气体灭火系统设计规范 GB50370-2005

气体灭火系统设计规范 GB50370-2005，1.0.1 为合理设计气体灭火系统，减少火灾危害，保护人身和财产的安全，制定本规范。适合消防管理、工程师。

气体灭火系统设计规范 GB50370-2005

• 强制性条文
  • 3.1.4 两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时，一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。
  • 3.1.5 组合分配系统的灭火剂储存量，应按储存量最大的防护区确定。
  • 3.1.15 同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时，必须能同时启动,其动作响应时差不得大于2s。
  • 3.1.16 单台热气溶胶预制灭火系统装置的保护容积不应大于160m³；设置多台装置时，其相互间的距离不得大于10m。
  • 3.2.7 防护区应设置泄压口，七氟丙烷灭火系统的泄压口应位于防护区净高的2/3以上。
  • 3.2.9 喷放灭火剂前，防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭。
  • 3.3.1 七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍，惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。
  • 3.3.7 在通讯机房和电子计算机房等防护区，设计喷放时间不应大于8s；在其他防护区，设计喷放时间不应大于10s。
  • 3.3.16 七氟丙烷气体灭火系统的喷头工作压力的计算结果，应符合下列规定：
  • 1 一级增压储存容器的系统Pc ≥0.6（MPa，绝对压力）；
  • 二级增压储存容器的系统Pc ≥0.7（MPa，绝对压力）；
  • 三级增压储存容器的系统Pc ≥0.8（MPa，绝对压力）。
  • 3.4.1 IG541混合气体灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍，惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。
  • 3.4.3 当IG541混合气体灭火剂喷放至设计用量的95%时，其喷放时间不应大于60s，且不应小于48s。
  • 3.5.1 热气溶胶预制灭火系统的灭火设计密度不应小于灭火密度的1.3倍。
  • 3.5.5 在通讯机房、电子计算机房等防护区，灭火剂喷放时间不应大于90s，喷口温度不应大于150℃;在其他防护区，喷放时间不应大于120s，喷口温度不应大于180℃。
  • 4.1.3 储存装置的储存容器与其他组件的公称工作压力，不应小于在最高环境温度下所承受的工作压力。
  • 4.1.4 在储存容器或容器阀上，应设安全泄压装置和压力表。组合分配系统的集流管，应设安全泄压装置。安全泄压装置的动作压力，应符合相应气体灭火系统的设计规定。
  • 4.1.8 喷头的布置应满足喷放后气体灭火剂在防护区内均匀分布的要求。当保护对象属可燃液体时，喷头射流方向不应朝向液体表面。
  • 4.1.10 系统组件与管道的公称工作压力，不应小于在最高环境温度下所承受的工作压力。
  • 5.0.2 管网灭火系统应设自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式。预制灭火系统应设自动控制和手动控制两种启动方式。
  • 5.0.4 灭火设计浓度或实际使用浓度大于无毒性反应浓度(NOAEL浓度)的防护区和采用热气溶胶预制灭火系统的防护区，应设手动与自动控制的转换装置。当人员进入防护区时，应能将灭火系统转换为手动控制方式；当人员离开时，应能恢复为自动控制方式。防护区内外应设手动、自动控制状态的显示装置。
  • 5.0.8 气体灭火系统的电源，应符合国家现行有关消防技术标准的规定；采用气动力源时，应保证系统操作和控制需要的压力和气量。
  • 6.0.1 防护区应有保证人员在30s内疏散完毕的通道和出口。
  • 6.0.3 防护区的门应向疏散方向开启，并能自行关闭；用于疏散的门必须能从防护区内打开。
  • 6.0.4 灭火后的防护区应通风换气，地下防护区和无窗或设固定窗扇的地上防护区，应设置机械排风装置，排风口宜设在防护区的下部并应直通室外。通信机房、电子计算机房等场所的通风换气次数应不少于每小时5次。
  • 6.0.6 经过有爆炸危险和变电、配电场所的管网,以及布设在以上场所的金属箱体等，应设防静电接地。
  • 6.0.7 有人工作防护区的灭火设计浓度或实际使用浓度，不应大于有毒性反应浓度(LOAEL浓度)，该值应符合本规范附录G的规定。
  • 6.0.8 防护区内设置的预制灭火系统的充压压力不应大于2.5MPa。
  • 6.0.10 热气溶胶灭火系统装置的喷口前1.0m内，装置的背面、侧面、顶部0.2 m内不应设置或存放设备、器具等。
• 1 总则
  • 1.0.1 为合理设计气体灭火系统，减少火灾危害，保护人身和财产的安全，制定本规范。
    • 条文说明
      • 1.0.1 本条阐述了编制本规范的目的。
