酒店项目气体灭火系统技术经济比较分析

引言

建筑项目中的强弱电机房可采用的灭火系统以气体灭火系统为主,根据项目特点,选择合适的气体灭火系统,对于初投资和日后运行有着至关重要的意义。

1项目概况

本项目位于湖北省武汉市,为联投广场福朋喜来登酒店。酒店总建筑面积约47000m2。地上共34层,建筑高度149.8m,地上酒店建筑面积约39000m2,地下层酒店建筑面积(不含车库)约8000m2。

2分析内容及背景

2.1分析内容

强弱电机房采用七氟丙烷、IG541混合气体亦或是热气溶胶预制灭火系统。

2.2分析背景

(1)根据公消(2007)226号文件《关于贯彻公共安全行业标准加强消防监督有关问题的通知》,高层民用建筑中火灾危险性大、发生火灾后对生产和生活产生严重影响的配电室等,应设气体灭火系统。喜达屋要求计算机房、交换机房采用七氟丙烷。因此,本项目区中的变配电室、开关站、计算机房、交换机房拟采用七氟丙烷气体灭火系统。

(2)业主提出变配电室等机房是否可以考虑其他气体灭火方式,据此笔者对七氟丙烷、IG541混合气体及热气溶胶预制灭火系统的特点做对比分析,供业主参考并决策。

3方案技术对比分析

3.1适用范围

七氟丙烷灭火系统用于油浸变压器室、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区以及通信机房和电子计算机房等防护区。

IG541混合气体灭火系统用于扑救A类(可燃固体表面火灾)、B类(可燃液体火灾)、C类(灭火前可切断气源的气体火灾)、E类(电气设备火灾)等火灾,不适用于扑救D类活泼金属火灾,也不适用于扑救含有氧化物的化合物火灾。

热气溶胶预制灭火系统:s型用于扑救电气火灾,K型及其他型不得用于电子计算机房、通信机房等场所。

3.2灭火剂

各气体灭火系统的灭火剂对比如表1所示。

3.3灭火原理

七氟丙烷灭火系统通过抑制化学反应、窒息、隔离来灭火。IG541混合气体灭火系统依靠物理稀释来灭火。

热气溶胶预制灭火系统利用负催化、烟雾窒息来灭火。

3.4灭火效率及速率

七氟丙烷灭火系统对配电室灭火浓度为9%,喷放时间不大于20s:计算机房,灭火浓度为8%,喷放时间不大于8s。

IG541混合气体灭火系统灭火浓度37%~43%,当喷放至设计用量的95%时,其喷放时间为48~60s。

热气溶胶预制灭火系统对配电室灭火密度,s型和K型不小于200g/m3,喷放时间不大于220s:计算机房灭火设计密度,s型不小于230g/m3,喷放时间不大于90s。

3.5贮存压力及工作压力

各气体灭火系统的贮存压力及工作压力对比如表2所示。

3.6对建筑结构的要求

七氟丙烷灭火系统:a.防护区维护结构及门窗的耐火极限均不低于0.5h:b.防护区灭火时保持封闭条件,防护区内需设置泄压口:c.防护区的门应能向外开启并能自动关闭:d.围护结构所能承受内压的允许压强不低于2.2kPa。

IG541混合气体灭火系统与七氟丙烷a、b、c、d要求等同。

热气溶胶预制灭火系统与七氟丙烷a、b、c要求等同:d因热气溶胶灭火剂灭火时产生的气体量比七氟丙烷少50%以上,且喷放相对缓慢,所以可以放宽对围护结构承压的要求。

3.7对环境、设备、人员的影响

七氟丙烷灭火系统对大气臭氧层没有破坏作用:灭火过程中可能产生氢氟酸,因此会产生温室效应:喷放过程中产生氟化氢,遇水形成氢氟酸,对人体及设备有腐蚀性:可通过严格控制喷放时间减少灭火剂分解产物:系统作用时,不可有人员停留。

IG541混合气体灭火系统臭氧耗损潜能值oDP=0,温室效应潜能值GwP=0,其在大气中存留的时间很短,是一种绿色环保型灭火剂:系统作用时,可以有人员停留。

热气溶胶预制灭火系统对大气臭氧层没有破坏作用:灭火剂灭火反应中大量放热,喷放出胶体,可能出现温度过高、火焰外喷现象,对设备造成热激损害:灭火后的粉末微粒残留物易通过风口附着在设备内部,造成光路堵塞、鼓面、盘面划破及接插件磨损等:灭火时产生的高分散度、高浓度烟雾,将使防护区内能见度小于lm,影响人员逃生,对人有毒性。

3.8其他优缺点

七氟丙烷灭火系统既可设计为组合分配的有管网系统,亦可设计为预制系统:灭火效能较高(与卤代烷1301比较接近),灭火速度快:药剂较贵。

IG541混合气体灭火系统不破坏大气臭氧层,不产生温室效应,对自然环境、动植物及人体无任何不利影响:属于洁净气体灭火剂:电绝缘性好,遇高温不会分解,无有害物质产生,喷放时温度变化很小,不会形成浓雾,灭火过程洁净,灭火后不留痕迹,喷放过程中不会对人体和被保护对象构成伤害:不可设计为预制系统:设计灭火浓度较高(灭火设计浓度为37%),灭火剂用量较多,储瓶间要求面积大:灭火效能相对较低(当灭火剂喷放至设计用量的95%时,其喷放时间为48~60s):对灭火药剂的混合配比、储气瓶、管路、阀门、喷嘴、储瓶间的要求较为严格,系统的设备制造及安装工艺相对复杂,造价高。

热气溶胶预制灭火系统无法设计为组合分配系统,仅可设计为预制系统:灭火剂喷放速度慢,灭火速度较慢:气溶胶原材料成本低廉:气溶胶微粒具有高分散度、高浓度的特点。大部分微粒直径小于1μm,可较长时间悬浮在空气中,易粘附在物体表面,灭火后难以驱散,不是清洁的灭火剂。

4初投资比较

以本项目变配电房为例,机房面积约290m2,净高按5.2m计。采用七氟丙烷气体灭火无管网系统,初投资约25万元人民币:本项目变配电房等面积较小,不适合采用IG541混合气体灭火系统,若采用,初投资约200万元人民币:热气溶胶预制灭火系统,初投资约10万元人民币。以上造价基于国内一般品牌报价:国内一线品牌七氟丙烷灭火系统报价约30万元人民币,无热气溶胶灭火系统生产。

5结语

IG541混合气体灭火系统灭火效能较高,对大气和人体无不利影响,但贮存、工作压力大,喷放时间长,灭火效率低,设备占地面积大,投资高,比较适用于大型及不便于人员逃生的场所,不适合本项目。

热气溶胶预制灭火系统喷嘴出口温度高,灭火后有残留物,属于烟雾灭火技术范畴,不能算是严格意义上的气体灭火剂,更不属于洁净气体灭火剂:效能较七氟丙烷和IG541混合气体低,且对设备及人员影响较大,不属于洁净气体灭火剂,且各生产单位配方不一,一旦存在制造工艺、配方选择不合理等因素,均会导致发生严重的产品责任事故。

基于以上对比分析,七氟丙烷灭火系统灭火效能高,灭火速度快,灭火过程中可能产生的氢氟酸可通过严格控制喷放时间减少,较适用于民用建筑中变配电室、开关站、计算机房、交换机房等场所。

因此,虽然七氟丙烷灭火系统造价高于热气溶胶预制灭火系统,本项目我司仍建议采用七氟丙烷气体灭火系统。最终,该项目设置七氟丙烷气体灭火系统。