气体灭火后风机的配电设计探讨

气体灭火后风机的配电设计探讨

张梦秋 张纹阳

中国医药集团联合工程有限公司,湖北 武汉 430000

摘要 气体灭火系统作为常用的自动灭火系统，在工业厂房和重要建筑内运用广泛，但是作为灭火后防护区必须设置的通风换气设备-灾后风机，却没有明确的国标条文对应。根据多本现行规范和实际工程经验，分析了灾后风机的负荷性质，并提出了配电设计的建议。

关键词 气体灭火、消防风机、事故风机、灾后风机、负荷性质

1 引言

气体灭火系统是一种常见的消防系统，多以气体作为灭火介质，通过在防护区内或者在被保护物附近喷出灭火介质，形成覆盖层，隔绝氧气，降低燃烧物的温度，从而达到扑灭火灾的效果。目前常用的三种气体介质中，高浓度的二氧化碳在密闭空间内会有造成人员窒息的风险；七氟丙烷在浓度超过10%以后，会对人体产生不良影响，并且在现场火灾发生时的高温环境下，七氟丙烷也会分解出含毒的氟类物质；只有IG541灭火剂是一种新型的绿色环保灭火剂，它在大气中存留的时间很短，对人体和环境的影响较小，但是使用规模还是比不上前两种传统灭火剂。基于上述原因，《气体灭火系统设计规范》作为强制性条文规定了对灭火后防护区应通风换气的要求，在特殊情况下，比如防护区在地下或者防护区在地上但是无窗，或者仅设置了固定窗扇的时候，应设置机械排风装置。这都是为了保证火灾扑灭后消防人员在进入现场检查火灾情况时的人身安全。 暖通专业据此规定设置机械排风装置，同时可能还会设置配套的机械补风装置，在这里文中统称为“灾后风机”。然而，规范对灾后排气风机装置的运行要求并不明确，所以在实际设计案例中，各人基于自己的理解，对排风装置提出了不同的用电要求，并给出了不同的供电方案，有时还带来了误解和争议。笔者基于工作中遇到的工业厂房气体灭火设计，对灾后风机的负荷等级和配电要求提出自己的理解。

2 灾后风机的负荷性质

2.1 灾后排风是否是消防风机

消防设施在规范中的是指专门用于火灾前期的预防或报警，发生火灾时用于人员疏散以及火灾现场实现灭火功能的消防设备或系统。消防用电在规范中的定义是指与消防相关的房间和设备在正常和应急情况下的用电。灾后排气风机设备在气体灭火系统结束工作后才开始工作，不参与灭火过程也不存在应急情况下配电的需求。此外，由于气体灭火系统需要以封闭空间作为防护区，并且在系统启动灭火时防护区内的各种门窗洞口包括空调阀门都必须保持关闭状态，因此排气设备在灭火过程中应该保持停机状态，在灭火完成后优先正常启动并工作，确保消防人员能安全进入防护区进行核查。由此可见，灾后排气风机装置并不属于消防设备的范畴。

