高压细水雾灭火系统在超高层建筑中的应用探讨

　　前言

　　我国超高层建筑发展现状

　　据媒体报道，目前国内规划建造的摩天大楼(500英尺，152米以上)有470栋，10年后将达到1318栋，成为世界上摩天大楼最多的国家。上海、北京、大连、南京、广州、深圳、苏州等地不断涌现300米乃至600米以上的超高层建筑，未来10年，中国将迎来超高层建筑建造的高峰期。

　　超高层建筑火灾特点

　　建筑功能复杂，火灾隐患相对多

　　超高层建筑一般为当地的标志性建筑，多设计为酒店、办公、商业、餐饮等多种功能的建筑综合体，品质定位高，自动化程度高，机电系统复杂，火灾隐患相对较多。

　　火势蔓延迅速，火情控制难度大

　　超高层建筑室外风速高，室内电梯井、管道井较多，一旦发生火灾，在烟囱效应及外部风力的作用下，火势蔓延非常迅速。装饰工程使用了可燃、易燃的材料和涂料，燃烧猛烈，不利于火情控制。

　　人员疏散困难，易造成重大灾难

　　由于超高层建筑高度高，火灾时，人员安全撤离建筑物需要较长时间，火灾时人员极度恐慌，秩序混乱，造成疏散困难，容易导致群死群伤的灾难事故。

　　防烟排烟困难，消防扑救难度大

　　超高层建筑防烟排烟均采用机械措施，一旦设计存在不足或室内空间分割造成烟气流组织发生变化，将难以及时消除火灾中产生的大量有毒烟气。此外，由于消防装备水平低，国内消防云梯最多登高至100米左右，发生火灾后，无法从外部获得有效支援。

　　超高层建筑灭火系统设计应遵照如下原则

　　系统的安全可靠性

　　安全可靠地灭火是消防设计的第一要素，主动探测，及时动作，自动防御。

　　系统的先进适用性

　　不同的场所其火灾特点和类型或有不同，设计时应根据应用部位的特征选择适用的灭火技术，并应选用具有发展前景的先进技术。

　　系统的经济合理性

　　选择灭火系统时，在安全可靠的前提下，应综合考虑系统的经济性，包括工程造价(如设备、安装、占用面积等费用)以及综合价格(如运行维护费用等)两方面内容。

　　系统的节能环保性

　　节能环保是可持续发展的战略，应尽量做到灭火剂用量少，对环境无害，减少次生灾害损失，缩短灾后恢复时间。

　　高压细水雾灭火系统的应用探讨

　　系统简介

　　高压细水雾灭火系统近年发展起来的新型灭火技术，在某些场所可替代气体灭火系统和水喷雾灭火系统，并可扑灭A、B、C类火灾。高压细水雾是指系统工作压力大于3.5MPa的细水雾系统。“细水雾”是相对于“水喷雾”的概念而言，使用特殊喷嘴，通过高压喷水产生水微粒，在最小设计工作压力下，经喷头喷出并在喷头轴线向下1.0m处的平面上形成的直径DV0.50小于200μm，DV0.99小于400μm的水雾滴。

　　应用场所

　　根据《细水雾灭火系统技术规范》报批稿规定，高压细水雾灭火系统可应用于油浸变压器室、涡轮机室、柴油发电机室、液压站、润滑油站、燃油锅炉房、电缆隧道、电缆夹层、文物库、电子数据处理机房、通信机房、配电室、以密集柜存储的图书库、资料库和档案库、厨房内烹饪设备及其排烟罩和排烟管道部位。

　　灭火机理

　　高压细水雾灭火系统的灭火机理是冷却，同时伴有局部稀释氧浓度的窒息灭火和把可燃物与火焰以及氧隔离开的隔离灭火。

　　汽化吸热降温作用

　　由于水雾尺寸很小，比表面积很大，在环境温度升高时，可以迅速汽化。汽化热约2257kJ/kg，远大于水的温升吸热387kJ/kg，可吸收大量热量，降低现场环境及设备的温度。

　　隔绝氧气窒息作用

　　水雾吸热后体积迅速膨胀，可扩大1700多倍。据计算，对于30m3的空间，5升水完全汽化形成的水蒸汽分压力可达2.78×104帕，相应的氧气的压力降低到1.48×104帕，即氧气的含量由21%降低到15.05%，从而造成隔绝氧气的窒息作用达到灭火目的。

　　衰减热辐射

　　细水雾具有屏蔽辐射热作用，减少火源对周围物体的热辐射，同时阻止火灾的扩散，对火灾起遮挡作用。