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氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)泄壓口（自動(dòng)泄壓裝置）設(shè)計(jì)安裝與使用（上）
日期：2025-11-12 09:32
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摘要：
文章來(lái)源于：朱勁武（北京利達(dá)海鑫滅火系統(tǒng)設(shè)備有限公司，北京 聯(lián)系電話：13910793712）
氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)泄壓口（自動(dòng)泄壓裝置）設(shè)計(jì)安裝與使用
文章針對(duì)在實(shí)踐中存在的對(duì)自動(dòng)泄壓裝置的認(rèn)識(shí)誤區(qū)進(jìn)行了理論和實(shí)際上的說(shuō)明，強(qiáng)調(diào)自動(dòng)泄壓裝置，是與氣體滅火系統(tǒng)配套的必備設(shè)備，它不是一個(gè)常開(kāi)的孔，而是一種必須裝置。作者對(duì)自動(dòng)泄壓裝置如何正確設(shè)計(jì)、選擇、安裝、使用進(jìn)行了詳細(xì)闡述。使自動(dòng)泄壓裝置在氣體滅火中能正確發(fā)揮其實(shí)際功能和作用。
氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)泄壓口（自動(dòng)泄壓裝置）設(shè)計(jì)安裝與使用
文章針對(duì)在實(shí)踐中存在的對(duì)自動(dòng)泄壓裝置的認(rèn)識(shí)誤區(qū)進(jìn)行了理論和實(shí)際上的說(shuō)明，強(qiáng)調(diào)自動(dòng)泄壓裝置，是與氣體滅火系統(tǒng)配套的必備設(shè)備，它不是一個(gè)常開(kāi)的孔，而是一種必須裝置。作者對(duì)自動(dòng)泄壓裝置如何正確設(shè)計(jì)、選擇、安裝、使用進(jìn)行了詳細(xì)闡述。使自動(dòng)泄壓裝置在氣體滅火中能正確發(fā)揮其實(shí)際功能和作用。
關(guān)鍵詞：
自動(dòng)泄壓裝置、必備裝置、設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、工作原理、選用依據(jù)、安裝。
1 概述
氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)泄壓口，是指當(dāng)氣體滅火系統(tǒng)中的滅火劑噴放時(shí)，防護(hù)區(qū)內(nèi)的壓力值達(dá)到規(guī)定值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟泄壓的裝置，簡(jiǎn)稱(chēng)泄壓口，也稱(chēng)自動(dòng)泄壓裝置，是與氣體滅火系統(tǒng)配套的必備設(shè)備，一般安裝在氣體滅火系統(tǒng)保護(hù)區(qū)外墻或內(nèi)墻的泄壓孔上。（為便于表述，本文中統(tǒng)一簡(jiǎn)稱(chēng)泄壓口）。
氣體滅火系統(tǒng)滅火具有潔凈、絕緣性能好、滅火速度快等特點(diǎn)，在滅火中和滅火后對(duì)保護(hù)對(duì)象及環(huán)境沒(méi)有二次污染。因而被廣泛應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)房、電訊中心、通訊機(jī)房、圖書(shū)館、檔案館、珍品庫(kù)、博物館、配電室等潔凈場(chǎng)所。2006年來(lái)，隨著GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的頒布，消防監(jiān)督部門(mén)加大了滅火設(shè)備的檢查力度，2007年后市場(chǎng)對(duì)自動(dòng)泄壓口的需求也明顯增多。因泄壓口產(chǎn)品是新產(chǎn)品，目前國(guó)家、行業(yè)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)生產(chǎn)泄壓口產(chǎn)品的廠家或公司都只生產(chǎn)某一種類(lèi)型的泄壓口。而通過(guò)從百度、谷歌等搜索網(wǎng)站檢索來(lái)看，**介紹泄壓口應(yīng)用、設(shè)計(jì)、安裝與使用的資料和文章少之又少，給企業(yè)正確選擇、設(shè)計(jì)、安裝、使用泄壓口帶來(lái)了許多問(wèn)題，不利于泄壓口在氣體滅火中正確發(fā)揮其實(shí)際功能和作用。兩年多來(lái)，本人對(duì)國(guó)內(nèi)外各廠家泄壓口資料、樣品進(jìn)行了系統(tǒng)的收集，對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)。為使國(guó)內(nèi)自動(dòng)泄壓口產(chǎn)品得到正確的使用和發(fā)展，現(xiàn)特寫(xiě)此篇文章。在本篇文章中難免會(huì)存在一些不足和缺陷之處，本人真誠(chéng)的期待廣大同仁給予指正。