      • 气体灭火系统是传统的四大固定式灭火系统(水、气体、泡沫、干粉)之一，应用广泛。近年来，为保护大气臭氧层，维护人类生态环境，国内外消防界已开发出多种替代哈龙1201、1301的气体灭火剂及哈龙替代气体灭火系统。本规范的制定，旨在为气体灭火系统的设计工作提供技术依据，推动哈龙替代技术的发展，保护人身和财产安全。
  • 1.0.2 本规范适用于新建、改建、扩建的工业和民用建筑中设置的七氟丙烷、IG541混合气体和热气溶胶全淹没灭火系统的设计。
    • 条文说明
      • 1.0.2 本规范属于工程建设规范标准中的一个组成部分，其任务是解决工业和民用建筑中的新建、改建、扩建工程里有关设置气体全淹没灭火系统的消防设计问题。
      • 气体灭火系统的设置部位，应根据国家标准《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045等其他有关国家标准的规定及消防监督部门针对保护场所的火灾特点、财产价值、重要程度等所做的有关要求来确定。
      • 当今，国际上已开发出化学合成类及惰性气体类等多种替代哈龙的气体灭火剂。其中七氟丙烷及IG541混合气体灭火剂在我国哈龙替代气体灭火系统中应用较广，且已应用多年，有较好的效果，积累了一定经验。七氟丙烷是目前替代物中效果较好的产品。其对臭氧层的耗损潜能值ODP=0，温室效应潜能值GWP＝0.6，大气中存留寿命ALT=31年，灭火剂无毒性反应浓度NOAEL=9％，灭火设计基本浓度C=8％；具有良好的清洁性（在大气中完全汽化不留残渣）、良好的气相电绝缘性及良好的适用于灭火系统使用的物理性能。20世纪90年代初，工业发达国家首先选用其替代哈龙灭火系统并取得成功。IG541混合气体灭火剂由N 2 、A r 、CO 2 三种惰性气体，按一定比例混合而成，其ODP=0，使用后以其原有成分回归自然，灭火设计浓度一般在37%~43%之间，在此浓度内人员短时间停留不会造成生理影响。系统压源高，管网可布置较远。1994年1月，美国消防学会率先制定出《洁净气体灭火剂及灭火系统设计规范》NFPA2001，2000年，国际标准化组织(ISO)发布了国际标准《气体灭火剂—物理性能和系统设计》ISO14520。应用实践表明，七氟丙烷灭火系统和IG541混合气体灭火系统均能有效地达到预期的保护目的。
      • 热气溶胶灭火技术是由我国消防科研人员于20世纪60年代首先提出的，自90年代中期始，热气溶胶产品作为哈龙替代技术的重要组成部分在我国得到了大量使用。基于以下考虑，将热气溶胶预制灭火系统列入本规范：
      • 1 热气溶胶中60％以上是由N 2 等气体组成，其中含有的固体微粒的平均粒径极小(小于1µm)，并具有气体的特性(不易降落、可以绕过障碍物等)，故在工程应用上可以把热气溶胶当做气体灭火剂使用。
      • 2 十余年来，热气溶胶技术历经改进已趋成熟。但是，由于国内外各厂家采用的化学配方不同，气溶胶的性质也不尽相同，故一直难以进行规范。2004年6月，公安部发布了公共安全行业标准《气溶胶灭火系统 第1部分：热气溶胶灭火装置》GA499.1-2004，在该标准中，按热气溶胶发生剂的化学配方将热气溶胶分为K型、S型、其他型三类，从而为热气溶胶设计规范的制定提供了基本条件（该标准有关专利的声明见GA499.1-2004第1号修改单）；同时，大量的研究成果，工程实践实例和一批地方设计标准的颁布实施也为国家标准的制定提供了可靠的技术依据。
      • 3 美国环保局(EPA)哈龙替代物管理署(SNAP)已正式批准热气溶胶为重要的哈龙替代品。国际标准化组织也于2005年初将气溶胶灭火系统纳入《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO14520的修订内容中。
      • 本规范目前将上述三种气体灭火系统列入。其他种类的气体灭火系统，如三氟甲烷、六氟丙烷等，若确实需要并待时机成熟，也可考虑分阶段列入。二氧化碳等气体灭火系统仍执行现有的国家标准，由于本规范中只规定了全淹没灭火系统的设计要求和方法，故本规范的规定不适用于局部应用灭火系统的设计，因二者有着完全不同的技术内涵，特别需要指出的是：二氧化碳灭火系统是目前唯一可进行局部应用的气体灭火系统。
  • 1.0.3 气体灭火系统的设计，应遵循国家有关方针和政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理。
    • 条文说明
      • 1.0.3 本条规定了根据国家政策进行工程建设应遵守的基本原则。“安全可靠”，是以安全为本，要求必须保证达到预期目的；“技术先进”，则要求火灾报警、灭火控制及灭火系统设计科学，采用设备先进、成熟；“经济合理”，则是在保证安全可靠、技术先进的前提下，做到节省工程投资费用。
  • 1.0.4 设计采用的系统产品及组件，必须符合国家有关标准和规定的要求。
  • 1.0.5 气体灭火系统设计，除应符合本规范外，还应符合国家现行有关标准的规定。
• 2 术语和符号
  • 2.1 术语
    • 2.1.1 防护区 protected area
    • 满足全淹没灭火系统要求的有限封闭空间。
    • 2.1.2 全淹没灭火系统 total flooding extinguishing system
