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淺談氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)濃度和**系數(shù)

日期：2025-10-02 03:13

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摘要：

文章來源于路景志南京理工大學(xué)

隨著我國建筑消防事業(yè)的飛速發(fā)展，近年來氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)到了越來越廣泛的應(yīng)用。特別是在許多防火重點(diǎn)部位，多數(shù)都采用了技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度高的氣體滅火系統(tǒng)。這就大大地提高了防火重點(diǎn)部位的**可靠性。與此同時(shí)，隨著氣體滅火系統(tǒng)的發(fā)展，國內(nèi)的設(shè)備制造廠家和施工單位如雨后春筍般的不斷增多，為了使得重點(diǎn)防火部位的氣體滅火設(shè)備質(zhì)量得到保證，一旦發(fā)生火災(zāi)能迅速滅火，就必須做到：a.該系統(tǒng)具有滿足滅火需要的足夠的滅火劑；b.具有符合設(shè)計(jì)要求并及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)火情和正確控制滅火裝置的報(bào)警控制系統(tǒng)；c.能使滅火劑**準(zhǔn)確地噴放到發(fā)生火災(zāi)的防護(hù)區(qū)的滅火設(shè)備和管網(wǎng)系統(tǒng)；d.符合要求的防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)等。這其中具有足夠數(shù)量的滅火劑是*為重要的。

　　氣體滅火系統(tǒng)中滅火劑的數(shù)量是根據(jù)該防護(hù)區(qū)的容積和滅火劑的設(shè)計(jì)濃度及所保護(hù)的可燃物質(zhì)的特性計(jì)算得來的。對于同一種滅火劑，由于其撲滅可燃物質(zhì)不同，其所選用的設(shè)計(jì)濃度也不相同，同樣，對于同一種可燃物質(zhì)，采用的滅火劑種類不同，其設(shè)計(jì)濃度也不同。下面我們就有關(guān)設(shè)計(jì)濃度問題進(jìn)行分析。

　　在國際標(biāo)I8014520-1《氣體滅火系統(tǒng)的物理性質(zhì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)》之3.6.1中指出：“系統(tǒng)設(shè)計(jì)濃度包含了滅火劑的滅火濃度和**系數(shù)”。3.6.3中指出“滅火濃度是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，撲滅某種可燃物所需的滅火劑的*小濃度”。7.5.1.2中指出：“每種滅火劑撲滅B類火的*小設(shè)計(jì)濃度必須是該種B類可燃物的試驗(yàn)滅火濃度乘以1.3倍的**系數(shù)”。同樣，7.5.1.3中指出：“每種滅火劑撲滅A類火的*小設(shè)計(jì)濃度必須是撲滅該A類可燃物的試驗(yàn)滅火濃度乘以1.3倍的**系數(shù)”。由此可見，設(shè)計(jì)濃度是該滅火濃度和**系數(shù)的乘積。即設(shè)計(jì)濃度是由滅火濃度和**系數(shù)兩部分組成的。

　　撲滅某種可燃物的滅火濃度是在所規(guī)定的試驗(yàn)條件下，進(jìn)行三次成功的滅火試驗(yàn)所測定而得到的。顯然，由于可燃物成分和批次的差異，試驗(yàn)取樣和實(shí)際工程中同類可燃物的差異，使得撲滅同類型可燃物滅火濃度是有差異的，雖然可能差異不大，但畢竟是一個(gè)范圍而不是某一不變的定值，所以，在國際標(biāo)I8014520-1的附錄C之C.6.1.3.2中這樣規(guī)定：“試驗(yàn)室滅火劑的滅火濃度是在連續(xù)三次試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)令人滿意的滅火的濃度設(shè)計(jì)濃度是試驗(yàn)室滅火濃度與合適的**系數(shù)之乘積”。

　　由于滅火濃度本身是試驗(yàn)值，是代表某種類型的可燃物質(zhì)火災(zāi)被撲滅時(shí)所用滅火劑的濃度，對于每一種確定的可燃物其滅火濃度就是在某一范圍內(nèi)的不確定值。為了確保能夠可靠的滅火而又不至于浪費(fèi)過多的滅火劑，選擇合適的**系數(shù)就顯得特別重要。