2 設(shè)置泄壓口的必要性
2.1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中使用泄壓口規(guī)定表述不清，造成歧義。
l GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)頒布之前，原有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)滅火系統(tǒng)必須使用泄壓口的規(guī)定表述模糊，用詞模棱兩可，致使在氣體滅火系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中相關(guān)設(shè)計(jì)和監(jiān)督部門(mén)無(wú)法正確設(shè)計(jì)和監(jiān)督泄壓口的安裝和使用。
GB50193-93《二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)條文說(shuō)明第3.2.6條中闡述：“采用全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)保護(hù)的大多數(shù)防護(hù)區(qū)，都不是完全封閉的，有門(mén)、窗的防護(hù)區(qū)一般都有縫隙存在；通過(guò)門(mén)窗四周縫隙所泄漏的二氧化碳，可防止空間內(nèi)壓力過(guò)量升高，這種防護(hù)區(qū)一般不需要再開(kāi)泄壓口。”
DBJ15-23-1999《七氟丙烷（HFC-227ea）潔凈氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》廣東地方標(biāo)準(zhǔn)第3.0.6條中Pf符號(hào)解釋?zhuān)?ldquo;Pf—圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)（Pa）。當(dāng)設(shè)有外開(kāi)門(mén)彈性閉門(mén)器或彈簧門(mén)的防護(hù)區(qū)，其開(kāi)口面積不小于泄壓口計(jì)算面積的，不須另設(shè)泄壓口。”
DG/TJ08-306-2001《惰性氣體IG-541滅火系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》上海地方標(biāo)準(zhǔn)條文說(shuō)明書(shū)3.1.2條解釋?zhuān)?ldquo;對(duì)于密封性較好的防護(hù)區(qū)，規(guī)定安裝泄壓口。”也就是說(shuō)防護(hù)區(qū)密封性較差的可不安裝泄壓口。
l 2006年3月GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，
由于該標(biāo)準(zhǔn)的宣傳、貫徹和印刷的滯后，各設(shè)計(jì)院和消防監(jiān)督部門(mén)實(shí)際上到2008年才開(kāi)始按此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)相關(guān)氣體滅火系統(tǒng)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)和監(jiān)督。但由于該標(biāo)準(zhǔn)中第3.2.7和第3.2.9條用詞模糊，給部分設(shè)計(jì)人員和用戶(hù)帶來(lái)誤解。規(guī)定第3.2.7條“防護(hù)區(qū)應(yīng)設(shè)置泄壓口，七氟丙烷滅火系統(tǒng)的泄壓口應(yīng)位于防護(hù)區(qū)凈高的2/3以上。”如此表述，導(dǎo)致部分人認(rèn)為泄壓口就是在離地三分之二的凈高處開(kāi)一個(gè)泄壓孔，而不是一種泄壓裝置，規(guī)定第3.2.9條“噴放滅火劑前，防護(hù)區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開(kāi)口應(yīng)能自動(dòng)關(guān)閉。”這再一次說(shuō)明泄壓口就是一個(gè)常開(kāi)的孔，加深了部分設(shè)計(jì)人員的誤解。
2.2 設(shè)置泄壓口的實(shí)際必要性