    • 在规定的时间内，向防护区喷放设计规定用量的灭火剂，并使其均匀地充满整个防护区的灭火系统。
    • 2.1.3 管网灭火系统 piping extinguishing system
    • 按一定的应用条件进行设计计算，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。
    • 2.1.4 预制灭火系统 pre-engineered systems
    • 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。
    • 2.1.5 组合分配系统 combined distribution systems
    • 用一套气体灭火剂储存装置通过管网的选择分配，保护两个或两个以上防护区的灭火系统。
    • 2.1.6 灭火浓度 flame extinguishing concentration
    • 在101 kPa大气压和规定的温度条件下，扑灭某种火灾所需气体灭火剂在空气中的最小体积百分比。
    • 2.1.7 灭火密度 flame extinguishing density
    • 在101 kPa大气压和规定的温度条件下，扑灭单位容积内某种火灾所需固体热气溶胶发生剂的质量。
    • 条文说明
      • 2.1.7 由于热气溶胶在实施灭火喷放前以固体的气溶胶发生剂形式存在，且热气溶胶的灭火浓度确实难以直接准确测量，故以扑灭单位容积内某种火灾所需固体热气溶胶发生剂的质量来间接表述热气溶胶的灭火浓度。
    • 2.1.8 惰化浓度 inerting concentration
    • 有火源引入时，在101 kPa大气压和规定的温度条件下，能抑制空气中任意浓度的易燃可燃气体或易燃可燃液体蒸气的燃烧发生所需的气体灭火剂在空气中的最小体积百分比。
    • 2.1.9 浸渍时间 soaking time
    • 在防护区内维持设计规定的灭火剂浓度，使火灾完全熄灭所需的时间。
    • 2.1.10 泄压口 pressure relief opening
    • 灭火剂喷放时，防止防护区内压超过允许压强，泄放压力的开口。
    • 2.1.11 过程中点 course middle point
    • 喷放过程中，当灭火剂喷出量为设计用量50%时的系统状态。
    • 条文说明
      • 2.1.11 “过程中点”的概念，是参照《卤代烷1211灭火系统设计规范》GBJ110-87条文说明中有关“中期状态”的概念提出的，其涵义基本一致。但由于灭火剂喷放50%的状态仅为一瞬时（时间点），而不是一个时期，故“过程中点”的概念比“中期状态”的概念更为准确。
    • 2.1.12 无毒性反应浓度（NOAEL浓度） NOAEL concentration
    • 观察不到由灭火剂毒性影响产生生理反应的灭火剂最大浓度。
    • 2.1.13 有毒性反应浓度（LOAEL浓度） LOAEL concentration
    • 能观察到由灭火剂毒性影响产生生理反应的灭火剂最小浓度。
    • 2.1.14 热气溶胶 condensed fire extinguishing aerosol
    • 由固体化学混合物（热气溶胶发生剂）经化学反应生成的具有灭火性质的气溶胶，包括S型热气溶胶、K型热气溶胶和其他型热气溶胶。
    • 条文说明
      • 2.1.14 依据公安部发布的公共安全行业标准《气溶胶灭火系统 第1部分：热气溶胶灭火装置》GA499.1-2004，对S型热气溶胶、K型热气溶胶和其他型热气溶胶定义如下：
      • 1 S型热气溶胶（Type S condensed fire extinguishing aerosol）。
      • 由含有硝酸锶[Sr（NO 3 2 ]和硝酸钾（KNO 3 ）复合氧化剂的固体气溶胶发生剂经化学反应所产生的灭火气溶胶。其中复合氧化剂的组成（按质量百分比）硝酸锶为35%～50%，硝酸钾为10%～20%。
      • 2 K型热气溶胶（Type K condensed fire extinguishing aerosol）。
      • 由以硝酸钾为主氧化剂的固体气溶胶发生剂经化学反应所产生的灭火气溶胶。固体气溶胶发生剂中硝酸钾的含量（按质量百分比）不小于30%。
      • 3 其他型热气溶胶（Other types condensed fire extinguish-ing aerosol）。
      • 非K型和S型热气溶胶。
  • 2.2 符号
    • C 1 1 ——灭火设计浓度或惰化设计浓度； ——灭火设计浓度或惰化设计浓度；
    • C 2 ——灭火设计密度；
    • D ——管道内径；
    • F c ——喷头等效孔口面积；
    • F k ——减压孔板孔口面积；
    • F x ——泄压口面积；
    • g ——重力加速度；
    • H ——过程中点时,喷头高度相对储存容器内液面的位差；
    • K ——海拔高度修正系数；
    • K v ——容积修正系数；
    • L ——管道计算长度；
    • n ——储存容器的数量；
    • N d ——流程中计算管段的数量；
    • N g ——安装在计算支管下游的喷头数量；
