智能建筑电气消防工程：系统分类与组成

气体灭火系统一般由灭火剂储存装置、启动分配装置、输送释放装置、监控装置等组成。为满足各种保护对象的需要，最大限度地降低火灾损失，根据其充装不同种类灭火剂、采用不同增压方式，气体灭火系统具有多种应用形式。

(1)系统分类

1)按使用的灭火剂分类

图3.28　二氧化碳储气罐

①二氧化碳灭火系统是以二氧化碳作为灭火介质的气体灭火系统。二氧化碳对燃烧具有良好的窒息和冷却作用，如图3.28所示。

二氧化碳灭火系统按灭火剂储存压力不同可分为高压系统(指灭火剂在常温下储存的系统)和低压系统(指灭火剂在-20～-18℃低温下储存的系统)两种应用形式。管网起点计算压力(绝对压力)：高压系统应取5.17 MPa，低压系统应取2.07 MPa。

高压储存容器中二氧化碳的温度与储存地点的环境温度有关，容器必须能够承受最高预期温度所产生的压力。储存容器中的压力还受二氧化碳灭火剂充装密度的影响，因此，在最高储存温度下的充装密度要注意控制，充装密度过大，会在环境温度升高时因液体膨胀造成保护膜片破裂而自动释放灭火剂，如图3.29所示。

图3.29　二氧化碳灭火系统

低压系统储存容器内二氧化碳灭火剂的温度利用保温和制冷手段被控制在-20～-18℃。典型的低压储存装置是压力容器外包一个密封的金属壳，壳内有隔热材料，在储存容器一端安装一个标准的制冷装置，它的冷却蛇管装于储存容器内。

②七氟丙烷灭火系统(图3.30)是以七氟丙烷作为灭火介质的气体灭火系统。七氟丙烷灭火剂属于卤代烷灭火剂系列，具有灭火能力强、灭火剂性能稳定的特点，其臭氧层损耗能力(ODP)为0，全球温室效应潜能值(GWP)很小，不会破坏大气环境。但七氟丙烷灭火剂及其分解产物对人有毒性危害，使用时应引起重视。

图3.30　七氟丙烷灭火系统

③惰性气体灭火系统。包括IG-01(氩气)灭火系统、IG-100(氮气)灭火系统、IG-55(氩气、氮气)灭火系统、IG-541(氩气、氮气、二氧化碳)灭火系统，如图3.31所示。由于惰性气体是一种无毒、无色、无味、惰性及不导电的纯“绿色”气体，故又称为洁净气体灭火系统。

图3.31　IG-541(氩气、氮气、二氧化碳)气体组成

2)按系统的结构特点分类

①无管网灭火系统是指按一定的应用条件，将灭火剂储存装置和喷放组件等预先设计、组装成套且具有联动控制功能的灭火系统，又称预制灭火系统。该系统又分为柜式气体灭火装置(图3.32)和悬挂式气体灭火装置两种类型，适用于较小的、无特殊要求的防护区。

图3.32　无管网灭火系统

②管网灭火系统是指按一定的应用条件进行计算，将灭火剂从储存装置经由干管、支管输送至喷放组件实施喷放的灭火系统。管网系统又可分为组合分配系统和单元独立系统。

组合分配系统是指用一套灭火系统储存装置同时保护两个或两个以上防护区或保护对象的气体灭火系统。组合分配系统(图3.33)的灭火剂设计用量是按最大的一个防护区或保护对象来确定的，如组合中某个防护区需要装置灭火，则通过选择阀、容器阀等的控制，定向释放灭火剂。这种灭火系统的优点是储存容器数和灭火剂用量可以大幅度减少，有较高的应用价值。

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图3.33　组合分配系统

单元独立系统(图3.34)是指用一套灭火剂储存装置保护一个防护区的灭火系统。一般来说，用单元独立系统保护的防护区在位置上是单独的，离其他防护区较远而不便于组合，或是两个防护区相邻，但有同时失火的可能。当一个防护区包括两个以上封闭空间也可以用一个单元独立系统来保护，但设计时必须做到系统储存的灭火剂能够满足这几个封闭空间同时灭火的需要，并能同时供给它们各自所需的灭火剂量。当两个防护区需要灭火剂量较多时，也可采用两套或数套单元独立系统保护一个防护区，但设计时必须做到这些系统同步工作。

3)按应用方式分类

①全淹没灭火系统是指在规定的时间内，向防护区喷射一定浓度的气体灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。全淹没灭火系统的喷头均匀布置在防护区的顶部。火灾发生时，喷射的灭火剂与空气混合，迅速在此空间内建立有效扑灭火灾的灭火浓度，并将灭火剂浓度保持一段所需要的时间，即通过灭火剂气体将封闭空间淹没实施灭火。

图3.34　单元独立系统

②局部应用灭火系统是指在规定的时间内，向保护对象以设计喷射率直接喷射气体灭火剂，在保护对象周围形成局部高浓度，并持续一定时间的灭火系统。局部应用灭火系统的喷头均匀布置在保护对象的四周，火灾发生时，将灭火剂直接而集中地喷射到保护对象上，使其笼罩在整个保护对象外表面，即在保护对象周围局部范围內达到较高的灭火剂气体浓度实施灭火。

4)按加压方式分类

①自压式气体灭火系统是指灭火剂无须加压而是依靠自身饱和蒸气压力进行输送的灭火系统。

②内储压式气体灭火系统是指灭火剂在瓶组内用惰性气体进行加压储存，系统动作时灭火剂靠瓶组内的充压气体进行输送的灭火系统。

③外储压式气体灭火系统是指系统动作时灭火剂由专设的充压气体瓶组按设计压力对其进行充压的灭火系统。

(2)系统组成

1)高压二氧化碳灭火系统、内储压式七氟丙烷灭火系统

这类系统由灭火剂瓶组、驱动气体瓶组(可选)、单向阀、选择阀、驱动装置、集流管、连接管、喷头、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管道管件及吊钩支架等组成。

2)外储压式七氟丙烷灭火系统

该系统由灭火剂瓶组、加压气体瓶组、驱动气体瓶组(可选)、单向阀、选择阀、减压装置、驱动装置、集流管、连接管、喷头、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管道管件及吊钩支架等组成。

3)惰性气体灭火系统

惰性气体灭火系统由灭火剂瓶组、驱动气体瓶组(可选)、单向阀、选择阀、减压装置、驱动装置、集流管、连接管、喷头、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管道管件及吊钩支架等组成。

4)低压二氧化碳灭火系统

该系统由灭火剂储存装置、总控阀、驱动器、喷头、管道超压泄放装置、信号反馈装置、控制器等组成。

5)无管网灭火系统

①柜式气体灭火装置一般由灭火剂瓶组、驱动气体瓶组(可选)、容器阀、减压装置(针对惰性气体灭火装置)、驱动装置、集流管(只限多点组)、连接管、喷头、信号反馈装置、安全泄放装置、控制盘、检漏装置、管道管件等组成。

②悬挂式气体灭火装置由灭火剂储存容器、启动释放组件、悬挂支架等组成。