2.2 灾后排风是否是事故风机

根据规范对事故通风的定义，当在房间或厂房内发生事故并出现有害物质、爆炸危险气体的大量散发时，需要采用事故通风的方式来排出房间或厂房内的有害危险气体或降低其浓度以保证现场环境和人员的相对安全，避免特殊场所的危险有害气体浓度过高导致的人员窒息，火灾甚至爆炸等更严重的事故。在工业厂区设计中事故风机常见于甲、乙类建筑物或房间内，符合相关规范对事故风机的定义和要求，结合实际情况，我们可以发现事故通风对应的关键词是“突然”、“大量”和“有害”，是对突发有害事件的预防式处理。以七氟丙烷灭火系统为例，对于不同性质防护区，相关规范推荐了不同的灭火设计浓度，一般设置在5.8%至10%之间，并要求在实际应用中，浓度不应该超过灭火设计浓度的1.1倍以上，这限制了防护区内灭火介质的浓度，不符合“大量”这一关键词；火灾虽然属于突发事件，但是灭火剂的喷放时间和浸渍时间在设计中均有说明，在经常有人值班的场所，系统最迟可以在火灾发生后30s才启动，以保证值班人员的安全撤离。相关规范也有对应的要求，以通讯机房为例，规范要求设计喷放时间不应大于8秒，灭火浸渍时间应采用5分钟，所以在理想情况下人员最快可在系统启动6分钟之后启动灾后风机，这与“突然”这一关键词不符；仅“有害”这一关键词与气体灭火系统灾后环境有关，在IG541使用越来越广泛的情况下，有害的元素也会减少；所以笔者认为，气体灭火系统的灾后风机并不适用于事故通风的机械通风系统的定义，不属于事故风机。但在部分设计中，出于经济性的考虑，灾后风机可以兼做对应防护区的平时送、排风机，有平时操作和灾后操作的双重需要，此种情况下笔者建议在防护区门内外均设控制按钮以方便操作。

3 灾后风机的配电建议

根据相关规范的规定，供电负荷等级的确定主要依据供电可靠性的要求和中断电源后对人身安全、经济损失上造成的影响严重程度。灾后排风在火灾时不运行，不直接参与救灾，中断电源时不会增加火灾的损失，也不会影响其他消防救援设施的正常使用，对供电可靠性的要求不高，对人身安全没有额外影响，所以在没有特殊要求的情况下，电气专业可直接按照三级负荷单回路供电。

在工业厂区的设计中，一般需要设置气体灭火系统的场所主要是指在发生火灾后将严重影响生产的关键设备，例如园区的中央控制室、变配电室、计算机房等，上述场所均应设置气体灭火系统以避免或者减轻火灾对整个工业园区的影响。笔者以变配电室为代表分析下灾后风机的配电要求。

气体灭火用的排风机主要是用于火灾后房间的通风换气，此时火灾已被扑灭，按照之前笔者所述，灾后风机按照三级负荷进行单回路配电，火灾时作为非消防电源已经被切除；对于大型变配电室作为防护区的气体灭火系统的灾后风机，其供电回路也一般出自对应配电室，如果此时配电采用一般三级负荷的单回路供电，会出现火灾后无法自动恢复配电的问题，需要工作人员佩戴防护面罩进入变配电室进行开合闸的复电工作，存在人身伤害的风险，也与灾后风机设置的意义不符。因此对于重要性较高的房间或灭火介质的长时间覆盖会对防护区内设备或物品造成损害的场所，灾后及时启动灾后风机就是需要考虑的，在这种情况下笔者建议为灾后风机配电箱提供双回路供电，另一路可引自厂区柴油发电机或者其他的变配电室以保证火灾后双路电源至少有一路带电。在一般情况下，即使灾后风机采用单回路不能正常工作也不会带来更多的火灾危害和损失，只会推迟消防工作人员进入变配电室检查的时间，所以需结合现场设备的重要性、厂区供电情况和业主的要求来综合考虑灾后风机的配电设计，笔者认为按照三级负荷的单回路供电已满足大部分情况下的使用要求。

负荷划分灾后排风系统虽然不属于消防设备，但是在暖通专业的相关设计中，灾后风机经常直接安装于防护区内，因此风机及其配套的电动风阀的配电和控制线路均会在防护区内敷设，为了保证相关设备及其线路在火灾后能正常使用，笔者建议对于防护区内设备的配电和控制线路均采用耐火线缆，其余非防护区内的线缆可采用普通的非耐火型电缆。

4 总结

本文对灾后风机的负荷类型进行了分析，结合平时设计中遇到的情况，综合考虑维护、安全等方面的因素，提出了灾后风机可按照三级负荷考虑配电设计，特殊情况下设置双回路供电以满足其及时启动的要求，希望能对业内人士有所帮助。

                         参考文献

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