警警报输出。防护区出口外设放气指示灯，灯亮时禁止人员进入。防护区出口外设手动按钮，作为紧急启动气体用。

图1 七氟丙烷气体灭火系统工作原理图

3.2有关防护区气体用量计算表如下：

表1

表2

表3

3.3七氟丙烷气体灭火系统在附属第六院的运用

（1）当某个保护区有火情发生时，烟、温两路探头把火警信号传至气体灭火控制盘及控制室，声、光自动报警并按照预定模式自动延时，启动电磁阀及方向阀，使FM-200储气钢瓶喷放气体至发生火情的保护区，也可以手动放气或进行机械紧急启动。

（2）FM-200气体灭火系统保护区环境温度应0-55℃，存储压力25/BAR。控制盘设有手/自动转换装置，可控制气体灭火设备的起停。控制盘还设有备用电源，操作时间为25小时。气体喷放的延迟时间0-30 秒钟可调。表示系统状态的所有信号都可以传输到当地的气体灭火控制盘或传到消防中央控制室。钢瓶的瓶头阀部位设有安全阀，在超压时可以自动泄压，从而起到保护作用。

（3）钢瓶的放气启动头及方向阀均采用25VDC 电磁阀控制， 由气体灭火控制屏给出放气信号，启动钢瓶。在断电或紧急情况下，可通过钢瓶上的手动启动头施行手动启动。手动及电动启动方式作用在钢瓶的瓶头阀上，而从属钢瓶则用主气瓶的压力通过压力启动头控制启动。系统喷放气体后，连接在管路系统上的喷气压力开关会给出放气返回信号到中心控制室。

3.4防护区的要求及注意事项

（1）防护区内应有疏散信道和出口， 保证人员在30s 内能撤离防护区，防护区内的疏散信道和出口，设应急照明与疏散指示标记，防护区内和防护区的人口处装有火灾声、光报警器。

（2）灭火系统设自动控制、手动控制和机械应急操作，手动控制装置、手动与自动转换装置设在防护区内和防护区疏散出口边便于操作的地方，机械应急操作装置设在储瓶间内。

（3）防护区的门应向外开启，并能自行关闭，疏散出口的门，必须能从防护区内打开，灭火时应保持封闭条件，除泄压口以外的开口以及用于该防护区的通风机和通风管道中的防火阀在喷放FM-200前应做到关闭。故防护区的门可做成装有外开门闭门器或弹簧的门，这样保护区可不设泄压口，而通风机和防火阀的关闭可通过气体灭火控制屏输出接口达到。防护区的围护构件和门的耐火极限不应低于0.50h，吊顶的耐火极限不应低于0.25h，防护区的门窗及围护构件的允许压强不应低于1.2x103Pa（表压）。

（4）根据火灾的类别选择合适的设计灭火浓度以及在防护区火灾时要求灭火机喷放时间内达到设计灭火浓度，尽可能地在火灾后最短的时间内将火扑灭。配置一定量的独立呼吸器， 已备紧急救护未逃离防护区的人员。

四、结束语

在配有重要仪器医疗设备的控制装置中, 不采用传统的喷水系统灭火，是因为电气电子设备不能用水侵，对其有破坏作用，且很多设备都很贵重。所以运用传统的水灭火系统很难真正满足医疗设备消防的需要。通过上述的分析, 笔者认为七氟丙烷是最佳替代灭火剂,在医护和患者流动性很强很密集并且又有特殊的精密仪器设备等条件的特殊场所，运用七氟丙烷气体，其特性无色、无味以及毒性较低，对人体不会产生不良影响，对设备不导电不腐蚀，符合环境要求，是气体灭火发展的方向。 随着七氟丙烷等气体灭火系统的出现, 可以很好的解决医院大型医疗设备的消防难题。

参考文献：

［1］温明，赵靖.七氟丙烷灭火系统在国航档案馆工程中的应用.煤炭工程[J]，2007，03：94-96．

[2]广东省工程建设地方标准.七氟丙烷（HFC227ea）洁净气体灭火系统设计[S].

[3]国家建设部.气体灭火系统设计规范(GB50370-2005)[S].

[4]DG/TJ08- 307-2002,七氟丙烷灭火系统技术规程[S].