    • P o ——灭火剂储存容器充压(或增压)压力；
    • P 1 ——减压孔板前的压力；
    • P 2 ——减压孔板后的压力；
    • P c ——喷头工作压力；
    • P f ——围护结构承受内压的允许压强；
    • P h ——高程压头；
    • P m ——过程中点时储存容器内压力；
    • Q ——管道设计流量；
    • Q c ——单个喷头的设计流量；
    • Q g ——支管平均设计流量；
    • Q k ——减压孔板设计流量；
    • Q w ——主干管平均设计流量；
    • Q x ——灭火剂在防护区的平均喷放速率；
    • q c ——等效孔口单位面积喷射率；
    • S ——灭火剂过热蒸气或灭火剂气体在101kPa大气压和防护区最低环境温度下的质量体积；
    • T ——防护区最低环境温度；
    • t ——灭火剂设计喷放时间；
    • V ——防护区净容积；
    • V 0 ——喷放前，全部储存容器内的气相总容积（对IG541系统为全部储存容器的总容积）；
    • V 1 ——减压孔板前管网管道容积；
    • V 2 ——减压孔板后管网管道容积；
    • V b ——储存容器的容量；
    • V p ——管网的管道内容积；
    • W ——灭火设计用量或惰化设计用量；
    • W 0 ——系统灭火剂储存量；
    • W s ——系统灭火剂剩余量；
    • Y 1 ——计算管段始端压力系数；
    • Y 2 ——计算管段末端压力系数；
    • Z 1 ——计算管段始端密度系数；
    • Z 2 ——计算管段末端密度系数；
    • γ ——七氟丙烷液体密度；
    • δ ——落压比；
    • η ——充装量；
    • μ k ——减压孔板流量系数；
    • △P——计算管段阻力损失；
    • △W 1 ——储存容器内的灭火剂剩余量；
    • △W 2 ——管道内的灭火剂剩余量。
• 3 设计要求
  • 3.1 一般规定
    • 3.1.1 采用气体灭火系统保护的防护区，其灭火设计用量或惰化设计用量，应根据防护区内可燃物相应的灭火设计浓度或惰化设计浓度经计算确定。
    • 3.1.2 有爆炸危险的气体、液体类火灾的防护区，应采用惰化设计浓度；无爆炸危险的气体、液体类火灾和固体类火灾的防护区，应采用灭火设计浓度。
    • 3.1.3 几种可燃物共存或混合时，灭火设计浓度或惰化设计浓度，应按其中最大的灭火设计浓度或惰化设计浓度确定。
    • 3.1.4 两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时，一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。
      • 条文说明
        • 3.1.4 我国是一个发展中国家，搞经济建设应厉行节约，故按照本规范总则中所规定的“经济合理”的原则，对两个或两个以上的防护区，可采用组合分配系统。对于特别重要的场所，在经济条件允许的情况下，可考虑采用单元独立系统。
        • 组合分配系统能减少设备用量及设备占地面积，节省工程投资费用。但是，一个组合分配系统包含的防护区不能太多、太分散。因为各个被组合进来的防护区的灭火系统设计，都必须分别满足各自系统设计的技术要求，而这些要求必然限制了防护区分散程度和防护区的数量，并且，组合多了还应考虑火灾发生几率的问题。此外，灭火设计用量较小且与组合分配系统的设置用量相差太悬殊的防护区，不宜参加组合。
    • 3.1.5 组合分配系统的灭火剂储存量，应按储存量最大的防护区确定。
      • 条文说明
        • 3.1.5 设置组合分配系统的设计原则：对被组合的防护区只按一次火灾考虑；不存在防护区之间火灾蔓延的条件．即可对它们实行共同防护。
        • 共同防护的涵义，是指被组合的任一防护区里发生火灾，都能实行灭火并达到灭火要求。那么，组合分配系统灭火剂的储存量，按其中所需的系统储存量最大的一个防护区的储存量来确定。但须指出，单纯防护区面积、体积最大，或是采用灭火设计浓度最大，其系统储存量不一定最大。
    • 3.1.6 灭火系统的灭火剂储存量，应为防护区的灭火设计用量、储存容器内的灭火剂剩余量和管网内的灭火剂剩余量之和。
    • 3.1.7 灭火系统的储存装置72小时内不能重新充装恢复工作的，应按系统原储存量的100%设置备用量。
      • 条文说明
        • 3.1.7 灭火剂的泄漏以及储存容器的检修，还有喷放灭火后的善后和恢复工作，都将会中断对防护区的保护。由于气体灭火系统的防护区一般都为重要场所，由它保护而意外造成中断的时间不允许太长，故规定72小时内不能够恢复工作状态的，就应设备用储存容器和灭火剂备用量。
        • 本条规定备用量应按系统原储存量的100%确定，是按扑救第二次火灾需要来考虑的；同时参照了德国标准《固定式卤代烷灭火剂灭火设备》DIN14496的规定。
        • 一般来说，依据我国现有情况，绝大多数地方3天内都能够完成重新充装和检修工作。在重新恢复工作状态前，要安排好临时保护措施。
    • 3.1.8 灭火系统的设计温度，应采用20℃。
