高压细水雾灭火技术在高校建筑消防中的应用

　　文摘：针对高校建筑消防安全火灾隐患的现状，比较了目前消防系统常用消防效率的不足，介绍了消防安全火灾隐患的现状“新型高压细水雾消防系统的组成、特点及最新研究成果，并对其在高校建筑消防系统中的应用进行了分析。

　　比较不同的灭火剂

　　常见的灭火剂包括二氧化碳灭火剂、惰性气体灭火剂、泡沫灭火剂、卤代烷基灭火剂等。上述灭火剂在封闭或半封闭空间的使用中存在不足。虽然二氧化碳灭火剂具有成本低、实用可靠、灭火后没有副产品的优点，但缺点是效率低、浓度高时有毒(17%以上的浓度会导致死亡，但一般推荐的灭火浓度为50%)，灭火后难以清除，二氧化碳会造成温室效应。氮气是典型的惰性气体灭火剂，无色、无味、不导电、耗氧潜能（ODP）温室效应值（GWP）均为0，在灭火过程中没有分解产品。但是灭火后，容易与空气混合，从而降低氧气浓度，影响人的呼吸，严重时会导致人缺氧窒息。泡沫灭火剂绿色环保，主要用于扑灭A类和B类火灾，其主要缺点是对保护对象造成不可逆的损害，而且不方便清理。由于灭火效率高，卤代烷灭火剂)是20世纪90年代以前应用最广泛的灭火剂，因其灭火效率高，能扑灭多种火灾。但是哈龙灭火剂破坏了臭氧层，蒙特利尔条约明确规定要逐步取12到。为此，人们正在大力开发哈龙代灭火剂。目前，自动喷水灭火系统的水渍损失较大。对新型消防剂的要求是，它不仅能有效地灭火，而且对设备、周围环境和人员的影响较小。

　　2.分析高校建筑特点和火灾隐患。

　　随着社会经济的发展，我国高校的建设设施也发展迅速。高校宿舍楼、教学楼、实验楼、图书馆、档案馆、电子机房等场所人员密度高，人员流动性大；学生宿舍里有很多电子设备和电气设备，用电量很大。一些学生甚至拉电线和插座，

　　增加电力负荷容易导致电线短路和过载，引起火灾；学生宿舍使用书籍、纸张、摩丝、发胶、化妆品等易燃易爆产品。大学图书馆是大学生学习的重要场所，存放了大量珍贵的材料，书架和材料架密集摆放，使用了大量可燃易燃的装饰材料；档案馆是高校重要材料的保存场所。有些材料只保存一份，甚至保密。保存的材料是纸质介质，容易发生火灾；由于大量昂贵的测试仪器、易燃易爆化学品等，高校实验室，特别是国家重点实验室，一些实验室甚至涉及更多容易引起火灾的因素，如电炉；机房和相关大功率电气设备的广泛使用增加了火灾隐患；一旦发生火灾，将扰乱学校的正常教学秩序，造成人员伤亡、重大财产损失和不良社会影响，给国家造成重大经济损失。国内外高校火灾事故频发，师生消防安全意识淡薄，火灾中自我保护能力和救援能力极弱的现状需要加强高效的消防安全管理迫切需要采用消防效果好、人员和设备安全性高的消防设备。目前，高校在图书馆、档案馆、实验室、教学楼、宿舍楼等场所设置了二氧化碳灭火器，以防止灭火过程中出现严重的水渍损失。然而，在这些人员密度高的封闭或半封闭场所，二氧化碳灭火器的灭火产品会给人来生命危险，因此，高压（超细水雾技术为高校建筑提供了有效可行的解决方案。

　　3高压超细水雾灭火技术最新研究

　　*基金项目:华中科技大学22m3年自主创新基金(重点专项)医疗交叉：密闭空间细水雾灭火生命安全评估。

　　高压超细水雾灭火技术是指利用高压水泵从喷嘴喷射高压水，形成雾状细水雾，通过冷却、窒息等作用，均匀覆盖保护区，达到火灾目的的技术。高压细水雾被认为是另一种高效、无毒的哈龙替代灭火剂。华中科技大学率先开展了我国水压元件的基础研究和应用研究，开发了一系列水压柱塞泵、水压阀等水压元件，并在此基础上开展了高压细水雾灭火系统的应用研究，开发了高压多柱塞结构、高流量消防泵、支撑控制阀和细雾喷嘴[，2.3]，建立了高压超细水雾灭火系统的实验室原型系统。

　　1截止阀；2,5一个过滤器,3一个水压泵,4一个电机;6,7一个溢流阀,8田一个电磁阀,9一个压力传感器,10一个流量计,2一个压力表,

　　3.巧一手动换向阀]4.№一喷嘴

　　柱塞式高压水泵为系统提供高压水，通过喷嘴在高压下雾化水，形成细水雾。系统原理如图1所示。系统的主要部件包括电机、水压柱塞泵、压力表、压力传感器、流量传感器、水压控制阀组、喷嘴等。水和液压泵由电机驱动，输出一定流量的高压水，工作压力由一个溢流阀调整。在初始状态下，电磁换向阀处于中间位置，以保持电机空载启动。高压水通过管道输送到喷嘴，使水雾化，形成细水雾。随着压力的增加，雾粒径可达到50pm下面，泵输出的多余流量通过溢流阀的溢流直接排出。系统中的另一个溢流阀用作安全阀，用于限制水压系统的最大压力，并对系统进行过载保护。该系统适用于受限空间和密闭空间。

　　同时，针对特殊密闭空间的应用，华中科技大学还开发了活塞便携式细水雾灭火器4]，如图2所示，内置活塞结构的创新应用可以有效消除重力对细水雾喷射过程的影响；同时，无论是直立、倾斜还是倒立，其喷雾特性都不会改变。因此，其应用场所得到了极大的扩展。

　　(a)原理图(b)实物图

　　]一个开关阀；2个喷嘴；3个外壳；4个活塞；5个充气阀图2活塞细水雾灭火器结构原理图

　　4高压超细水雾灭火技术在高校建筑中的应用展望

　　大量的实验研究证明，超细水雾灭火是封闭空间的理想灭火技术。超细水雾灭火具有以下突出优点：灭火剂水价低，来源广泛；对人员安全无害；能有效扑灭A，B，c三类火灾，对电气设备安全；灭火效率高，耗水少；冷却效果强，能有效阻隔辐射热。

　　高压超细水雾自动灭火技术属于国际消防行业的前沿研发领域，可广泛应用于各种固体火灾、液体火灾和带电设备火灾。由于其消防效率高、环境相容性好、材料使用方便、人员安全、用水量小、水渍损失小等优点，已广泛应用于民用消防中。特别是对于图书馆、档案、机房、实验室等保护要求较高的地方，其优势更加明显。因此，高压细水雾灭火系统将为高校建筑消防设备提供有效的新成果和新产品