依據(jù)GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，七氟丙烷滅火系統(tǒng)滅火設(shè)計(jì)濃度一般為8％～10％。當(dāng)七氟丙烷滅火劑釋放到一個(gè)完全密封的防護(hù)區(qū)，驅(qū)動(dòng)氣體（氮?dú)猓┑尼尫藕推叻闇缁饎┰?/span>20°C標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氣化使防護(hù)區(qū)壓強(qiáng)隨之升高，藥劑吸收一部分的熱量，使防護(hù)區(qū)溫度降低，這造成壓強(qiáng)降低值很小。壓強(qiáng)的升高主要與防護(hù)區(qū)的密閉程度和滅火設(shè)計(jì)濃度以及泄壓口（自動(dòng)泄壓裝置）的密封性有關(guān)。壓力升高值基本上等于防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)體積濃度比，升高值為8～10KPa，這個(gè)壓強(qiáng)值將超過(guò)輕型、高層建筑和普通建筑1.2 KPa的6～8倍。
我們?cè)诿芊庑院玫?/span>108m3試驗(yàn)室做泄壓口開(kāi)啟動(dòng)作試驗(yàn)，開(kāi)啟動(dòng)作壓力設(shè)為1.1+0.1 KPa，理論計(jì)算試驗(yàn)氮?dú)鈮毫χ禐?/span>1.45MPa，實(shí)際試驗(yàn)壓力值為3.8 MPa，則高出2.62倍。這說(shuō)明滅火設(shè)計(jì)濃度小的七氟丙烷滅火系統(tǒng)，若防護(hù)區(qū)密封性較好時(shí)，氣體釋放后防護(hù)區(qū)壓力值仍能超過(guò)1.2 KPa，這將會(huì)給防護(hù)區(qū)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成損壞，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常滅火。
在IG-541混合氣體滅火系統(tǒng)中，滅火設(shè)計(jì)濃度為37.5％～43％；二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)中，滅火設(shè)計(jì)濃度在34％～62％之間。也就是說(shuō)當(dāng)這兩種滅火劑釋放到完全封閉的防護(hù)區(qū)內(nèi)，防護(hù)區(qū)內(nèi)的氣體體積迅速膨脹，防護(hù)區(qū)內(nèi)的壓強(qiáng)值將超過(guò)允許壓強(qiáng)1.2 KPa的25倍以上，足可以摧毀防護(hù)區(qū)內(nèi)整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。某公司在長(zhǎng)6m,寬6m，高4m的試驗(yàn)室做IG-541混合氣體試驗(yàn)，防護(hù)區(qū)內(nèi)開(kāi)有直徑Φ200mm的通風(fēng)口，通風(fēng)口上的排風(fēng)扇正常工作，當(dāng)向試驗(yàn)室噴入7瓶組70升IG-541混合氣體時(shí)，試驗(yàn)室的門(mén)被彈開(kāi)，排風(fēng)扇嚴(yán)重變形。
在我公司100m3以上試驗(yàn)室中，做IG-541混合氣體滅火系統(tǒng)實(shí)際滅火試驗(yàn)時(shí)，幾名有豐富氣體滅火系統(tǒng)模擬試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的泄壓口研發(fā)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)人員，深刻了解超壓氣體釋放時(shí)的威力和破壞力，在要求確保滅火試驗(yàn)成功和試驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備、墻體、門(mén)框及窗戶(hù)不受到破壞，人們又只能挑選一種類(lèi)型和規(guī)格的泄壓口進(jìn)行安裝時(shí)，這幾名人員不約而同的均提出以下兩套方案：
**套方案：若只能安裝一臺(tái)時(shí)，選用無(wú)電源式泄壓口。無(wú)電源式結(jié)構(gòu)中優(yōu)先選用室外壁掛無(wú)電源蓋式泄壓口。理由是：（1）無(wú)電源式泄壓口現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)合格后，再做試驗(yàn)則****無(wú)故障；有電源式泄壓口現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)合格后，由于它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜仍不能****確保無(wú)故障率，如：突然斷電、線路接觸**、無(wú)器件性能不穩(wěn)定等等原因。（2）室內(nèi)壁掛無(wú)電源式泄壓口裝置，理論計(jì)算的開(kāi)啟壓力值與實(shí)驗(yàn)參數(shù)值一致，這是由它的結(jié)構(gòu)而決定的。