      • 条文说明
        • 3.1.8 在系统设计和管网计算时，必然会涉及到一些技术参数。例如与灭火剂有关的气相液相密度、蒸气压力等，与系统有关的单位容积充装量、充压压力、流动特性、喷嘴特性、阻力损失等，它们无不与温度有着直接或间接的关系。因此采用同一的温度基准是必要的，国际上大都取20℃为应用计算的基准，本规范中所列公式和数据(除另有指明者外，例如：应按防护区最低环境温度计算灭火设计用量)也是以该基准温度为前提条件的。
    • 3.1.9 同一集流管上的储存容器，其规格、充压压力和充装量应相同。
      • 条文说明
        • 3.1.9 必要时，IG541混合气体灭火系统储存容器的大小(容量)允许有差别，但充装压力应相同。
    • 3.1.10 同一防护区，当设计两套或三套管网时，集流管可分别设置，系统启动装置必须共用。各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。
      • 条文说明
        • 3.1.10 本条所做的规定，是为了尽量避免使用或少使用管道三通的设计，因其设计计算与实际在流量上存在的误差会带来较大的影响，在某些应用情况下它们可能会酿成不良后果(如在一防护区里包含一个以上封闭空间的情况)。所以，本条规定可设计两至三套管网以减少三通的使用。同时，如一防护区采用两套管网设计，还可使本应不均衡的系统变为均衡系统。对一些大防护区、大设计用量的系统来说，采用两套或三套管网设计，可减小管网管径，有利于管道设备的选用和保证管道设备的安全。
    • 3.1.11 管网上不应采用四通管件进行分流。
      • 条文说明
        • 3.1.11 在管网上采用四通管件进行分流会影响分流的准确，造成实际分流与设计计算差异较大，故规定不应采用四通进行分流。
    • 3.1.12 喷头的保护高度和保护半径，应符合下列规定：
      • 1 最大保护高度不宜大于6.5m；
      • 2 最小保护高度不应小于0.3 m；
      • 3 喷头安装高度小于1.5 m时，保护半径不宜大于4.5 m；
      • 4 喷头安装高度不小于1.5m时，保护半径不应大于7.5 m。
      • 条文说明
        • 3.1.12 本条主要根据《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO14520标准中的规定，在标准的覆盖面积灭火试验里，在设定的试验条件下，对喷头的安装高度、覆盖面积、遮挡情况等做出了各项规定；同时．也是参考了公安部天津消防研究所的气体喷头性能试验数据，以及国外知名厂家的产品性能来规定的。
        • 在喷头喷射角一定的情况下，降低喷头安装高度，会减小喷头覆盖面积；并且，当喷头安装高度小于1.5m时，遮挡物对喷头覆盖面积影响加大，故喷头保护半径应随之减小。
    • 3.1.13 喷头宜贴近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不宜大于0.5 m。
    • 3.1.14 一个防护区设置的预制灭火系统，其装置数量不宜超过10台。
      • 条文说明
        • 3.1.14 本条规定，一个防护区设置的预制灭火系统装置数量不宜多于10台。这是考虑预制灭火系统在技术上和功能上还有不如固定式灭火系统的地方；同时，数量多了会增加失误的几率，故应在数量上对它加以限制。具体考虑到本规范对设置预制灭火系统防护区的规定和对喷头的各项性能要求等，认为限定为“不宜超过10台”为宜。
    • 3.1.15 同一防护区内的预制灭火系统装置多于1台时，必须能同时启动,其动作响应时差不得大于2s。
      • 条文说明
        • 3.1.15 为确保有效的扑灭火灾，防护区内设置的多台预制灭火系统装置必须同时启动，其动作响应时间差也应有严格的要求，本条规定是经过多次相关试验所证实的。
    • 3.1.16 单台热气溶胶预制灭火系统装置的保护容积不应大于160m³；设置多台装置时，其相互间的距离不得大于10m。
      • 条文说明
        • 3.1.16 实验证明，用单台灭火装置保护大于160m³的防护区时，较远的区域内均有在规定时间内达不到灭火浓度的情况，所以本规范将单台灭火装置的保护容积限定在160m³以内。也就是说，对一个容积大于160m³的防护区即使设计一台装药量大的灭火装置能满足防护区设计灭火浓度或设计灭火密度要求，也要尽可能设计为两台装药量小一些的灭火装置，并均匀布置在防护区内。
    • 3.1.17 采用热气溶胶预制灭火系统的防护区，其高度不宜大于6.0m。
    • 3.1.18 热气溶胶预制灭火系统装置的喷口宜高于防护区地面2.0m。
  • 3.2 系统设置
    • 3.2.1 气体灭火系统适用于扑救下列火灾：
      • 1 电气火灾；
      • 2 固体表面火灾；
      • 3 液体火灾；
      • 4 灭火前能切断气源的气体火灾。
      • 注：除电缆隧道（夹层、井）及自备发电机房外，K型和其他型热气溶胶预制灭火系统不得用于其他电气火灾。
    • 3.2.2 气体灭火系统不适用于扑救下列火灾：
      • 1 硝化纤维、硝酸钠等氧化剂或含氧化剂的化学制品火灾；
