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　　二氧化碳滅火系統立體停車(chē)樓 　　1二氧化碳概述 　　二氧化碳是一種能夠用于撲救多種類(lèi)型火災的滅火劑。它的滅火作用主要是相對減少空氣中的氧氣含量。降低燃燒物的溫度，使火焰熄滅。二氧化碳是一種惰性氣體，對絕大多數物質(zhì)沒(méi)有破壞作用，滅火后能快速散逸，不留痕跡，又沒(méi)有毒害。它適用于撲救各種可燃、易燃液體和那些受到水、泡沫、干粉滅火劑的沾污而容易損壞的固體物質(zhì)的火災。另外，二氧化碳是一種不導電的物質(zhì)，可用于撲救帶電設備的火災。二氧化碳滅火系統是一種優(yōu)良的滅火設備，經(jīng)長(cháng)期使用己得到證明。它適用于電子計算機房、數據庫、圖書(shū)館、銀行、倉庫、食品庫、煙草庫、大型發(fā)電機、電纜隧道、船舶機艙、貨艙、紡織機等生產(chǎn)作業(yè)，危險場(chǎng)所的防火、滅火設施。九十年代初國際上開(kāi)始禁用破壞大氣臭氧層的鹵代烷產(chǎn)品以來(lái)，二氧化碳作為滅火劑，不導電，滅火后不沾污物品，且價(jià)格低廉，產(chǎn)品易得，是可以取代鹵代烷滅火劑的產(chǎn)品。 　　2二氧化碳滅火系統在實(shí)際工程中的設計 　　二氧化碳滅火系統的工程設計，須根據防護區或保護對象的具體情況，選擇合理的設計方案。下面結合工程實(shí)例具體分析二氧化碳滅火系統在實(shí)際中的應用。 　　2．1設計基本參數選取 　　本工程為混凝土結構立體汽車(chē)庫，共五個(gè)防護區，每個(gè)防護區為十二層車(chē)位加頂層機房。保護區高24m，總體積為2巧8m3，總面積為90。 　　本氣體滅火系統本著(zhù)集中控制、方便管理、節約經(jīng)費的原則采用高壓二氧化碳全淹沒(méi)式組合分配滅火系統。 　　根據GB50193一93（2010年版）第3 · 2· 2中之規定，“當防護區有兩種或兩種以上可燃物時(shí)，防護區內二氧化碳設計濃度應采用可燃物中最大的二氧化碳設計濃度"。本工程中主要可燃物是汽油和油漆等，取油漆kb：1. 2，設計濃度為40％。 　　根據GB50193一93（2010年版）第3 · 2· 2中之規定，二氧化碳的設計用量應按下式計算： 　　M = Kb（kb · A + K2 · V) A = Av + 30A0 V = Vv一V 式中：M一二氧化碳設計用量（kg）；Kb一物質(zhì)系數；本工程取1. 2； Kl一面積系數（kg/），取0 · 2 kg/；K2一體積系數（kg/ m3），取0· 7 kg/m3 · 　　A一折算面積（）；Ao一開(kāi)口總面積（）； 　　Av一防護區的內側面、底面、頂面（包括其中的開(kāi)口）的總內表面v一防護區的凈容積（）；v，一防護區容積（m3）；一防護區非燃燒體和難燃燒體的總體積（m3）。 　　本工程：M：1. 2（0· 2A + 0· 7V）經(jīng)計算A：H27，V：2巧8m3 所以：M = 2083kg（5）在高于地面18m以上的部位，在車(chē)庫的側面，每個(gè)保護區開(kāi)一個(gè)泄壓口，泄壓口的面積可按下式計算：A = 0· 76式中：A，一泄壓口面積（）；Qt一二氧化碳噴射率（kg/min）； Pt一圍護結構的允許壓強（Pa）；本工程泄壓口的面積A，0巧0。 　　2．2設計原理 　　本系統具有自動(dòng)、手動(dòng)及機械應急操作三種啟動(dòng)方式。自動(dòng)狀態(tài)下，當防護區發(fā)生火警時(shí)，火災自動(dòng)報警控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)控制器）接到防護區第一回路探測火災信號時(shí)，控制器啟動(dòng)防護區門(mén)口上方的警鈴，發(fā)出鈴聲，通知值班人員馬上趕到現場(chǎng)處理，如果火情繼續漫延，控制器收到第二回路火災信號時(shí)，啟動(dòng)防護區內聲光報警器，使其發(fā)出尖銳的警報聲和閃爍的白光，通知工作人員馬上撤離，同時(shí)立即發(fā)出聯(lián)動(dòng)信號切斷電源關(guān)閉車(chē)庫人口大門(mén)，為滅火作好準備。