氣體滅火系統在建筑消防中的應用

余波

隨著當今科學和社會經濟的不斷進步和發展，電子、電氣設備在很多的領域都有大量的應用，這些電子、電氣設備也為我們帶來了很大的便利，也改善了我們的生活質量，但是也存在很大的安全隱患，它可能會因為某些原因導致一些災難，比如最常見的“火災”，由于這些設備都是帶電運行，所以一旦出現問題就會因為熱量太高造成火災。對此，我們對如何防止這方面的火災和如何使用氣體滅火器做了一些探討，主要是這些氣體滅火設備在建筑消防設計中的主要應用及它的意義。

眾所周知火災的危害，那么我們需要在火災發生時做什么，或是我們在火災發生時應該怎么使用氣體系統來滅火。

一、火災發生的條件

一般情況下，火災的發生需要具備兩個重要的條件，那就是氧氣充足和溫度達到了某些物質的可燃點，當這兩個條件同時具備時才有可能發生火災，所以我們滅火時就要從這兩個方向考慮，如果在火災發生時我們可以避免這兩個條件，那么我們就可以實現滅火。

為了實現滅火，首先，我們需要降低火災的范圍，降低發生火災場所的氧氣密度，其次，我們需要降低燃燒物品表面的溫度，而我們本文需要探討的滅火系統——氣體滅火系統，它的滅火原理就主要是這兩個方面，現在的滅火氣體有很多，不一樣的氣體滅火劑也存在著不一樣的優勢和劣勢，但是目前我國主要使用的是IG541、七氟丙烷和熱氣溶膠這三種氣體滅火劑。

二、三種常見的氣體滅火系統

1.IG540氣體滅火系統

很明顯這一類的氣體滅火系統多使用的氣體就是IG540，IG540是一種惰性氣體，我們就是利用它的惰性這一性質來滅火的，主要是因為大氣中常見的三種氣體氬氣、CO2、N2按照一定的比例混合、合成成為的IG540，混合之后的氣體每個氣體的純度都必須要達到百分之九十九以上，當然滅火的原理是一種物理過程，這種氣體滅火系統就是設計在建筑消防中，當此建筑發生火災時，系統會自動向外噴射氣體滅火劑，這種氣體和空氣混合，降低空氣中氧氣的密度，這就達到了滅火條件的其中一個，就可以使火災得到控制，也可能直接將火熄滅。

2.七氟丙烷氣體滅火系統

如果對化學有一定了解的人，應該都知道七氟丙烷，這個氣體也叫FM-200，它是一種無色、無味、無毒無腐蝕性的氣體，它是一種可以通過一系列化學反應從而實現降低環境溫度的氣體，很顯然，這類氣體在滅火中的作用主要是通過降低物體表面溫度，來實現滅火。這類氣體滅火設備在實際的應用中主要是分為三個方式來滅火。首先，因為氣體滅火器都是將氣體壓縮成液體儲存在滅火器當中的，在滅火的時候，將會是以氣體的形式噴射出來，由液體轉化為氣體，這一個過程中吸收熱，從而達到了降低溫度的要求。另外七氟丙烷是一個天然大分子物質，當噴射出去的時候化學鍵發生了斷裂，這個過程吸收熱，這就可以將燃燒物質表面的溫度降低下來，所以在建筑發生火災時，這一類氣體滅火器會自動向發生火災的地方噴射這一種氣體，從而降低環境的溫度，同時降低環境氧氣的密度，最后實現控制火情的作用。

3.熱氣溶膠氣體滅火器

熱氣溶膠氣體滅火器估計很多人都是很陌生的，甚至是沒有聽過這個名字，這一類滅火器主要是根據發生機制的不同分S型氣溶膠和K型氣溶膠，從化學上說這兩個類型分別是以Sr(NO3)2和KNO3作為主要的氧化劑。我們以KNO3為例介紹一下熱氣溶膠的滅火機理，這種氣體在高溫燃燒過程中，氣體溶膠微粒可以分解出很多不一樣的活性游離基，而且可以和氧氣發生化學反應，從而降低環境空氣中的氧氣密度，這就可以使火災無法繼續蔓延，這也是通過阻止火災蔓延來阻斷火災的一種方法，這也是氣溶膠滅火系統最主要的原理。