      • 2 钾、镁、钠、钛、锆、铀等活泼金属火灾；
      • 3 氢化钾、氢化钠等金属氢化物火灾；
      • 4 过氧化氢、联胺等能自行分解的化学物质火灾；
      • 5 可燃固体物质的深位火灾。
    • 条文说明
      • 3.2.1、3.2.2 这两条内容等效采用《气体灭火系统—物理性能和系统设计》ISO14520和《洁净气体灭火剂灭火系统设计规范》NFPA2001标准的技术内涵；沿用了我国气体灭火系统国家标准，如《卤代烷1301灭火系统设计规范》GB50163-92的表述方式。从广义上明确地规定了各类气体灭火剂可用来扑救的火灾与不能扑救的某些物质的火灾，即是对其应用范围进行了划定。
      • 但是，从实际应用角度方面来说，人们愿意接受另外一种更实际的表述方式——气体灭火系统的典型应用场所或对象：
      • 电器和电子设备；
      • 通讯设备；
      • 易燃、可燃的液体和气体；
      • 其他高价值的财产和重要场所（部位）。
      • 这些的确都是气体灭火系统的应用范围，而且是最适宜的。
      • 凡固体类（含木材、纸张、塑料、电器等）火灾，本规范都指扑救表面火灾而言，所做的技术规定和给定的技术数据，都是在此前提下给出的；不仅是七氟丙烷和IG541混合气体灭火系统如此，凡卤代烷气体灭火系统，以及除二氧化碳灭火系统以外的其他混合气体灭火系统概无例外。也就是说，本规范的规定不适用于固体深位火灾。
      • 对于IG541混合气体灭火系统，因其灭火效能较低，以及在高压喷放时可能导致可燃易燃液体飞溅及汽化，有造成火势扩大蔓延的危险，一般不提倡用于扑救主燃料为液体的火灾。
    • 3.2.3 热气溶胶预制灭火系统不应设置在人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所。K型及其他型热气溶胶预制灭火系统不得用于电子计算机房、通讯机房等场所。
      • 条文说明
        • 3.2.3 对于热气溶胶灭火系统，其灭火剂采用多元烟火药剂混合制得，从而有别于传统意义的气体灭火剂，特别是在灭火剂的配方选择上，各生产单位相差很大。制造工艺、配方选择不合理等因素均可导致发生严重的产品责任事故。在我国，曾先后发生过热气溶胶产品因误动作引起火灾、储存装置爆炸、喷放后损坏电器设备等多起严重事故，给人民生命财产造成了重大损失。因此，必须在科学、审慎的基础上对热气溶胶灭火技术的生产和应用进行严格的技术、生产和使用管理。多年的基础研究和应用性实验研究，特别是大量的工程实践例证证明：S型热气溶胶灭火系统用于扑救电气火灾后不会造成对电器及电子设备的二次损坏，故可用于扑救电气火灾；K型热气溶胶灭火系统喷放后的产物会对电器和电子设备造成损坏；对于其他型热气溶胶灭火系统，由于目前国内外既无相应的技术标准要求，也没有应用成熟的产品，本着“成熟一项，纳入一项”的基本原则，本规范提出了对K型和其他型热气溶胶灭火系统产品在电气火灾中应用的限制规定。今后，若确有被理论和实践证明不会对电器和电子设备造成二次损坏的其他型热气溶胶产品出现时，本条款可进行有关内容的修改。当然，对于人员密集场所、有爆炸危险性的场所及有超净要求的场所（如：制药、芯片加工等处），不应使用热气溶胶产品。
    • 3.2.4 防护区划分应符合下列规定：
      • 1 防护区宜以单个封闭空间划分；同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时，可合为一个防护区；
      • 2 采用管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于800m²，且容积不宜大于3600m³；
      • 3 采用预制灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于500m²，且容积不宜大于1600m³。
      • 条文说明
        • 3.2.4 防护区的划分，是从有利于保证全淹没灭火系统实现灭火条件的要求方面提出来的。
        • 不宜以两个或两个以上封闭空间划分防护区，即使它们所采用的灭火设计浓度相同，甚至有部分联通，也不宜那样去做。这是因为在极短的灭火剂喷放时间里，两个及两个以上空间难于实现灭火剂浓度的均匀分布，会延误灭火时间，或造成灭火失败。
        • 对于含吊顶层或地板下的防护区，各层面相邻，管网分配方便，在设计计算上比较容易保证灭火剂的管网流量分配，为节省设备投资和工程费用，可考虑按一个防护区来设计，但需保证在设计计算上细致、精确。
        • 对采用管网灭火系统的防护区的面积和容积的划定，是在国家标准《卤代烷1301灭火系统设计规范》GB 50163-92相关规定的基础上，通过有关的工程应用实践验证，根据实际需求而稍有扩大；对预制灭火系统，其防护区面积和容积的确定也是通过大量的工程应用实践而得出的。
    • 3.2.5 防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于0.5h；吊顶的耐火极限不宜低于0.25h。
      • 条文说明
