气体灭火系统在建筑消防中的应用

余波

随着当今科学和社会经济的不断进步和发展，电子、电气设备在很多的领域都有大量的应用，这些电子、电气设备也为我们带来了很大的便利，也改善了我们的生活质量，但是也存在很大的安全隐患，它可能会因为某些原因导致一些灾难，比如最常见的“火灾”，由于这些设备都是带电运行，所以一旦出现问题就会因为热量太高造成火灾。对此，我们对如何防止这方面的火灾和如何使用气体灭火器做了一些探讨，主要是这些气体灭火设备在建筑消防设计中的主要应用及它的意义。

众所周知火灾的危害，那么我们需要在火灾发生时做什么，或是我们在火灾发生时应该怎么使用气体系统来灭火。

一、火灾发生的条件

一般情况下，火灾的发生需要具备两个重要的条件，那就是氧气充足和温度达到了某些物质的可燃点，当这两个条件同时具备时才有可能发生火灾，所以我们灭火时就要从这两个方向考虑，如果在火灾发生时我们可以避免这两个条件，那么我们就可以实现灭火。

为了实现灭火，首先，我们需要降低火灾的范围，降低发生火灾场所的氧气密度，其次，我们需要降低燃烧物品表面的温度，而我们本文需要探讨的灭火系统——气体灭火系统，它的灭火原理就主要是这两个方面，现在的灭火气体有很多，不一样的气体灭火剂也存在着不一样的优势和劣势，但是目前我国主要使用的是IG541、七氟丙烷和热气溶胶这三种气体灭火剂。

二、三种常见的气体灭火系统

1.IG540气体灭火系统

很明显这一类的气体灭火系统多使用的气体就是IG540，IG540是一种惰性气体，我们就是利用它的惰性这一性质来灭火的，主要是因为大气中常见的三种气体氩气、CO2、N2按照一定的比例混合、合成成为的IG540，混合之后的气体每个气体的纯度都必须要达到百分之九十九以上，当然灭火的原理是一种物理过程，这种气体灭火系统就是设计在建筑消防中，当此建筑发生火灾时，系统会自动向外喷射气体灭火剂，这种气体和空气混合，降低空气中氧气的密度，这就达到了灭火条件的其中一个，就可以使火灾得到控制，也可能直接将火熄灭。

2.七氟丙烷气体灭火系统

如果对化学有一定了解的人，应该都知道七氟丙烷，这个气体也叫FM-200，它是一种无色、无味、无毒无腐蚀性的气体，它是一种可以通过一系列化学反应从而实现降低环境温度的气体，很显然，这类气体在灭火中的作用主要是通过降低物体表面温度，来实现灭火。这类气体灭火设备在实际的应用中主要是分为三个方式来灭火。首先，因为气体灭火器都是将气体压缩成液体储存在灭火器当中的，在灭火的时候，将会是以气体的形式喷射出来，由液体转化为气体，这一个过程中吸收热，从而达到了降低温度的要求。另外七氟丙烷是一个天然大分子物质，当喷射出去的时候化学键发生了断裂，这个过程吸收热，这就可以将燃烧物质表面的温度降低下来，所以在建筑发生火灾时，这一类气体灭火器会自动向发生火灾的地方喷射这一种气体，从而降低环境的温度，同时降低环境氧气的密度，最后实现控制火情的作用。

3.热气溶胶气体灭火器

热气溶胶气体灭火器估计很多人都是很陌生的，甚至是没有听过这个名字，这一类灭火器主要是根据发生机制的不同分S型气溶胶和K型气溶胶，从化学上说这两个类型分别是以Sr(NO3)2和KNO3作为主要的氧化剂。我们以KNO3为例介绍一下热气溶胶的灭火机理，这种气体在高温燃烧过程中，气体溶胶微粒可以分解出很多不一样的活性游离基，而且可以和氧气发生化学反应，从而降低环境空气中的氧气密度，这就可以使火灾无法继续蔓延，这也是通过阻止火灾蔓延来阻断火灾的一种方法，这也是气溶胶灭火系统最主要的原理。

