浅谈某超高层办公楼七氟丙烷气体 消防设计要点

发布单位：无锡市消防救援支队 作者：张惠、王永鑫

摘要：笔者结合七氟丙烷自动灭火系统适用场所，通过实际案例分析设计中应注意的要点，结合设计参数的分析，选取最优设计方案。

七氟丙烷自动灭火系统是集气体灭火、自动控制及火灾探测等于一体的现代化智能型自动灭火装置，该系统装置设计先进、性能可靠，操作简单，环保良好等特点。七氟丙烷自动灭火系统由储存瓶组、储存瓶组架、液流单向阀、集流管、选择阀、三通、异径三通、弯头、异径弯头、法兰、安全阀、压力信号发送器、管网、喷嘴、药剂、火灾探测器、气体灭火控制器、声光报器、警铃、放气指示灯等组成。

笔者结合实际案例，探讨该气体灭火设计注意要点。某项目总用地面积3万方米，建筑面积10万平方米，建筑高度130米，塔楼为研发办公，裙房为商业，地下室为设备房及停车位。项目定位为战略性新兴产业总部基地，新一代信息技术产业集聚的先锋高地，在地下室设有园区级总数据中心机房、UPS配电间、UPS电池室、充电站低压配电室、数据中心低压配电室（一）、数据中心低压配电室（二）、预留供电局开关房、园区总配电房、低压配电室、高压开关站等相关电气专业设备用房，根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)第8.3.9条相关规定，本项目对上述相关电气用房设置七氟丙烷气体灭火系统进行保护。

1设计原理：

1.1控制方式。本系统具有自动,手动及机械应急启动三种控制方式.各防护区均设置两种火灾探测器,发生火灾时，气体灭火控制器接收到第一个火灾报警信号后，启动防护区内的火灾声警报器(警铃)，警示处于防护区域内的人员撤离;接收到第二个火灾报警信号后（类型不同），联动关闭排风机、防火阀、空气调节系统、启动防护区域开口封闭装置等，并根据人员安全撤离防护区的需要，延时不大于30s后启动电磁阀，驱动瓶内的气体开启选择阀和灭火剂储罐瓶头阀，灭火剂喷出实施灭火，同时启动安装在防护区门外的指示灭火剂喷放的火灾声光报警器、喷放指示灯;压力开关动作信号反馈给气体灭火控制器。当气体灭火控制器处于手动状态时，气体灭火控制器只发出报警信号，不输出动作信号，由值班人员确认火警后，按下气体灭火控制器控制面板上的应急启动按钮或保护区门口处的紧急启停按钮，即系统进入自动灭火程序模式,启动系统喷放七氟丙烷灭火剂实施灭火。

1.2、系统设计：根据建筑平面布局，数据中心机房、UPS配电间、UPS电池室、充电站低压配电室、数据中心低压配电室（一）、数据中心低压配电室（二）、预留供电局开关房、园区总配电房、低压配电室、高压开关站等相关电气专业设备用房共有十个防护区需要进行气体灭火的设计，根据《气体灭火系统设计规范》两个及以上的防护区采用组合分配系统时，一个组合分配系统所保护的防护区不应超过八个，结合十个防护区不同功能、设计浓度和喷射、抑制时间，笔者将气体消防系统共分为两个系统，各防护分区的设计参数详见下表：

根据上表，系统二中的充电站低压配电室及数据中心低压配电室，体积较小，实际应用浓度超过灭火设计浓度的1.1倍，不满足《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005第3.3.6条的规定，因此系统二中的充电站低压配电室及数据中心低压配电室需单独设置预制式七氟丙烷气体灭火系统，相关设计参数如下：

由上表可知，相关的系统参数均能满足规范要求。

1.3、系统图纸：

2、系统控制：   

2.1.自动控制：在防护区无人时，将气体灭火控制器的转换开关拨到"自动"位置，灭火系统处于自动控制状态。发生火灾时，气体灭火控制器接收到第一个火灾报警信号后，启动防护区内的火灾声警报器(警铃)，警示处于防护区域内的人员撤离;接收到第二个火灾报警信号后，联动关闭排风机、防火阀、空气调节系统、启动防护区域开口封闭装置，并根据人员安全撤离防护区的需要，延时不大于30s后启动电磁阀，驱动瓶内的气体开启选择阀和灭火剂储罐瓶头阀，灭火剂喷出实施灭火，同时启动安装在防护区门外的指示灭火剂喷放的火灾声光报警器、喷放指示灯;压力开关动作信号反馈给气体灭火控制器。