當(dāng)防護(hù)區(qū)內(nèi)壓力值達(dá)到裝置設(shè)定的壓力值時(shí)，同時(shí)開(kāi)啟，無(wú)開(kāi)啟滯后時(shí)間。有電源式比無(wú)電源式泄壓口大約滯后0.3秒鐘左右。而其它無(wú)電源式泄壓口裝置，閥門(mén)的開(kāi)啟受控于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制，理論計(jì)算的開(kāi)啟壓力值與實(shí)際試驗(yàn)參數(shù)值相差較大。所以，無(wú)電源式泄壓口開(kāi)啟壓力值必須以實(shí)際氣體噴放模擬試驗(yàn)參數(shù)值為準(zhǔn)。
**套方案：安裝兩臺(tái)，**臺(tái)為無(wú)電源式泄壓口，開(kāi)啟壓力值設(shè)定為1.1KPa以下正常開(kāi)啟；另一臺(tái)為無(wú)電源式或有電源式泄壓口，開(kāi)啟壓力值設(shè)定在1.3KPa，這樣能確保試驗(yàn)成功和**可靠。
2.3 新規(guī)范中明確規(guī)定氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)應(yīng)采用泄壓口
2006年3月2日發(fā)布的GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，從設(shè)計(jì)要求條款和防護(hù)區(qū)的泄壓口面積計(jì)算公式條款用詞來(lái)看，無(wú)論防護(hù)區(qū)門(mén)窗密封性好與差和防護(hù)區(qū)門(mén)安裝的是否為外開(kāi)彈簧門(mén)或彈性閉門(mén)器，如采用氣體滅火系統(tǒng)，則防護(hù)區(qū)內(nèi)都必須安裝泄壓口。泄壓口不是一個(gè)開(kāi)口，而是一種泄壓裝置。此裝置平時(shí)常閉，當(dāng)達(dá)到或接近防護(hù)區(qū)允許壓強(qiáng)值時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟泄壓，低于設(shè)定壓力值時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，以避免滅火藥劑流失，影響正常滅火效果。
近幾年來(lái)，采用泄壓口的多為一些重點(diǎn)工程和項(xiàng)目，對(duì)防護(hù)區(qū)內(nèi)溫度和濕度的精度要求很高，因此對(duì)防護(hù)區(qū)的密封性要求也很高。所以GB50370-2005《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，采用氣體滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)內(nèi)均應(yīng)設(shè)計(jì)安裝泄壓口。修改后的新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)舊的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中模棱兩可的用詞給予了修正。據(jù)各消防工程公司和本公司售后服務(wù)人員反饋，在各級(jí)消防檢查中，消防驗(yàn)收和監(jiān)督部門(mén)都均嚴(yán)格按新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，若消防項(xiàng)目中安裝了氣體滅火系統(tǒng)，首先要檢查各防護(hù)區(qū)是否安裝了泄壓口（自動(dòng)泄壓裝置）。
3 泄壓口面積設(shè)計(jì)依據(jù)與計(jì)算
3.1 防護(hù)區(qū)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)*高允許壓強(qiáng)
防護(hù)區(qū)內(nèi)門(mén)、窗上的玻璃允許壓強(qiáng)不應(yīng)低于建筑物的允許壓強(qiáng)。目前國(guó)內(nèi)各設(shè)計(jì)部門(mén)防護(hù)區(qū)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)，無(wú)論建筑物是輕型和高層建筑，還是標(biāo)準(zhǔn)建筑及地下建筑，均設(shè)定為1.2KPa，該值的設(shè)定是依據(jù)GB50370-2005標(biāo)準(zhǔn)中3.2.6條款，參照美國(guó)NFDA12B-1980標(biāo)準(zhǔn)中給出的，若設(shè)計(jì)部門(mén)和用戶(hù)需提高防護(hù)區(qū)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受的允許壓強(qiáng)，應(yīng)由建筑設(shè)計(jì)部門(mén)試驗(yàn)給出。
表4 建筑物的內(nèi)壓允許壓強(qiáng)
