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　　摘要：對(duì)地鐵中組合式 IG541 氣體滅火系統(tǒng)的系統(tǒng)控制方式、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)步驟、與其他專業(yè)的接口以及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

　　在地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范中，明確要求地下變配電用房需要設(shè)置氣體自動(dòng)滅火系統(tǒng)，因此選擇安全、成熟、可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、易于維護(hù)和管理的氣體滅火系統(tǒng)是十分必要的。實(shí)際工程中，使用較多的有IG541滅火系統(tǒng)、七氟丙烷滅火系統(tǒng)等。通過對(duì)比，深圳地鐵9號(hào)線選用了IG541氣體滅火系統(tǒng)。身為設(shè)計(jì)師，我想淺談一下。

　　IG541 組合式分配系統(tǒng)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。

　　1IG541 氣體滅火系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　IG541 又名煙烙燼(Inergen)，由 52%的氮?dú)狻?0%的氬氣和 8%的二氧化碳組成。其滅火機(jī)理是通過降低防護(hù)區(qū)內(nèi)的氧氣濃度，達(dá)到窒息滅火的效果。其優(yōu)點(diǎn)是成分均為大氣中天然成分，所以噴放后在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)無任何殘留，同時(shí)，其滅火速度快、不污染被保護(hù)物品，對(duì)大氣臭氧層無破壞作用。缺點(diǎn)是儲(chǔ)存壓力高，IG541 混合氣體鋼瓶的儲(chǔ)存壓力為 15～20MPa，造成了一定的安全隱患。

　　IG541 氣體滅火系統(tǒng)包括以下三個(gè)部分：火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)。

　　2系統(tǒng)控制方式

　　系統(tǒng)同時(shí)具有自動(dòng)控制，手動(dòng)控制和機(jī)械應(yīng)急操作三種啟動(dòng)方式。操作程序如下： 2.1 自動(dòng)控制。

　　第一步：防護(hù)區(qū)內(nèi)的單一探測(cè)回路煙感或溫感探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)后，滅火控制盤啟動(dòng)設(shè)在該防護(hù)區(qū)域內(nèi)的警鈴，同時(shí)向 FAS 系統(tǒng)提供火災(zāi)預(yù)報(bào)警信號(hào)。

　　第二步：同一防護(hù)區(qū)內(nèi)的氣體滅火系統(tǒng)的控制主機(jī)在收到防護(hù)區(qū)內(nèi)兩個(gè)不同性質(zhì)探測(cè)器的火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，向該防護(hù)區(qū)的滅火控制盤發(fā)出指令，啟動(dòng)設(shè)在該防護(hù)區(qū)域內(nèi)外的聲光報(bào)警器，停止警鈴動(dòng)作，同時(shí)向 FAS系統(tǒng)輸出火災(zāi)確認(rèn)信號(hào)以及輸出有源信號(hào)關(guān)閉防護(hù)區(qū)防火閥，并進(jìn)入 30 秒的延時(shí)狀態(tài)。

　　在延時(shí)過程中，如在延時(shí)階段發(fā)現(xiàn)是系統(tǒng)誤動(dòng)作，或防護(hù)區(qū)確有火災(zāi)發(fā)生但僅使用手提式滅火器和其它移動(dòng)式滅火設(shè)備即可撲滅的情況下，工作人員可按住設(shè)在防護(hù)區(qū)門外的緊急止噴按鈕暫時(shí)停止釋放氣體（直至系統(tǒng)復(fù)位），如需繼續(xù)開啟氣體滅火系統(tǒng)，需緊急啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)無延時(shí)，立即釋放。

　　第三步：30 秒延時(shí)結(jié)束時(shí)，滅火控制盤輸出有源信號(hào)開啟啟動(dòng)瓶電磁閥，通過啟動(dòng)瓶啟動(dòng) IG541 滅火劑儲(chǔ)瓶瓶組以釋放氣體，氣體通過管道輸送到防護(hù)區(qū)。此時(shí)，壓力開關(guān)上的觸點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作并將氣體釋放信號(hào)傳送至滅火控制盤，并由滅火控制盤將氣體釋放信號(hào)傳至 FAS系統(tǒng)，同時(shí)滅火控制盤啟動(dòng)防護(hù)區(qū)外的釋放指示燈。防護(hù)區(qū)域門內(nèi)外的聲光報(bào)警器，在滅火期間將一直工作，警告所有人員不能進(jìn)入防護(hù)區(qū)域，直至確認(rèn)火災(zāi)已經(jīng)撲滅。

　　2.2 手動(dòng)控制。無論氣體滅火系統(tǒng)主機(jī)和滅火控制盤處于何種狀態(tài)，手動(dòng)控制總是擁有最高權(quán)限，即使在緊急止噴按鈕長(zhǎng)期按下的情況下，只要接到手拉啟動(dòng)器指令后，無需延時(shí)，滅火控制盤將輸出有源信號(hào)開啟系統(tǒng)的啟動(dòng)裝置以釋放氣體。

　　2.3 機(jī)械應(yīng)急操作。是指自動(dòng)控制和手動(dòng)控制均失效的情況下或有必要時(shí)采用的一種應(yīng)急操作。該功能的實(shí)現(xiàn)是通過在 IG541 滅火劑儲(chǔ)瓶瓶頭閥和選擇閥上各加裝一個(gè)機(jī)械啟動(dòng)器，用人為的拉力開啟系統(tǒng)釋放滅火氣體。使用時(shí)，選擇閥須先開啟，滅火劑儲(chǔ)瓶瓶頭閥后開啟。

