1博物館氣體滅火系統(tǒng)概況
博物館規(guī)劃建設(shè)用地面積24133.7平方米，總建筑面積63390平方米。建筑高度（檐口）36.4m，地上五層，地下二層，地下三層為2.2m層高的設(shè)備夾層。
工程性質(zhì)為大型綜合性博物館建筑。其中地上各層和地下一層南區(qū)為展陳、社教、科研、辦公、保安、綜合服務(wù)等功能區(qū)，由三大部分組成：橢圓斜筒展廳、矩形基本展廳、行政辦公區(qū)。地下一、二層北區(qū)為地下車庫，地下二層南區(qū)為藏品庫、設(shè)備機(jī)房、人防等。
博物館擬建成全國一流的、現(xiàn)代化的、大型的綜合性的博物館，將成為城市重要的標(biāo)志性建筑之一。是一座全面反映中國的悠久歷史、燦爛文化、革命傳統(tǒng)和現(xiàn)代化建設(shè)成就、展示國際大都市風(fēng)貌的博物館。館內(nèi)展示和珍藏著代表中華民族五千年歷史重要文物。消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不但要重在防，面且要重在滅。除設(shè)有普通的消火栓系統(tǒng)和自動(dòng)噴灑系統(tǒng)外，還設(shè)有水噴霧滅火系統(tǒng)、智能消防水炮系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等特殊的消防措施。且氣體消防系統(tǒng)在本工程中所占分量尤為重要。
2 博物館氣體滅火系統(tǒng)
2．1氣體消防部位的確定
博物館的藏品庫是全館的心臟，大量的國粹、國寶存放在此，特別是一些珍品文物如絲織品、精品字畫、文房四寶、竹木漆器等均是易燃品，且一旦浸水損壞，對國家是重要損失。這些部位首選氣體消防。另外一些文物庫，如錢幣庫、青銅器庫等，雖然遇水不會(huì)完全損壞，但這些文物都是經(jīng)過特殊修復(fù)而成的，遇水損失是無法估計(jì)的。且如果用水噴淋，水濺損失可能會(huì)波及到其它文物庫。經(jīng)過比較，地下二十九個(gè)文物庫總面積近1萬平米的庫區(qū)，全部采用氣體滅火系統(tǒng)。
展廳是博物館的窗口，這里向人們展示中華民族的傳統(tǒng)文化，廳內(nèi)人流密集，火災(zāi)危險(xiǎn)性大。
如果所有展廳均采用氣體滅火系統(tǒng)，當(dāng)然是萬無一失的，但對于這樣大體量的展廳，氣體滅火系統(tǒng)投資巨大。所以，根據(jù)展廳內(nèi)展品的重要程度，采用不同的消防措施，以節(jié)省投資。將重要文物的展出集中在三個(gè)精品展廳內(nèi)，廳內(nèi)采用氣體消防系統(tǒng)，這也與“高規(guī)”第７６８４條“一級紙、絹質(zhì)文物的陳展室應(yīng)設(shè)氣體滅火系統(tǒng)”的條文相吻合。
文物修復(fù)中心是博物館的門診部。這些部門的安全性對文物的存入和展出至關(guān)重要。因此，采用氣體消防系統(tǒng)。
控制中心、電話機(jī)房、消防中心一旦發(fā)生火災(zāi)，遇水將使全館系統(tǒng)陷入癱瘓，氣體消防能使火災(zāi)消滅在萌芽階段，不至于對設(shè)備造成破壞。
2．2氣體消防系統(tǒng)的選擇
隨著哈龍1211、1301的逐漸淘汰，各種替代品相繼涌現(xiàn)。目前在國內(nèi)有成功使用經(jīng)驗(yàn)且技術(shù)成熟的產(chǎn)品主要有七氟丙烷（FM200）和煙烙盡（IG541）。因此，我們主要從這兩種氣體中選擇。
氣體消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的宗旨是：所用氣體滅火劑必須是綠色環(huán)保氣體，系統(tǒng)設(shè)計(jì)不但要以人為本，而且要以文物為本。所選氣體不能對人體有害，對展品、文物、計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備不產(chǎn)生任何破壞作用，且產(chǎn)品技術(shù)成熟。
兩種滅火劑的性能比較
|
滅火劑名稱 性能比較 |
IG541 | FM200 |
滅火劑名稱 性能比較 |
IG541 | FM200 | |
| ODP | 0 | 0 | 貯存方式 | 氣態(tài) | 液態(tài) | |
| GWP | 0 | 2050 | 噴放時(shí)間(S) | 60 | 10 | |
| ALI（年） | 0 | 31~42 | 對A類火滅火時(shí)間(S) | 24 | 64 | |