| 建筑物類(lèi)型 | 允許壓強(qiáng)（Pa） |
| 輕型和高層建筑 | 1200 |
| 標(biāo)準(zhǔn)建筑 | 2400 |
| 重型或地下建筑 | 4800 |
3.2 泄壓口面積計(jì)算公式
七氟丙烷和IG-541混合氣體滅火系統(tǒng)的防護(hù)區(qū)的泄壓口面積公式應(yīng)分別依據(jù)GB50370-2005標(biāo)準(zhǔn)中3.3.13和3.4.6公式計(jì)算。二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)應(yīng)依據(jù)GB50193-93中3.2.7公式計(jì)算該防護(hù)區(qū)的泄壓口面積。
3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3.1七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)泄壓面積電子表格計(jì)算表
注：（1）依據(jù)該表計(jì)算公式和說(shuō)明欄中的各公式，分別將L、B、H、t、C可變化的參數(shù)代入公式中，可計(jì)算求得防護(hù)區(qū)的總泄壓面積。
（2）若使用者經(jīng)常設(shè)計(jì)計(jì)算氣體滅火系統(tǒng)，則可編制一個(gè)電子表格，將字母上標(biāo)有‘’符號(hào)的可變化的參數(shù)填入表中，電子表格自動(dòng)快速準(zhǔn)確的計(jì)算出各相關(guān)參數(shù)。
（3）電子表格中主要公式編制方法：（a）分區(qū)1格中的L、B、H、VV、AV、t、S、C、K、W、P t參數(shù)分別為E4、E5至E15位置。（b）公式VV=E4*E5*E6；公式W=1.05*E12*E7*E11/E10/（100-E11）；公式FX＝0.13*（E13/E14）/SQRT(E15)。
3.3.2 IG-541混合氣體滅火系統(tǒng)泄壓面積電子表格計(jì)算表
注：（1）IG541混合氣體滅火系統(tǒng)防護(hù)區(qū)泄壓口總泄壓面積計(jì)算和電子表格編制方法與七氟丙烷滅火系統(tǒng)相同，這里不再贅述。
（2）IG51混合氣體滅火系統(tǒng)滅火藥劑剩余量公式為Ws≥2.7Vo+Vp，計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜，經(jīng)大量設(shè)計(jì)計(jì)算，剩余量一般為防護(hù)區(qū)設(shè)計(jì)用量的2～5%之間，則取剩余量K=1.05。
3.4主要?dú)怏w滅火系統(tǒng)在不同容積下的泄壓面積
防護(hù)區(qū)泄壓面積參數(shù)表
| 氣 體 類(lèi) 型 | 七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng) | IG541混合氣體滅火系統(tǒng) | |||
| 設(shè)計(jì)濃度（%） | 8 | 10 | 37.5 | 42 | |
| 噴放時(shí)間（S） | 9 | 9 | 55 | 55 | |
| 藥劑剩余量（%） | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
| 防護(hù)區(qū) | 泄壓總面積（m2） | ||||
| 防 護(hù) 區(qū) 容 積 (m3) | 100 | 0.03 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| 200 | 0.06 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | |
| 300 | 0.10 | 0.12 | 0.12 | 0.13 | |
| 400 | 0.13 | 0.16 | 0.15 | 0.17 | |
| 500 | 0.16 | 0.20 | 0.19 | 0.21 | |
| 600 | 0.19 | 0.25 | 0.23 | 0.25 | |
| 700 | 0.22 | 0.29 | 0.27 | 0.29 | |
| 800 | 0.26 | 0.33 | 0.31 | 0.33 | |
| 900 | 0.29 | 0.37 | 0.35 | 0.38 | |
| 1000 | 0.32 | 0.41 | 0.38 | 0.42 | |
注：（1）防護(hù)區(qū)內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓為1200Pa。
?。?/span>2）將防護(hù)區(qū)容積和保護(hù)對(duì)象的滅火設(shè)計(jì)濃度帶入本表中，便可快捷查得防護(hù)區(qū)的總泄壓面積。
（3）選用某廠家型號(hào)、數(shù)量的泄壓口的總面積不得小于防護(hù)區(qū)的總泄壓面積。