2.2.电气手动控制：在防护区有人工作或值班时，将气体灭火控制器的转换开关拨到"手动"位置,灭火系统即处于手动控制状态.当防护区发生火情,可按下气体灭火控制器内的手动启动按钮,或启动设在防护区门外的紧急启动按钮,即可按上述程序启动灭火系统，实施灭火。在自动控制状态,仍可实现电气手动控制.电气手动控制实施前防护区内人员必须全部撤离。

2.3.机械应急手动控制：当防护区发生火情，但由于电源发生故障或自动探测系统、控制系统失灵不能执行灭火指令时,在七氟丙烷储瓶间内直接开启选择阀和瓶头阀,即可释放七氟丙烷灭火剂，实施灭火。应急手动控制时,必须提前关闭影响灭火效果的设备,通知并确认防护区内人员已全部撤离后方可实施。

2.4.当发生火灾警报，在延迟时间内发现不需要启动灭火系统进行灭火的情况时，可按下气体灭火控制器上或手动控制盒内的紧急停止按钮，即可阻止灭火指令的发出，停止系统灭火程序。

3设计思路

3.1设计要点

3.1.1本工程相关的设备用房位置相对集中，需要采用气体灭火系统保护的功能用房较多，且部分保护区的体积较大，采用组合分配式七氟丙烷气体灭火系统较合理，组合分配系统的灭火剂储存量，仅需按储存量最大的防护区确定。分组设计时，结合设备用房的实际使用功能，充分考虑灭火设计浓度、设计喷射时间、抑制时间，严格按照规范强制性要求，合理布置系统各防火区。

3.1.2根据各个防护区所需灭火剂用量采用单向阀进行控制，以节约工程造价，在系统设计过程中，应注意相关防护区的实际使用浓度满足实际使用浓度不能超过设计浓度的1.1倍，对个别不能满足此条件的防护区筛选出来，专门设置一套预制式七氟丙烷气体灭火系统，采用两者结合的方式，灵活应用，在满足规范的前提下，能做到系统技术上切实可行，造价上经济合理。

3.2注意事项

3.2.1.防护区的围护结构及门窗的耐火极限不应低于0.50h,吊顶的耐火极限不应低于0.25h.相关的构件及装饰材料的性能参数中应予以明确。

3.2.2.防护区的门应向疏散方向开启，并能自行关闭；用于疏散的门必须能从防护区内打开。

3.2.3.储瓶间耐火等级不低于二级.储瓶间的门应向外开启，储瓶间应有单独的通道,其通道应直接通向室外或者疏散走到道的出口.储瓶间应设应急照明，储瓶间应有良好的通风条件，地下储瓶间应设机械排风装置，排风口应设在下部，可通过排风管排出室外。

3.2.4.防护区应设置泄压口，并宜设在外墙上，其高度应大于防护区净高的2/3。如防护区不存在外墙的，可考虑设在与走廊相隔的内墙上。相关泄压口的位置应明确注明相关的设置高度。

3.2.5.防护区的疏散通道及出口，应设应急照明与疏散指示标志。防护区内应设声报警器，必要时，可增设闪光报警器。防护区的入口处应设声、光报警器和灭火剂喷放指示灯，以及防护区采用的相应气体灭火系统的永久性标志牌。

综上所述，针对建筑功能需求，对不适合设置水系统灭火的场所应考虑设置气体灭火系统，气体灭火系统的设计应充分考虑防护区位置，结合设计浓度、设计喷射时间、抑制时间等关键要素，采取最优的设计方案，合理布局，节省投资造价，完备的消防系统不仅是相关设备房的保障，更是人民生命及财产安全的保障，由于笔者水平有限，上述内容难免存在有部分不足之处，还请各位同行及业内专家不吝赐教！

作者简介：张慧（1979-），女，工程师

参考文献

《建筑设计防火规范》GB50016-2014

《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005