（如果發(fā)現火情并不嚴重，可以用手提式滅火器把火滅掉，在延時(shí)范圍內可以按下緊急停止按鈕可使系統不動(dòng)作）。延遲30秒后，火災報警控制器輸出24伏直流電壓。啟動(dòng)滅火系統，二氧化碳滅火劑經(jīng)管網(wǎng)施放到防護區。同時(shí)，報警控制器接收壓力訊號器反饋信號，控制器面板上噴放指示燈亮。并且防護區的放氣指示門(mén)燈顯亮，避免人員誤人。 　　當工作人員在防護區工作時(shí)，可以通過(guò)防護區門(mén)外的手動(dòng)/自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（防護區的主要出人口需安裝手動(dòng)/自動(dòng)、緊急啟動(dòng)/停止開(kāi)關(guān)），使系統從自動(dòng)狀態(tài)轉換到手動(dòng)狀態(tài)，當防護區發(fā)生火警時(shí)，報警控制器只發(fā)出報警信號，不輸出動(dòng)作信號。由值班人員確認火警，按下控制器面板或擊碎防護區門(mén)外緊急啟動(dòng)按鈕，即可立即啟動(dòng)系統，噴放二氧化碳滅火劑。當自動(dòng)、手動(dòng)緊急啟動(dòng)都失靈時(shí)，可進(jìn)人儲瓶間內實(shí)現機械應急操作啟動(dòng)。只需拔出對應防護區啟動(dòng)器上的手動(dòng)拉環(huán)，即可完成整套系統的啟動(dòng)噴放工作，操作簡(jiǎn)單。 　　2．3 設計用量計算 　　表1大壩工程混凝土配合比 　　序號防護區名稱(chēng)設計濃AvVv? (mg)C02設計用C02設計量M(kg)儲存量、瓶 數噴射時(shí)11庫40H2021282056222000< 60 　　22庫4011272巧820832250< 60 　　33庫4011272巧820832250 　　44庫40H2721582083225000< 60 　　55庫4011272巧820832250 　　2．4 管網(wǎng)計算 　?。?）管網(wǎng)中干管的設計流量 　　Q = M/t 　　取全部釋放時(shí)間為t = Imin，最大防護區設計流量Q = 2083/ 1： 　　2083釅min 　　?¨2??管網(wǎng)中噴嘴的設計流量 　　對采用均衡布置的管網(wǎng)，均衡管網(wǎng)中噴嘴的設計流量可按下式計算： 　　Qi：Qg/N 　　式中：Q，一單個(gè)噴嘴的設計流量min；N一噴嘴總數，個(gè)；Qg一管網(wǎng)中干管的設計流量。kg/min； 　　?¨3??管徑確定 　　根據GB50193一93（2010年版）之規定，全淹沒(méi)滅火系統管網(wǎng)管徑由下式確定： 　　D：Kd丿0其中：Kd：L 41、3 · 78，此處取Kd：2· 5，即D：2巧v@ （4）管段計算長(cháng)度的確定各管段計算長(cháng)度為對應的各管段實(shí)長(cháng)與管道附件當量長(cháng)度之和。各管段管道附件當量長(cháng)度見(jiàn)二氧化碳滅火系統設計規范GB50四3一93 （2010年版）附錄B。 　?。?）二氧化碳管道壓力降計算 　　各防護區的二氧化碳管道壓力降可根據下式計算： Y 2：Y I + ALQ 2 + B( Z 2 一z 1）Q 2式中：Y2一管段末端壓力系數值（Mpa · kg/m3）；Yl一管段始端壓力系數值（Mpa · kg/m3 ) ;· 295 · 　　Z2一管段末端密度系數值；一管段始端密度系數值；Q一二氧化碳流量（kg/min)；L一管段計算長(cháng)度（m)；A、B一二氧化碳管道簡(jiǎn)化計算系數，可分別表示為： 　　14950 　　0 · 8725 × 10一4 × D 刀4 二氧化碳的壓力系數Y和z值見(jiàn)"二氧化碳滅火系統設計規范 GB50193一93（2010年版）附錄D一1。二氧化碳管道簡(jiǎn)化計算系數A 和B見(jiàn)下表，工程計算時(shí)可直接采用。 　　