高壓細水霧滅火系統在某縣級檔案館的應用

【摘要】高壓細水霧系統作為一種快速響應、早期抑制、安全有效的消防滅火系統，對諸如檔案館在內的特殊場所有廣泛的運用。在某縣級檔案館設計中，運用該系統對各類型庫房進行保護，分析細水霧系統的滅火機理，以此設計了系統組成，并確定了設計參數值。

0 引言

檔案館是收集、保管、提供利用檔案資料的基地和信息中心，通常由檔案庫、查閱檔案、檔案業務和技術、辦公和輔助等用房組成。其中檔案庫房是用于保留較高文物價值資料的場所，它所保存的各種檔案材料非常重要且具有不可替代性，檔案庫房火災具有可燃性強、蔓延迅速、撲滅困難等特征。因此需要選擇具有早期抑制、快速反應、高效滅火能力的滅火系統，滅火劑要適合被保護物的特性和要求，同時更要考慮其安全性及環保性。

1 項目概況

本縣級檔案館屬于國家乙級檔案館，工程總用地4673.97 m2，建筑總占地面積1105.25 m2，總建筑面積9251.76 m2，地上8層，地下1層，建筑地上高度30.45m，地上總建筑面積： 8146.51 m2，屬于高層建筑，建筑耐火等級為二級，附屬用房為值班室，配電房，細水霧技術用房。

一層主要為展廳（愛國主義教育基地）、服務大廳，查閱區、控制室和值班室。二、三層為展廳；四到七層為檔案庫房，庫房采用密集架收納檔案；八層為檔案館辦公用房、技術用房、報告廳和服務機房；

《檔案館建筑設計規范》（JGJ 25—2000）中明確提出了“特級、甲級檔案館中的珍藏庫和非紙質檔案庫應設惰性氣體滅火系統。特級、甲級檔案館中的其他檔案庫房、檔案業務用房和技術用房，乙級檔案館中的檔案庫房可采用水噴霧滅火系統或非鹵代烷氣體滅火系統。”，同時根據《檔案館高壓細水霧滅火系統技術規范》（DA/T45-2009）4.1.2條款及《云南省檔案局關于印發國家綜合檔案館新館設施設備配置及舉辦展覽工作的指導意見的通知》（云檔發2011-145）中相關要求，本項目檔案庫房區域均配置高壓細水霧系統。

2 高壓細水霧技術介紹

高壓細水霧滅火系統適用于撲救A類、B類、C類和E類火災。該系統對高危險場合的局部保護及密閉空間的保護特別有效。在煤炭行業、醫藥、石化、食品加工、古建筑、檔案館、隧道、商業民用建筑、地鐵、電力、電子行業等領域有廣泛運用前景。

細水霧滅火系統由細水霧噴頭、供水管網、加壓供水設備及相關控制裝置等組成，能在發生火災時向保護對象及空間噴放小粒徑水霧并產生撲滅、抑制或控制火災效果的自動系統。

細水霧滅火系統對保護對象可實施滅火、抑制火情、控溫和降塵的多種方式的保護，其滅火機理可歸納如下：

1 高效吸熱 由于細水霧的霧滴直徑很小，相對表面積較一般水滴大1700倍，在火場中能完全蒸發。按100℃水的蒸發潛熱為2257kJ/kg計，每只噴嘴噴出的水霧吸熱功率約為300kW，可見其吸熱率之高，冷卻效果之強。

2阻隔輻射熱 細水霧噴入火場后，蒸發形成的蒸汽迅速將燃燒物、火焰和煙羽籠罩，對火焰的輻射熱具有極佳的阻隔能力，能夠有效抑制輻射熱引燃周圍其它物品，達到防止火焰蔓延的效果。

3窒息 細水霧噴入火場后，迅速蒸發形成蒸汽，體積急劇膨脹，排除空氣，在燃燒物周圍形成一道屏障阻擋新鮮空氣的吸入。當周圍的氧氣濃度降低到一定水平時，火焰將被窒息、熄滅。