| 最小設(shè)計(jì)濃度（%） | 37.5 | 7 | 滅火方式 | 物理 | 化學(xué) | |
| NOAZI（%） | 43 | 9 | 輸送距離 | 長 | 短 | |
| LOAZI（%） | 52 | 10.5 | 鋼瓶間面積 | 大 | 小 | |
| LC50（%） | >80 | 藥劑費(fèi) | 較高 | 高 | ||
| 貯存壓力（MPa） | 15 | 2.5/4.2 | 總成本費(fèi) | 高 | 較高 |
注：ODP：破壞臭氧層潛能值；GWP：溫室效應(yīng)潛能值；ALI：大氣中存活壽命；NOAZL：無毒性反應(yīng)的最高濃度；LOAZL：有毒性反應(yīng)的最低濃度；LC50：近似致死濃度。
綜上所述，IG541，F(xiàn)M200都屬于潔凈、環(huán)保的滅火藥劑，具備良好的滅火性能。究竟哪一種產(chǎn)品更適合于文物保護(hù)呢？
貯壓式FM200系統(tǒng)輸送距離較短，一般的貯存壓力2.5MPa的貯壓式滅火系統(tǒng)滅火劑的管道輸送距離在30米左右；貯存壓力4.2MPa的貯壓式滅火系統(tǒng)滅火劑的管道輸送距離在45米左右。這就極大限制了FM200滅火系統(tǒng)的使用。在首博工程中使用貯壓式FM200系統(tǒng)，就決定了瓶站需靠近防護(hù)區(qū)設(shè)置。并且FM200噴放過程中在高溫條件下有少量的氫氟酸產(chǎn)生，對人體有危害，對保護(hù)對象有腐蝕性。噴放時(shí)間越長，產(chǎn)生的酸性物質(zhì)越多，這也是FM200必須在10秒內(nèi)噴放完畢的原因。但國內(nèi)外用FM200保護(hù)文博類對象的實(shí)例也不少。至于FM200氣體對文物能產(chǎn)生多大的危害，還有待考證。
最重要的是，博物館的文物庫是安全性要求極高的地方，庫區(qū)內(nèi)不能有任何與文物無關(guān)的設(shè)備物品。這就要求鋼瓶站必須設(shè)置在文物庫區(qū)的安全通道之外。對二十九個(gè)文物庫近1萬平米的庫內(nèi)保護(hù)的鋼瓶輸送距離最長達(dá)150m左右。因此，在決定采用何種滅火系統(tǒng)時(shí)不能不考慮這個(gè)問題。針對這一特殊性，使用較多的是煙烙盡氣體滅火系統(tǒng)對輸送長距離、大范圍的防護(hù)區(qū)的應(yīng)用技術(shù)是比較成熟的。
為彌補(bǔ)FM200輸送距離短的不足，美國大湖公司新推出一種備壓式FM200氣體滅火系統(tǒng)。其與貯壓式系統(tǒng)的最大區(qū)別是：貯壓式系統(tǒng)是將FM200滅火劑和作為推動(dòng)劑的氮?dú)赓A存于一個(gè)鋼瓶內(nèi)并加壓到2.5MPa 或4.2MPa 的滅火系統(tǒng)。由于氮?dú)馐峭現(xiàn)M200滅火劑在同一鋼瓶內(nèi)貯存并加壓，所以必然有一部分氮?dú)鈺?huì)溶解到FM200滅火劑中。噴放時(shí)，由氮?dú)馔苿?dòng)FM200氣體向管網(wǎng)輸送。氮?dú)庠阡撈恐行枵家欢ū壤?，才能推?dòng)FM200氣體。國際上成熟的NFPA和ISO有關(guān)潔凈氣體規(guī)范中，嚴(yán)格規(guī)定FM200在鋼瓶中的最大充裝比為1150Kg/m3；備壓式系統(tǒng)平時(shí)將FM200藥劑和加壓氮?dú)夥珠_貯存，氮?dú)馄康膲毫?2.4MPa，只有在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，才將氮?dú)庾⑷氲紽M200藥劑瓶中，注入時(shí)控制氮?dú)鈮毫Φ姆秶鸀?.06~2.27MPa。由于藥劑瓶中沒有氮?dú)?，所以鋼瓶中的充裝比沒有嚴(yán)格限制。滅火劑中也幾乎沒有氮?dú)馊芙馄渲?。對同一大小的防護(hù)區(qū)來說，備壓式系統(tǒng)所需鋼瓶數(shù)比貯壓式系統(tǒng)所需鋼瓶數(shù)要少，而減少的鋼瓶數(shù)被增加的氮?dú)馄繑?shù)所取代。所以，備壓式系統(tǒng)和貯壓式系統(tǒng)所需瓶站面積沒有太大區(qū)別，反而把輸送距離大大加長。該產(chǎn)品能同煙烙盡系統(tǒng)一樣，鋼瓶間集中設(shè)置。具有占地面積小，安全性高的優(yōu)點(diǎn)。在“首博”項(xiàng)目中，只要備壓式FM200系統(tǒng)在不改變原有管道設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)計(jì)算能滿足要求，也不排除采用備壓式FM200系統(tǒng)的可能性。經(jīng)過公開招標(biāo)，備壓式FM200系統(tǒng)的的投標(biāo)商在不改變原有管道設(shè)計(jì)和鋼瓶站位置、面積的基礎(chǔ)上，經(jīng)計(jì)算滿足了最長管路162m的設(shè)計(jì)要求，且其以投標(biāo)價(jià)比IG541低15%左右的優(yōu)勢而位距第一。