　　3主要設(shè)計(jì)原則

　　a.IG541 滅火系統(tǒng)為全淹沒氣體滅火系統(tǒng)。b.每個(gè)系統(tǒng)按同一時(shí)間只發(fā)生一次火災(zāi)考慮。c.組合分配系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域數(shù)量最多 8 個(gè)。d. 組合分配系統(tǒng)的滅火劑儲(chǔ)存量，按最大的防護(hù)區(qū)的量確定。e.組合分配系統(tǒng)保護(hù)區(qū)域備用量充裝最長(zhǎng) 72h。

　　4IG541 氣體滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟

　　5與其他專業(yè)的設(shè)計(jì)接口

　　5.1 與低壓配電專業(yè)的接口。低壓配電系統(tǒng)提供 AC220V/50Hz 的電源（一級(jí)負(fù)荷），用電容量為 5kW，接口位置在氣瓶間及車站控制室內(nèi)的雙電源切換箱饋線開關(guān)出線側(cè)。系統(tǒng)控制主機(jī)、滅火控制盤和輔助電源箱的電源由本系統(tǒng)自行從電源切換箱引出。低壓配電系統(tǒng)提供氣體滅火系統(tǒng)專用的接地端子箱，接地電阻小于 1 歐姆，接口位置在氣瓶間及車站控制室的接地端子處，系統(tǒng)控制主機(jī)和各防護(hù)區(qū)滅火控制盤至接地母排接線由本系統(tǒng)完成。

　　5.2 與 FAS專業(yè)的接口。在每個(gè)防護(hù)區(qū)門口需設(shè)置滅火控制盤，每個(gè)滅火控制盤可以向 FAS系統(tǒng)發(fā)送 5 個(gè)信號(hào)，包括：火災(zāi)預(yù)報(bào)警信號(hào)，火災(zāi)確認(rèn)信號(hào)，故障信號(hào)，氣體釋放信號(hào)，自動(dòng) / 手動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，接口位置在每個(gè)滅火控制盤接線端子排外側(cè)，所有接口均為無源常開節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)控制主機(jī)（設(shè)在車站控制室）所有接口均為無源常開節(jié)點(diǎn)。

　　5.3 與通風(fēng)空調(diào)專業(yè)的接口。當(dāng)火災(zāi)被兩個(gè)探測(cè)回路確認(rèn)后，控制系統(tǒng)向防護(hù)區(qū)內(nèi)的防火閥輸出信號(hào)，將防護(hù)區(qū)的防火閥關(guān)閉。接口位置在防火閥接線端子處。

　　5.4 與土建結(jié)構(gòu)的接口。a.建筑專業(yè)在車站左右兩端分別設(shè)一個(gè)氣瓶間，可設(shè)于站廳或者站臺(tái)層，面積為 20m2以上。管道穿樓板由土建專業(yè)預(yù)留孔洞。b.防護(hù)區(qū)是一個(gè)封閉性良好的防火空間，門朝外開啟并能自行關(guān)閉；防護(hù)區(qū)隔墻的耐火級(jí)限不小于 3h,樓板不小于 2h, 構(gòu)件（門、窗）的耐火極限不小于 0.5h，吊頂不小于 0.25h；門、窗如果采用玻璃為材料，則需要采用防爆玻璃。防護(hù)區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓的允許壓強(qiáng)不低于 1.2kPa。c.氣瓶室盡量靠近防護(hù)區(qū)，設(shè)備荷載不小于 2t/m2,隔墻的耐火極限不小于 3h，樓板不小于 2h，隔墻上的門采用甲級(jí)防火門，門向外開啟，并應(yīng)直接通向室外或疏散走道。

　　6設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

　　a.房間內(nèi)噴頭應(yīng)盡量沿主管對(duì)稱布置，以使氣體均勻噴射。在噴頭不能完全對(duì)稱布置時(shí)，需經(jīng)過計(jì)算需配置不同的噴頭，以滿足均勻噴射的要求。b.地鐵車站吊頂以上高度大于 300mm時(shí)，也需要設(shè)置噴頭。可以從支管上分別接出兩個(gè)噴頭到吊頂上和吊頂下。c.有人工作的防護(hù)區(qū)，其滅火設(shè)計(jì)濃度或?qū)嶋H使用濃度，不應(yīng)大于無毒性反應(yīng)濃度（NOAEL）：43%；無人工作的防護(hù)區(qū)，其滅火設(shè)計(jì)濃度或?qū)嶋H使用濃度，不應(yīng)大于有毒性反應(yīng)濃度（LOAEL）：52%。d.為保證滅火時(shí)滅火劑濃度不低于設(shè)計(jì)滅火濃度，防護(hù)區(qū)的容積應(yīng)按照室內(nèi)可能的最大凈容積計(jì)算，溫度則應(yīng)按照室內(nèi)可能的最低溫度取值。以防護(hù)區(qū)內(nèi)可能的最小容積、最高溫度和滅火劑的實(shí)際設(shè)置量來校核防護(hù)區(qū)內(nèi)滅火劑的最高濃度。

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