二氧化碳管道簡(jiǎn)化計算系數A、B值表1大壩工程混凝土配合比管徑細司B管徑〔m司AB 　　7 9．30 × 10 一6977．78 × 1013，79 × 107，92 × 10 一4丨693．× 10 ·63姬38 × 10 一4653．48 × 106 一2．77 × ] 0 一425524，87 × 106 一] 26，72 × ] 0 冖4L17 × 10“，6L21 × 10 一4143．61 ×用一647．2] × 10 一43．62 x107 一4．95又用44、06 一冱33 × 10 一4251.12xIO7 一2．03幻0 一5在二氧化碳管道壓力降計算中，對于管段兩端存在高度差的應進(jìn)行高程壓力校正，并將此值計人管段的終端壓力計算中。二氧化碳氣體向上流動(dòng)時(shí)高程壓力校正值取負值，二氧化碳向下流動(dòng)時(shí)高程壓力校正值取正值。高程壓力損失可按下式計算： 　　Ph = H · Kh 式中：H一噴頭高度相對儲瓶液面的高度差，m；Kh一高程校正系數，MP m，具體見(jiàn)二氧化碳滅火系統設計規范GB50193一93（2010年版）附錄E一1。 　　本工程二氧化碳氣瓶間設于小區內服務(wù)樓內地下一層，層高為3．65米。靜壓水頭以平均壓力5．17MPa查附錄E一1得,Ph = 3．65m ·o．008MP m = 0· 03MPa 故二氧化碳氣瓶出口處壓力P產(chǎn)5．17一0．03 = 5．14MPa 管段（1）一（2）分析壓力降計算過(guò)程：L = 75m，D = 100mm1040k min 始端（1）計算壓力為PI = 5 · 14MPa,Yl = 23 · 8，Zl = 0．00巧由上表已知條件A：3 · 62 × 10 B = 4 · 95 × 10Y2：№ + ALQ2 + B( Z2一(l ) Q2：23．8 + 3，62 × 10一7 × 75 × 10402+未定項（忽略未定項） = 53，2 +未定項（忽略未定項）以Y2：53，2MPa · kg/m查表對應值Z2 = 0· 0033 補充計算未定式：Y2；53．2十4 · 95 × 10一5 × 0．0018 × 10402：53，3 查表得P2：5．10MPa 以P2：5．10MPa值查表得：Y2：55．4MPa · kg/m3 ,Z2：0．0035 管段（2）一（3）L：16、2m，D：65mm，Q：520k minY3：Y2 + ALQ2 + B（一70）()2 = 55．4 + 3．48 ×用 6 ×丨6．2 ×5202 +未定項（忽略未定項）：70．6 +未定項以Y3：70．6MPa · kg/"13，查表對應值70：0、0240 補充計算未定式《Y3 =Y2 +ALQ2 + B ( )3 - Z2 ) Q2：72．1查表得：5．()8MPa 以平均壓力5．用MPa查附錄E一1得,Ph：3巧m · 0 · 0078MP m= 0．03MPa 　　P'3：5 · 08一0．03：5．05MPa 以P'3：5 · 05MPa值查表得：Y3：97 · 2MPa · kg/m3 ,7,3：0 · 0600 管段（3）一（4）L：9．79m,D =65mm,Q =480kg/miIlY4：Y3 + ALQ2 + B（7,4一Z3）Q2：97．2 + 3．48 ×用一6 × 9．79 ×4802 +未定項（忽略未定項）：105．05 +未定項（忽略未定項）以Y4：I()5.05MPa ·，查表對應值Z4 = 0．0796 補充計算未定式：Y4：Y3 + ALQ2 + B（Z4一70）()2：] 06 · 3查表得墻：5．03MPa 以平均樂(lè )力5．()4MPa查附錄E一]得,PI,= l . 61m · 0．0075 MPa/m= 0，()2MPa 　　= 5．03一0．02 = 5．01 MPa 　　· 296 · 　　以P'4 = 5 · 01MPa值查表得：Y4：125．44MPa · kg/m ,Z4：0．0780 依此計算方法，得出5 “巧各節點(diǎn)人口處壓力，列人下表（6）噴嘴的選擇 　　用每個(gè)噴嘴的噴射率和流量算出每個(gè)噴嘴的等效孔口面積，再根據等效孔口面積選定噴嘴產(chǎn)品規格。