2．3最不利防護(hù)區(qū)的計(jì)算（由美國KIDDE公司提供的計(jì)算軟件）
UL認(rèn)證號：EX4674 FM認(rèn)證號：3009421
防護(hù)區(qū)條件
| 高度 | 0m（相對海平面） |
| 防護(hù)區(qū)溫度 | 最低：20.0C；最高：20.0C |
| 最高濃度： | 9.771% |
| 設(shè)計(jì)濃度： | 調(diào)整后：9.771%；最低：7.000% |
| 最小藥劑量： | 422.6 kg |
| 寬： | 18.3 0m |
| 長： | 10.00 m |
| 高： | 4.20 m |
| 體積： | 768.60 m3 |
| 不可滲透量： | 0.00 m3 |
| 所需245L藥劑瓶： | 2瓶（304 kg/ 瓶） |
| 調(diào)整后藥劑需要量： | 608．0kg |
| 噴頭數(shù)量： | 4 |
輸入防護(hù)區(qū)條件：1. 防護(hù)區(qū)體積V；2. 設(shè)計(jì)濃度n；3. 管網(wǎng)
輸出結(jié)果：
| 藥劑： | FM200/N2驅(qū)動(dòng) |
| 調(diào)整后藥劑量： | 608．0kg |
| 鋼瓶型號： | 245L |
| 鋼瓶數(shù)量： | 2 |
| 備用鋼瓶數(shù)量： | 0 |
| 集流管： | 末端2×245L 向上—100 |
| 管路出口： | 管路出口向上 |
| 每瓶藥劑量： | 304.0kg |
| 充裝密度： | 1240kg/L |
| 空瓶重要： | 164.2kg |
| 總重，鋼瓶+藥劑 | 936.4kg |
| 每瓶占地： | 0.25m2 |
| 每瓶地板承重： | 1873kg/m2 |
| 氮?dú)馄啃吞枺?/span> | 70L |
| 氮?dú)馄咳莘e： | 0.07m3 |
| 氮?dú)馄繑?shù)量： | 4 |
| 氮?dú)馄靠偭浚?/span> | 0.28m3 |
| 氮?dú)鉁p壓板： | 50.58mm2 |
管網(wǎng)
管道| 名 稱 | 起始點(diǎn) | 結(jié)束點(diǎn) | 類型 | 管徑 | 長度 | 高度 |
| Main cy1.×2 | 0 | 1 | 80mm | 1.22mm | 1.22mm | |
| Manifold×2 | 1 | 2 | 40I | 80mm | 1.37mm | 0.84mm |
| Manifold×1 | 2 | 3 | 40I | 100mm | 2.29mm | 0.00mm |
| Pipe | 3 | 4 | 40I | 80mm | 1.00mm | 1.00mm |
| Pipe | 4 | 5 | 40I | 80mm | 9.40mm | 0.00mm |
| Pipe | 5 | 6 | 40I | 80mm | 10.00mm | 0.00mm |
| Pipe | 6 | 7 | 40I | 80mm | 8.50mm | 0.00mm |
| Pipe | 7 | 8 | 40I | 65mm | 56.00mm | 0.00mm |
| Pipe | 8 | 9 | 40I | 65mm | 54.00mm | 0.00mm |
| Pipe | 9 | 10 | 40I | 65mm | 9.00mm | 0.00mm |
| Pipe | 10 | 11 | 40I | 65mm | 4.70mm | 0.00mm |
| Pipe | 11 | 12 | 40I | 50mm | 2.30mm | 0.00mm |
| Pipe/E1-N1 | 12 | 13 | 40I | 50mm | 0.15mm | -0.15mm |
| Pipe | 13 | 14 | 40I | 50mm | 2.30mm | 0.00mm |
| Pipe/E1-N2 | 14 | 15 | 40I | 50mm | 0.15mm | -0.15mm |
| Pipe | 15 | 16 | 40I | 65mm | 4.70mm | 0.00mm |