　　下面表中給出的幾種滅火劑的滅火濃度數(shù)據(jù)是美國的幾個(gè)不同的研究單位的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從中不難看出國家標(biāo)準(zhǔn)中給定的數(shù)據(jù)是綜合了各種試驗(yàn)結(jié)果而較為合理的選出的，但畢竟有所差異。

杯型燃燒器正庚烷滅火濃度燃燒值

滅火劑種類試驗(yàn)單位	HFC-227_ea	HFC-23	IG-541	HFC-236_fa	1301
美國**研究試驗(yàn)室 NRL	6.6	12			3.1
美國3M公司 Fenwal					3.9
美國大湖化學(xué)公司 GLCC	5.9	12.7			3.5
研究人員 Fewwal	5.8	12		5.3	3
國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究 NIST	6.2	12		6.5	3.1
安蘇爾消防公司 Ansul			29.1
新墨西哥工程研究院 NMERI	6.3	12.6		5.6	2.9

　　**系數(shù)也稱裕度系數(shù)，即在原滅火濃度的基礎(chǔ)上，額外增加一定數(shù)量的滅火劑用來作為設(shè)計(jì)濃度，使得滅火更加可靠、工程設(shè)計(jì)更加**。

包含在設(shè)計(jì)濃度中的**系數(shù)大致用來彌補(bǔ)如下內(nèi)容：

A.工程中的防護(hù)區(qū)不可能是**密封的，在滅火的過程中，

由于防護(hù)區(qū)的泄漏使得滅火劑的有效滅火濃度減少，尤其是滅火劑流量大，壓力高時(shí)，泄漏顯得更為嚴(yán)重，這部分損失有時(shí)可達(dá)到10%。

B.由于實(shí)際工程中的滅火環(huán)境溫度與試驗(yàn)室的試驗(yàn)溫度的差

異引起的滅火劑設(shè)計(jì)用量的誤差。例如：設(shè)計(jì)溫度通常用20⁰C，而實(shí)際滅火時(shí)可能是從-20⁰C到＋50⁰C之間變化的某一溫度值，這就造就了滅火劑用量的不確定性。

C.當(dāng)火場上的可燃物表面溫度過高時(shí)，使得滅火劑的滅火效率局部下降，出現(xiàn)滅火劑設(shè)計(jì)用量的不足而影響滅火效果。

D.由于可燃物種類繁多，不可能對每種物質(zhì)都進(jìn)行滅火試驗(yàn)，而只能按照類型來確定滅火濃度，當(dāng)在同類物質(zhì)中的各種物質(zhì)之間的燃燒性能、燃燒生成物、熱值等是有差異的，每種物質(zhì)的準(zhǔn)確的滅火濃度是不同的。

　　因此，適當(dāng)?shù)暮侠淼剡x擇**系數(shù)是很重要的。在前幾年，我國的設(shè)計(jì)規(guī)范中取1.2倍的**系數(shù)同樣在美國標(biāo)準(zhǔn)NFPA2001中也取**系數(shù)1.2倍?，F(xiàn)在為了與國際標(biāo)統(tǒng)一，在GA400-2002中取規(guī)定為1.3倍。**系數(shù)是設(shè)計(jì)濃度的重要組成部分，它是用來彌補(bǔ)諸多不確定因素對滅火效果造成的影響，它直接關(guān)系到滅火系統(tǒng)中滅火劑的數(shù)量，直接影響到消防工程的**可靠性。所以**系數(shù)是規(guī)范中的法定計(jì)量，是不能任意增大或減少的。

　　目前我國標(biāo)準(zhǔn)GA400-2002中對各類滅火劑撲滅正庚烷和A類表面火的滅火濃度和*小設(shè)計(jì)濃度進(jìn)行了規(guī)定：

滅火劑名稱	B類正庚烷火		A類木垛表面火
滅火劑名稱	滅火濃度%	*低設(shè)計(jì)濃度%	滅火濃度%	*低設(shè)計(jì)濃度%
HFC-227	6.6	8.6	5.8	7.5
HFC-23	12	15.6	15	19.5
IG-541	33.8	43.9	28.1	36.5

　　由于同一類可燃物之間的差異，各種可燃物的*低設(shè)計(jì)濃度也不同，但到目前為止，試驗(yàn)數(shù)據(jù)還很少，在使用過程中，通常按如下數(shù)據(jù)分類。

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