        • 3.2.5 当防护区的相邻区域设有水喷淋或其他灭火系统时，其隔墙或外墙上的门窗的耐火极限可低于0.5h，但不应低于0.25h。当吊顶层与工作层划为同一防护区时，吊顶的耐火极限不做要求。
    • 3.2.6 防护区围护结构承受内压的允许压强，不宜低于1200Pa。
      • 条文说明
        • 3.2.6 该条等同采用了我国国家标准《卤代烷1301灭火系统设计规范》GB 50163-92 的规定。
        • 热气溶胶灭火剂在实施灭火时所产生的气体量比七氟丙烷和IG541要少50％以上，再加上喷放相对缓慢，不会造成防护区内压力急速明显上升，所以，当采用热气溶胶灭火系统时可以放宽对围护结构承压的要求。
    • 3.2.7 防护区应设置泄压口，七氟丙烷灭火系统的泄压口应位于防护区净高的2/3以上。
      • 条文说明
        • 3.2.7 防护区需要开设泄压口，是因为气体灭火剂喷入防护区内，会显著地增加防护区的内压，如果没有适当的泄压口，防护区的围护结构将可能承受不起增长的压力而遭破坏。
        • 有了泄压口，一定有灭火剂从此流失。在灭火设计用量公式中，对于喷放过程阶段内的流失量已经在设计用量中考虑；而灭火浸渍阶段内的流失量却没有包括。对于浸渍时间要求10min以上，而门、窗缝隙比较大，密封较差的防护区，其泄漏的补偿问题，可通过门风扇试验进行确定。
        • 由于七氟丙烷灭火剂比空气重，为了减少灭火剂从泄压口流失，泄压口应开在防护区净高的2/3以上，即泄压口下沿不低于防护区净高的2/3。
    • 3.2.8 防护区设置的泄压口，宜设在外墙上。泄压口面积按相应气体灭火系统设计规定计算。
      • 条文说明
        • 3.2.8 条文中“泄压口宜设在外墙上”，可理解为：防护区存在外墙的，就应该设在外墙上；防护区不存在外墙的，可考虑设在与走廊相隔的内墙上。
    • 3.2.9 喷放灭火剂前，防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭。
      • 条文说明
        • 3.2.9 对防护区的封闭要求是全淹没灭火的必要技术条件，因此不允许除泄压口之外的开口存在；例如自动生产线上的工艺开口，也应做到在灭火时停止生产、自动关闭开口。
    • 3.2.10 防护区的最低环境温度不应低于-10℃。
      • 条文说明
        • 3.2.10 由于固体的气溶胶发生剂在启动、产生热气溶胶速率等方面受温度和压力的影响不显著，通常对使用热气溶胶的防护区环境温度可以放宽到不低于-20℃。但温度低于0℃时会使热气溶胶在防护区的扩散速度降低，此时要对热气溶胶的设计灭火密度进行必要的修正。
  • 3.3 七氟丙烷灭火系统
    • 3.3.1 七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍，惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。
    • 3.3.2 固体表面火灾的灭火浓度为5.8%，其他灭火浓度可按本规范附录A中表A-1的规定取值，惰化浓度可按本规范附录A中表A-2的规定取值。本规范附录A中未列出的，应经试验确定。
    • 3.3.3 图书、档案、票据和文物资料库等防护区，灭火设计浓度宜采用10%。
    • 3.3.4 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，灭火设计浓度宜采用9%。
    • 3.3.5 通讯机房和电子计算机房等防护区，灭火设计浓度宜采用8%。
    • 3.3.6 防护区实际应用的浓度不应大于灭火设计浓度的1.1倍。
    • 3.3.7 在通讯机房和电子计算机房等防护区，设计喷放时间不应大于8s；在其他防护区，设计喷放时间不应大于10s。
    • 3.3.8 灭火浸渍时间应符合下列规定：
      • 1 木材、纸张、织物等固体表面火灾，宜采用20min；
      • 2 通讯机房、电子计算机房内的电气设备火灾，应采用5min；
      • 3 其他固体表面火灾，宜采用10 min；
      • 4 气体和液体火灾，不应小于1 min。
    • 3.3.9 七氟丙烷灭火系统应采用氮气增压输送。氮气的含水量不应大于0.006%。
      • 储存容器的增压压力宜分为三级，并应符合下列规定：
      • 1 一级 2.5+0.1MPa（表压）；
      • 2 二级 4.2+0.1MPa（表压）；
      • 3 三级 5.6+0.1MPa（表压）。
    • 3.3.10 七氟丙烷单位容积的充装量应符合下列规定：
      • 1 一级增压储存容器，不应大于1120kg/m³；
      • 2 二级增压焊接结构储存容器，不应大于950kg/m³；
      • 3 二级增压无缝结构储存容器，不应大于1120kg/m³；
      • 4 三级增压储存容器，不应大于1080kg/m³。
    • 3.3.11 管网的管道内容积，不应大于流经该管网的七氟丙烷储存量体积的80%。
    • 3.3.12 管网布置宜设计为均衡系统，并应符合下列规定：
      • 1 喷头设计流量应相等；
      • 2 管网的第1分流点至各喷头的管道阻力损失，其相互间的最大差值不应大于20%。