噴嘴的噴射率詳見(jiàn)"二氧化碳滅火系統設計規范GB50193一93（2010年版）附錄FO 公式如下：F =Q/qo式中：F一等效孔口面積，；Q一噴頭流量，kg/m 一等效孔口單位面積噴射率,kg/( min · mm2）。 　　車(chē)庫平面圖及各參數如下表所示： 　　5 　　段流 (kg/min)量管段管徑 mm管段計算長(cháng)度 （mm壓力降始端壓力降終端噴射率等效孔口面積Q/qo噴嘴規格代號0 厶10401開(kāi)755口45．103．02813 · 21 　　3-52016．25．105．052．86513．965巧 　　乙 '4809．795．055.012．73514．63 　　9．795．0]4．982．667巧．006 　　i?04開(kāi)509．124．984．932．579巧巧16 　　0 /3608．454．934．892巧08巧．956 　　8320& 454· 894．842．41916巧46 　　2808．454．844．802．36416．926 　　9一102407．684· 804．752．30017．396 　　10一11200406．914．754．712．24917 · 796巧一12160404．714· 662· 18518．31 　　12一131207．144．664．622．14018．696．5 　　1 3一146．484．624．572．088四．166巧 　　14一巧40204口84．574．522．035四．6656．52．5小結 　　對立體停車(chē)樓進(jìn)行二氧化碳氣體滅火系統設計，把其劃分為5個(gè)、 　　防護區，采用二套火火劑（其中一套為備用）貯存裝置對其保護，計算得出本項目的二氧化碳最大設計用量為2083kg，對各防護區采用均衡管網(wǎng)布置，布置的噴嘴數為260個(gè)，通過(guò)計算二氧化碳爍力降和噴射率，確定各防護區的噴嘴型號為5．5、6、6巧。 　　3二氧化碳滅火系統在實(shí)際工程中的施工注意事項o）沒(méi)置氣體火火系統的場(chǎng)所應配備專(zhuān)業(yè)用的空氣呼吸器或氧氣呼吸器．（2）貯存容器貯存壓力5．7MPao集流管上所沒(méi)安全閥的動(dòng)作壓力為巧± 0 · 75 Pa。，最不利點(diǎn)噴頭工作壓力1,4MPa. 　　(D管道工作壓力為5．17 MPa，（20。c）管道嚴密性試驗壓力為 7．8MPaD（2）防護區的門(mén)應向疏散方向開(kāi)啟，選用防火門(mén)并應加裝自動(dòng)閉門(mén)器；在任何情況下均能從防護區內打開(kāi)，如用非密閉門(mén)，則應沒(méi)防火卷簾。囹安全排放閥門(mén)的排氣管應連接到筌外，以保證室內的氣體濃度不會(huì )上升到危險的水平。@氣瓶?jì)Υ骈g的耐火等級不應低于二級，并必須保持于燥和通風(fēng)良好。0防護區門(mén)窗的耐火極限應大于 0巧h，允許壓強應人于] 200Pa。@防護區滅火時(shí)應保持封閉條件，除泄壓口以外的其他開(kāi)口，該防護區內的通風(fēng)機和通風(fēng)管道的防火閥等，在噴放前應自動(dòng)關(guān)閉。0防護區的泄壓口宜設在外墻上，應位于防護區凈高的2/3以上。當設有外開(kāi)彈性閉門(mén)器或彈簧門(mén)，其開(kāi)口面積不小于泄壓口計算面積時(shí)，不需另設泄壓口。 　　4二氧化碳氣體滅火系統管網(wǎng)安裝 　?。?）管道安裝，對于公稱(chēng)直徑小于或等于80mm的管道宜采用螺紋連接，對于公稱(chēng)直徑大于80mm的管道宜采用法蘭連接。噴嘴管線(xiàn)均不得置于或經(jīng)過(guò)高壓設備與線(xiàn)路的上方?！?）管道采用鍍鋅無(wú)縫鋼管，所有管道沿梁底吊架固定或沿墻支架固定，噴頭垂直管道安裝．無(wú)縫鋼管及管件內外應鍍鋅或涂防腐涂料；輸送啟動(dòng)氣體的管道采用紫銅管，其質(zhì)量應符合國家有關(guān)標準．。（3）管道支承架應符合《氣體滅火系統施工安裝》規范要求。（4）管道安裝完畢后，其表面應涂紅色面漆