三、三种灭火器系统在实际消防灭火中的对比

因为现在国际上都倡导环保，所以根据环保的指标，我们在灭火气体的选择上面要注意，要从环保的方面对每一类气体灭火系统进行评价，可以作为灭火的气体，前提就是不能破坏大气，不能对大气环境造成任何影响。

首先是IG540气体灭火系统，这类灭火系统在灭火完成后对大气环境没有任何不利的影响，对臭氧的损耗几乎为0，它在灭火完成后，会将大气中的气体再次排入到空气中。

其次是七氟丙烷气体灭火系统，这类气体灭火系统在对建筑灭完火后，它对大气的环境也是没有任何影响的，因为这一类气体在空气中的存在时间比较短，对臭氧的损耗也几乎没有，当然热气溶胶灭火系统的温室效应潜能指标也是几乎为0的，所以从环保性来说，这三种气体灭火系统在实际建筑消防灭火上对环境并不会产生明显的污染。

当然，我们也不能只看它们在环保性上的对比，也要看它们对我们人体是否有影响，如果有影响，灭火过程中可怕的就不是火了，可怕的是灭火系统喷出来的气体。这时我们就需要从毒性、是否会造成人体缺氧、是否会阻碍人们的视线，从这些方面来分析。先说毒性，这三种气体对人体来说，其中IG540没有任何毒性，七氟丙烷和热气溶胶中具有少量的毒性，但是这两种气体在短时间内不会对人体产生不利的影响。另外，这三种气体都不会对人的视线产生影响，不会影响人们的逃生。当然，这三种气体也都不会造成人体的缺氧，但是，对于一些大型建筑，还是需要对气体灭火防护区采用良好的通风，从而确保气体灭火系统中灭火气体排放的通畅。

四、气体灭火系统在建筑中的应用情况

气体灭火系统和一般的灭火系统有很大的区别，它对灭火系统有非常严格的要求，而且它对防护区也有对应的要求，当然，不能掩盖气体灭火系统在灭火方面要比以水为灭火材料的灭火系统的综合效果差，如果建筑的管理人员不能对气体灭火系统的防护区进行每日的检查，当防护区遭到破坏或者是保护的对象发生改变的时候，哪怕是火灾刚发生也不能及时灭火。一般在大型建筑上应用气体灭火系统时，是按最理想的防护区的设计浓度和时间来进行灭火系统设计的，在实践中，我们要根据防护区中每个房间的功能来进行房间内的分割，不能从整体来划分防护区，因为这样会造成防护空间不能形成一个封闭的理想空间。还有就是人员比较多的场所，要采用玻璃或者轻质材料进行分割，同时保证通风和采光，当火灾发生时，还会出现很多在设计时想不到的意外，如在没考虑到的地方放置一些易燃物体，就会很容易造成火灾的蔓延，从而引起大面积的起火。

现在不一样的气体灭火系统拥有不一样的特性，所以这些都需要在建筑设计初期进行非常深入的分析，要综合考虑各种情况，比如从人员的安全性来考虑，像是博物馆或者是图书馆，这种长时间都没有人的地方，或者是只有几个人的地方，我们要对防护区的通道以及灭火设备相当的熟悉，当火灾发生时，要在最短的时间内迅速逃离现场；但是对于人员比较多的地方，应该使用IG540气体灭火系统来灭火，这样比较安全有效。当防护区建筑楼层过多时，应该选择高压二氧化碳灭火系统。因为这个时候，高压二氧化碳具有很好的储存能力。综上所述，我们在选择气体灭火系统的时候要根据实际情况来考虑，不能每个建筑都用相同的灭火系统，一定要根据他们的功能和人员方面来进行判断。

五、结语

每一个气体灭火系统都有不一样的优缺点，所以我们不能只在理论上面进行建筑消防设计。当然，在很多的大型建筑中，气体灭火系统的应用越来越重要，这对一些不能利用水来灭火的地方，比如图书馆、博物馆、文物馆等，像这些不能使用水的地方很适用，但是气体灭火系统也有缺陷，所以，我们在实际的建筑消防设计中，要有针对性，选用最合适的灭火系统。