    • 3.3.13 防护区的泄压口面积，宜按下式计算：
      • 式中 F x x ——泄压口面积（m²）； ——泄压口面积（m²）；
      • Q x ——灭火剂在防护区的平均喷放速率（kg/s）；
      • P f ——围护结构承受内压的允许压强（Pa）。
    • 3.3.14 灭火设计用量或惰化设计用量和系统灭火剂储存量，应符合下列规定：
      • 1 防护区灭火设计用量或惰化设计用量应按下式计算：
        • 式中 W——灭火设计用量或惰化设计用量（kg）；
        • C 1 ——灭火设计浓度或惰化设计浓度（%）；
        • S——灭火剂过热蒸气在101kPa大气压和防护区最低环境温度下的质量体积（m³/kg）；
        • V——防护区净容积（m³）；
        • K——海拔高度修正系数，可按本规范附录B的规定取值。
      • 2 灭火剂过热蒸气在101kPa大气压和防护区最低环境温度下的质量体积，应按下式计算：
        • 式中 T——防护区最低环境温度（℃）。
      • 3 系统灭火剂储存量应按下式计算：
        • 式中 W0——系统灭火剂储存量（kg）； △W1——储存容器内的灭火剂剩余量（kg）； △W2——管道内的灭火剂剩余量（kg）。
      • 4 储存容器内的灭火剂剩余量，可按储存容器内引升管管口以下的容器容积量换算。
      • 5 均衡管网和只含一个封闭空间的非均衡管网，其管网内的灭火剂剩余量均可不计。
      • 防护区中含两个或两个以上封闭空间的非均衡管网，其管网内的灭火剂剩余量，可按各支管与最短支管之间长度差值的容积量计算。
    • 3.3.15 管网计算应符合下列规定： 1 管网计算时，各管道中灭火剂的流量，宜采用平均设计流量。 2 主干管平均设计流量，应按下式计算：
      • 3 支管平均设计流量，应按下式计算：
        • 式中 Q g g ——支管平均设计流量（kg/s）； ——支管平均设计流量（kg/s）；
        • N g ——安装在计算支管下游的喷头数量（个）；
        • Q c ——单个喷头的设计流量（kg/s）。
      • 4 管网阻力损失宜采用过程中点时储存容器内压力和平均设计流量进行计算。
      • 5 过程中点时储存容器内压力，宜按下式计算：
        • 式中 P m m ——过程中点时储存容器内压力（MPa，绝对压力）； ——过程中点时储存容器内压力（MPa，绝对压力）；
        • P 0 ——灭火剂储存容器增压压力（MPa，绝对压力）；
        • V 0 ——喷放前，全部储存容器内的气相总容积（m³）；
        • γ——七氟丙烷液体密度（kg/ m³），20℃时为1407kg/ m³；
        • V P ——管网的管道内容积（m³）；
        • n——储存容器的数量（个）；
        • V b ——储存容器的容量（m³）；
        • η——充装量（kg/ m³）。
      • 6 管网的阻力损失应根据管道种类确定。当采用镀锌钢管时，其阻力损失可按下式计算：
        • 式中 △P——计算管段阻力损失（MPa）；
        • L——管道计算长度（m），为计算管段中沿程长度与局部损失当量长度之和；
        • Q——管道设计流量（kg/s）；
        • D——管道内径（mm）。
      • 7 初选管径可按管道设计流量，参照下列公式计算：
        • 当Q≤6.0kg/s时，
        • 当6.0kg/s＜Q＜160.0kg/s时
      • 8 喷头工作压力应按下式计算：
        • 式中 Pc——喷头工作压力（MPa，绝对压力）；
        • N d d ——流程中计算管段的数量； ——流程中计算管段的数量；
        • P h ——高程压头（MPa）。
        • 9 高程压头应按下式计算：
        • 式中 H——过程中点时，喷头高度相对储存容器内液面的位差（m）；
        • g——重力加速度（m/s²）。
      • 式中 Qw——主干管平均设计流量（kg/s）；
      • t——灭火剂设计喷放时间（s）。
    • 3.3.16 七氟丙烷气体灭火系统的喷头工作压力的计算结果，应符合下列规定：
      • 1 一级增压储存容器的系统P c
      • ≥0.6（MPa，绝对压力）；
      • 二级增压储存容器的系统P c
      • ≥0.7（MPa，绝对压力）；
      • 三级增压储存容器的系统P c
      • ≥0.8（MPa，绝对压力）。
    • 3.3.17 喷头等效孔口面积应按下式计算：
      • 式中 Fc——喷头等效孔口面积（cm²）；
      • qc——等效孔口单位面积喷射率[kg/（s▪cm²）]，可按本规范附录C采用。
    • 3.3.18 喷头的实际孔口面积，应经试验确定，喷头规格应符合本规范附录D的规定。
  • 3.4 IG541混合气体灭火系统
  • 3.5 热气溶胶预制灭火系统