細水霧滅火系統按應用方式可分為全空間滅火系統和局部滅火系統。全空間滅火系統適用于撲救封閉空間內的火災，局部滅火系統適用于撲救大空間內的具體保護對象的火災。

按系統管網壓力可以分為高壓細水霧系統和中壓細水霧系統。高壓細水霧滅火系統 是指系統的管網能承受3.5MPa或更大的壓力的細水霧滅火系統；中壓細水霧滅火系統 是指系統的管網能承受大于1.2MPa但小于3.5MPa壓力的細水霧滅火系統。

3 本項目高壓細水霧系統技術參數確定及計算；

本工程采用高壓細水霧滅火系統。系統保護范圍為四到七層檔案庫房。包括紙質檔案庫房、光盤庫房、聲像檔案庫房、實物珍藏庫房、母片庫房等類型，每層五個保護區域，共計二十個保護區域。

3.1 技術參數

1、本工程所設的高壓細水霧系統為開式滅火系統，工作壓力位10MPa，應用方式為全淹沒細水霧滅火系統。最大防護分區面積為304㎡，位于四層庫房處。系統設計參數為：最小噴霧強度為0.75L/min·㎡，噴頭安裝高度2.8m，噴頭設計工作壓力為10.0MPa，噴頭選型最佳K值為0.7，噴頭流量Q=7L/min，，系統選用高壓細水霧噴頭，產品規格型號為XSWT-0.7/8-LA613， q=7.0L/min。

2、最大保護區域面積304㎡，系統設計流量為Q=0.75L/min·㎡×304㎡=228L/min，最大防護內有53只噴頭。

3、泵組選擇：高壓細水霧應采用柱塞泵，泵的揚程H=12MPa，流量Q=300L/min.，兩用一備.。

4、水池容積的確定：滅火延續時間（30min）內需要水量6.84 m3；系統所用水源為獨立設置的不銹鋼消防水箱，水箱容積為8m3。

5. 細水霧滅火系統管道和管接件采用不銹鋼材質。

3.2 系統工作方式設定

細水霧系統具有自動操作、手動操作和應急手動操作三種工作方式，自動啟動的控制程序為：保護區域內一級報警后，啟動警鈴，同時關閉空調、送風系統；兩級報警確認火災后，切斷非消防電源，啟動保護區域內聲光報警器，啟動公共應急廣播，開啟對應保護區域控制閥組的電動閥，然后啟動高壓水泵，完成細水霧滅火系統的啟動。當人員目測確認火災或自動控制還未動作，可按下手動啟動按鈕啟動系統；當系統不能自動啟動或者手動啟動按鈕控制失靈時，可進行機械應急操作，通過區域控制閥組中的電動閥開啟手柄啟動系統。所有聯動設備動作后向消防控制中心反饋信號。

4. 結束語

檔案館是貯存著珍貴文物歷史資料和人事檔案資料，屬于國家機密機構，其消防安全極為重要。而高壓細水霧系統，以其快速滅火、高效除煙、人員安全、節能環保等優點，在檔案館應用中具有良好的發展前景。檔案館被保護對象主要為檔案和電氣設備，良好的滅火性能和電氣絕緣性能是系統選型的首要條件。與中低壓細水霧相比，高壓細水霧霧滴直徑更小、滅火效果更好、系統用水量更少，因而更適合檔案館的消防需要，并得到了國際上的廣泛認可。與氣體滅火系統相比，高壓細水霧滅火系統具有較強的可持續控火、滅火的能力，目前國家《細水霧滅火系統技術規范》（GB50898-2013）已實施，高壓細水霧滅火系統必將在檔案館中獲得廣泛認可與應用。

參考文獻

[1] 葛偉 叢北華 韓新，高壓細水霧滅火技術在檔案館保護中的應用，中國消防工程網，2011.11

[2] 孫森林， 錢唐根， 方桂芳. 細水霧系統在檔案庫房中的應用. 消防技術與產品信息， 2003， 7.

[3] NFPA750 Standard on Water Mist Fire Protection Systems， 2003.

[4] Rudiger kopp， High Pressure Water Mist Library and Archive Protection. 2nd International Water Mist Conference， 2002.

[5] 國家細水霧滅火系統技術規范（GB50898-2013），2013.