3.細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的組成
細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的組成與雨淋自動滅火系統(tǒng)相似,主要由水源、供水設(shè)備、供水管道、雨淋閥組、探測器、控制器和細(xì)水霧噴頭組成。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)按啟動方式分自動控制、手動控制和應(yīng)急操作三種。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)按噴頭分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。對于古建筑消防,細(xì)水霧滅火系統(tǒng)多采取自動報警、開式、手動控制系統(tǒng)。
一般而言自動報警方式可以采用包括火災(zāi)探測器或閉式噴頭等。我們認(rèn)為對于古建筑應(yīng)優(yōu)先使用火災(zāi)探測器。原因主要有兩點:首先閉式噴頭設(shè)置在被保護(hù)文物的上方,當(dāng)感受熱氣流時,玻璃球破碎,閉式噴頭首先噴出的不是水霧而可能是水滴,由此造成水噴淋現(xiàn)象。盡管水量有限,但還是會造成一些不良后果。其次,在火災(zāi)初期增長階段,由于熱釋放速率較小,噴頭熱敏元件不會很快動作,當(dāng)?shù)?只噴頭動作,開始噴射水霧后,火災(zāi)被控制或抑制,但是由于種種原因,不一定會立即滅火,可是由于細(xì)水霧的降濕作用,火災(zāi)區(qū)域溫度降低了,這時可能仍有一些局部文物在燃燒,但由于局部燃燒釋放的熱量在短時間內(nèi)不足以抵銷環(huán)境溫度下降的影響,因此不能有效開啟第二只噴頭,這樣就有可能造成局部文物的損毀,這是我們不希望的。所以,選擇用開式噴頭再加裝火災(zāi)探測器是一種較為理想的方式。
在控制方式的選擇上又可以分自動、手動和應(yīng)急三種方式。自動控制是指細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的火災(zāi)探測、報警部分與供水設(shè)備、雨淋閥組等部件自動聯(lián)鎖操作;手動控制是指人為遠(yuǎn)距離操縱供水設(shè)備、雨淋閥組等系統(tǒng)組件的控制方式;應(yīng)急操作是指人為現(xiàn)場操作供水設(shè)備、雨淋閥組等系統(tǒng)組件的控制方式。由于,古建筑保護(hù)的特殊性,根據(jù)我國的設(shè)備使用情況,為防止誤噴發(fā)生,并且管理人員全天24小時值班,在發(fā)生火災(zāi)時,接到自動報警后,用手動控制比較安全可靠。
4.細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的性能分析
?。?)性能比較
細(xì)水霧滅火系統(tǒng)由于其噴射的霧滴的直徑比水噴淋系統(tǒng)小很多,其性能比噴水系統(tǒng)更有優(yōu)勢。
細(xì)水霧滅火系統(tǒng)與自動噴水系統(tǒng)的性能對比:[1]
水噴淋:
滅火功能:無(控火);冷卻功能:有;煙霧擦洗功能:有部分;對人的安全性:無毒;對設(shè)備的安全性:有損;霧滴平均粒徑(mm):>1;霧滴作用面積(m2/l水):<2
細(xì)水霧:
滅火功能:有(包圍穿透);冷卻功能:有;煙霧擦洗功能:有;對人的安全性:無毒;對設(shè)備的安全性:無損;霧滴平均粒徑(mm):0.01;霧滴作用面積(m2/l水):200
?。?)經(jīng)濟(jì)比較
我們現(xiàn)以一面積為7 m×7 m×5.1m的庫房為例,分別自動噴水和細(xì)水霧系統(tǒng)保護(hù),滅火劑用量及工程造價對比情況見下文(不計入報警系統(tǒng))。[4]
滅火劑用量及工程造價對比:
水噴淋:
滅火劑用量:20m3水池;主要設(shè)備:18.5KW水泵2臺,雨淋閥1個;系統(tǒng)主管道(mm):DN80;工程造價系數(shù):2.0
細(xì)水霧:
滅火劑用量:50L氮氣,150L水;主要設(shè)備:3個儲水瓶,1個氮氣瓶,1個控制閥;系統(tǒng)主管道(mm):DN20;工程造價系數(shù):0.8
無論是從技術(shù)應(yīng)用到經(jīng)濟(jì)的角度,我們可以看出細(xì)水霧滅火系統(tǒng)顯示出明顯的優(yōu)越性。
?。?)滅火試驗分析
為了檢驗細(xì)水霧滅火效果,我們在實驗室進(jìn)行了中壓條件下的油盤火試驗,實驗時將直徑為40mm的油盤分別盛裝一定容積的汽油和酒精,采用單一噴頭試驗,試驗時壓力控制在1.6MPa以下,試驗時發(fā)現(xiàn),汽油燃燒時噴頭動作僅15秒左右即可撲滅油盤火,酒精火時間稍長,一般在30秒左右??梢钥闯?,細(xì)水霧滅火系統(tǒng)具有良好的滅火性能,在水噴霧動作后火場溫度能快速降低。
在德國也有人進(jìn)行過檔案文件的滅火時間,試驗時文件貨架高度為7.6m×3.9m×3.8m,點火后當(dāng)時內(nèi)溫升到57℃時噴頭動作,5分鐘內(nèi)煙氣基本抑制,文件的損壞率不到20%。我國也有人做過檔案館資料的噴水試驗,噴水3分鐘后,其水漬損失也非常微小,對于柜式存儲的文件幾乎無任何水漬損失。
5.國內(nèi)外的應(yīng)用
英美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在圖書館、古建筑、計算機(jī)機(jī)房、電氣開關(guān)裝置、柴油發(fā)電機(jī)組、易燃液體庫等廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用細(xì)水霧系統(tǒng)。我國細(xì)水霧滅火技術(shù)的研究和開發(fā)是從“九五”期間開始的,在國家科技攻關(guān)基礎(chǔ)上的消防課題中,列入了關(guān)于細(xì)水霧滅火技術(shù)研究的子專題。我國細(xì)水霧滅火技術(shù)與歐美等發(fā)達(dá)國家都有一定差距。但可喜的是我國這項技術(shù)也已開始發(fā)展到了實用階段,并且已經(jīng)在一些工程上應(yīng)用,我國湖北省和浙江省都開始制定了相應(yīng)的細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的施工驗收規(guī)范,許多工程中已開始使用這一技術(shù)。如中央檔案館、上海市檔案館、浙江大學(xué)圖書館、慈溪人民醫(yī)院等細(xì)水霧防護(hù)工程已通過驗收并投入使用。這些都將對推動我國細(xì)水霧滅火技術(shù)的發(fā)展與工程應(yīng)用起到示范作用,也使我們看到了這項技術(shù)在古代建筑等文物保護(hù)單位的發(fā)展廣闊前景。