三、三種滅火器系統在實際消防滅火中的對比

因為現在國際上都倡導環保，所以根據環保的指標，我們在滅火氣體的選擇上面要注意，要從環保的方面對每一類氣體滅火系統進行評價，可以作為滅火的氣體，前提就是不能破壞大氣，不能對大氣環境造成任何影響。

首先是IG540氣體滅火系統，這類滅火系統在滅火完成后對大氣環境沒有任何不利的影響，對臭氧的損耗幾乎為0，它在滅火完成后，會將大氣中的氣體再次排入到空氣中。

其次是七氟丙烷氣體滅火系統，這類氣體滅火系統在對建筑滅完火后，它對大氣的環境也是沒有任何影響的，因為這一類氣體在空氣中的存在時間比較短，對臭氧的損耗也幾乎沒有，當然熱氣溶膠滅火系統的溫室效應潛能指標也是幾乎為0的，所以從環保性來說，這三種氣體滅火系統在實際建筑消防滅火上對環境并不會產生明顯的污染。

當然，我們也不能只看它們在環保性上的對比，也要看它們對我們人體是否有影響，如果有影響，滅火過程中可怕的就不是火了，可怕的是滅火系統噴出來的氣體。這時我們就需要從毒性、是否會造成人體缺氧、是否會阻礙人們的視線，從這些方面來分析。先說毒性，這三種氣體對人體來說，其中IG540沒有任何毒性，七氟丙烷和熱氣溶膠中具有少量的毒性，但是這兩種氣體在短時間內不會對人體產生不利的影響。另外，這三種氣體都不會對人的視線產生影響，不會影響人們的逃生。當然，這三種氣體也都不會造成人體的缺氧，但是，對于一些大型建筑，還是需要對氣體滅火防護區采用良好的通風，從而確保氣體滅火系統中滅火氣體排放的通暢。

四、氣體滅火系統在建筑中的應用情況

氣體滅火系統和一般的滅火系統有很大的區別，它對滅火系統有非常嚴格的要求，而且它對防護區也有對應的要求，當然，不能掩蓋氣體滅火系統在滅火方面要比以水為滅火材料的滅火系統的綜合效果差，如果建筑的管理人員不能對氣體滅火系統的防護區進行每日的檢查，當防護區遭到破壞或者是保護的對象發生改變的時候，哪怕是火災剛發生也不能及時滅火。一般在大型建筑上應用氣體滅火系統時，是按最理想的防護區的設計濃度和時間來進行滅火系統設計的，在實踐中，我們要根據防護區中每個房間的功能來進行房間內的分割，不能從整體來劃分防護區，因為這樣會造成防護空間不能形成一個封閉的理想空間。還有就是人員比較多的場所，要采用玻璃或者輕質材料進行分割，同時保證通風和采光，當火災發生時，還會出現很多在設計時想不到的意外，如在沒考慮到的地方放置一些易燃物體，就會很容易造成火災的蔓延，從而引起大面積的起火。

現在不一樣的氣體滅火系統擁有不一樣的特性，所以這些都需要在建筑設計初期進行非常深入的分析，要綜合考慮各種情況，比如從人員的安全性來考慮，像是博物館或者是圖書館，這種長時間都沒有人的地方，或者是只有幾個人的地方，我們要對防護區的通道以及滅火設備相當的熟悉，當火災發生時，要在最短的時間內迅速逃離現場；但是對于人員比較多的地方，應該使用IG540氣體滅火系統來滅火，這樣比較安全有效。當防護區建筑樓層過多時，應該選擇高壓二氧化碳滅火系統。因為這個時候，高壓二氧化碳具有很好的儲存能力。綜上所述，我們在選擇氣體滅火系統的時候要根據實際情況來考慮，不能每個建筑都用相同的滅火系統，一定要根據他們的功能和人員方面來進行判斷。

五、結語

每一個氣體滅火系統都有不一樣的優缺點，所以我們不能只在理論上面進行建筑消防設計。當然，在很多的大型建筑中，氣體滅火系統的應用越來越重要，這對一些不能利用水來滅火的地方，比如圖書館、博物館、文物館等，像這些不能使用水的地方很適用，但是氣體滅火系統也有缺陷，所以，我們在實際的建筑消防設計中，要有針對性，選用最合適的滅火系統。