| Pipe | 16 | 17 | 40I | 50mm | 2.30mm | 0.00mm |
| Pipe/E1-N3 | 17 | 18 | 40I | 50mm | 0.15mm | -0.15mm |
| Pipe | 18 | 19 | 40I | 50mm | 2.30mm | 0.00mm |
| Pipe/E1-N4 | 19 | 20 | 40I | 50mm | 0.15mm | -0.15mm |
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系統(tǒng)報(bào)告
| 釋放時(shí)間： | 10．00s |
| 藥劑體積比（平衡點(diǎn)）： | 138．3% |
| 藥劑體積比（第一個(gè)三通前）： | 126．7% |
| 最低設(shè)計(jì)濃度： | 7．000% |
| 調(diào)整后設(shè)計(jì)濃度； | 9．771% |
| 預(yù)計(jì)濃度： | 9．771% |
| 最大預(yù)期藥劑濃度： | 9．771% |
整理后報(bào)告
| 噴頭 | 最小需要流量 | 調(diào)整后流量 | 預(yù)計(jì)流量 | 噴口平均壓力 |
| E1-N1 | 105.7kg | 152．0kg | 152．0kg | 5．107bar |
| E1-N2 | 105.7kg | 152．0kg | 152．0kg | 5．107bar |
| E1-N3 | 105.7kg | 152．0kg | 152．0kg | 5．107bar |
| E1-N4 | 105.7kg | 152．0kg | 152．0kg | 5．107bar |
3結(jié)論
鋼瓶間距最遠(yuǎn)防護(hù)區(qū)的距離為162 m ，使用備壓式FM200系統(tǒng)，經(jīng)美國KIDDE公司提供的軟件計(jì)算結(jié)果，各項(xiàng)參數(shù)滿足要求。
4 結(jié)束語
博物館建筑對防火安全的要求是其它民用建筑無法比擬的。其氣體消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)關(guān)系到百年大計(jì)。隨著越來越多像博物館這種特殊建筑的出現(xiàn)，新型的消防措施也會(huì)不斷涌現(xiàn)。我們期待著相應(yīng)的法律、法規(guī)相繼出臺。
智淼消防氣體滅火集成商是以安裝博物館氣體滅火系統(tǒng)、無管網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)、有官網(wǎng)氣體滅火系統(tǒng)、柜式氣體滅火系統(tǒng)等自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)為主的專業(yè)公司，是一個(gè)具有氣體滅火施工、安裝、維修、氣體滅火檢測等多元化大型企業(yè)。
我們的系統(tǒng)：氣體滅火系統(tǒng)目前采用最先進(jìn)的聯(lián)動(dòng)氣體控制主機(jī)，系統(tǒng)定制應(yīng)急啟動(dòng)時(shí)間和操作方式，遇見火警自動(dòng)計(jì)時(shí)30S，全天后24小時(shí)安全保護(hù)，讓氣體滅火及時(shí)達(dá)到保護(hù)效果，采用雙報(bào)警啟動(dòng)邏輯程序，減少誤報(bào)，錯(cuò)報(bào)等誤操作啟動(dòng)的現(xiàn)象。
我們的服務(wù)模式：全新的顧問式服務(wù)模式，從場地的策劃、現(xiàn)場出圖、成本核算、技術(shù)安裝、系統(tǒng)調(diào)試、售后培訓(xùn)等等環(huán)節(jié)，采用專門的客戶經(jīng)理全程跟蹤式服務(wù)模式，全面改善和建立您的氣體滅火系統(tǒng)解決方案，讓您永無后顧之憂患。
我們的標(biāo)準(zhǔn)體系：七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)不在是一套復(fù)雜的氣體滅火程序，我們簡化到“傻瓜式”管理，“簡單式”安裝，讓每一個(gè)人都會(huì)安裝調(diào)試我們的設(shè)備，讓每一個(gè)人都會(huì)操作我們的設(shè)備，使用流程標(biāo)準(zhǔn)化、維修流程簡單化，讓每一個(gè)管理員都會(huì)使用。
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