高压细水雾灭火技术在高校建筑消防中的应用分析

　　摘要：针对高校建筑消防安全火灾隐患现状，比较了常用消防系统火灾效率的不足，介绍了“新型高压细水雾火系统的组成、特点及其最新研究成果，并分析了其在高校建筑消防系统中的可行性。

　　关键词：高校建筑；消防安全；高压细水雾；应用分析

　　1不同灭火剂的对比

　　常见的灭火剂有二氧化碳灭火剂、惰性气体灭火剂、泡沫灭火剂、卤代烷灭火剂等。上述灭火剂在封闭或半封闭空间使用中存在不足。虽然二氧化碳灭火剂具有成本低、实用、可靠、灭火后无副产品等优点，但缺点是效率低、浓度高时有毒（浓度超过17%死亡，一般推荐的灭火浓度为50%），灭火后难以去除，二氧化碳会引起温室效应。氮是典型的惰性气体灭火剂，无色、无味、不导电、耗氧潜能值（ODP）和温室效应值（GWP）均为0，灭火过程中无分解产物。但灭火后，容易与空气混合，从而降低氧浓度，影响人的呼吸，严重时会导致缺氧和窒息。泡沫灭火剂绿色环保，主要用于扑灭A类和B类火灾，主要缺点是对保护对象造成不可逆转的损坏，不方便清理。卤代烷灭火剂（又称哈龙灭火剂）是20世纪90年代以前应用最广泛的灭火剂，灭火效率高。但哈龙灭火剂破坏臭氧层，蒙特利尔条约明确规定要逐步取12。因此，人们正在大力开发哈龙替代灭火剂。目前，自动喷水灭火系统的水渍损失较大对新型火灾剂的要求是，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高校建筑特点及火灾隐患分析。

　　随着社会经济的发展，我国高校的建筑设施也得到了迅速的发展。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，比如电脑。一些学生甚至拉电线和插座。

　　电力负荷增加，容易导致电线短路和过载引起火灾；学生宿舍使用书纸、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，存放大量珍贵材料、密集书架、可燃易燃装饰材料；档案馆是大学重要材料的保存场所，有些材料只有一个甚至秘密，所有材料都是纸质介质，容易发生火灾；大学实验室，特别是国家重点实验室，使用昂贵的实验仪器、易燃易爆化学品，部分实验室甚至涉及电炉等容易引起火灾的因素；机房及相关大功率电气设备的广泛使用增加了火灾风险；一旦发生火灾，轻度扰乱学校的正常教学秩序，严重造成人员伤亡、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，师生消防安全意识薄弱，火灾自我保护能力和救援能力薄弱，需要加强高效消防安全管理，急需采用灭火效果好、人员设备安全性高的灭火设备。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，防止灭火造成严重水渍损失。然而，在人员密度较高的封闭或半封闭场所，灭火后的产品会给人们带来生命危险，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2m三年自主创新基金(重点专项)医务人员交叉: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将高压水从喷嘴喷出，形成雾状细水雾，均匀覆盖保护区，通过冷却、窒息等功能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水液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，在此基础上开展了高压细水雾灭火系统的应用研究，取得了一系列研究成果，开发了多柱塞结构高压、大流量消防泵、配套控制阀和雾滴直径小的精细雾化喷嘴。

　　11截止阀；2、51过滤器，31水压泵，41电机；6、71溢流阀8田一电磁阀，91压力传感器，101流量计，]21压力表，

　　3、巧妙的手动换向阀，]4№一喷嘴

　　图1高压超细水雾灭火系统原理图

　　高压细水雾灭火系统由柱塞式高压泵为系统提供高压水，通过喷嘴在高压下雾化形成细水雾。系统原理如图1所示。系统主要部件包括电机、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。水液压泵由电机驱动，输出一定流量的高压水，工作压力由其中一个溢流阀调节。初始状态下，电磁换向阀处于中位卸载位置，保持电机空载启动。高压水通过管道输送到喷嘴雾化，形成细水雾。随着压力的增加，雾粒直径可达50pm以下，泵输出的多余流量通过溢流阀溢流直接排出。系统中的另一个溢流阀起着安全阀的作用，用于限制水压系统的最大压力，并保护系统的过载。该系统可用于有限空间和封闭空间。

　　同时，针对特殊封闭空间的应用，华中科技大学还开发了活塞便携式水雾灭火器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水雾喷射过程的影响；同时，无论是正立、倾斜还是倒立，喷雾特性都没有改变。因此，它的应用场所得到了极大的扩展。

　　(a)原理图(b)实物图

　　]开关阀；21喷嘴；31壳体；41活塞；51充气阀图2活塞式细水雾灭火器结构原理图；

　　高压超细水雾灭火技术在高校建筑中的应用展望

　　大量实验研究证明，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：水价低廉，来源广泛；对人员安全无害；能有效扑灭A，B，c三类火灾，电气设备安全；灭火效率高，耗水量少；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是国际消防行业的前沿研发领域，可广泛应用于扑灭各种固体火灾、液体火灾和带电设备火灾。由于其灭火效率高、环境兼容性好、材料方便、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、档案馆、机房、实验室等保护要求较高的地方，其优势更为明显。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可行的新成果和新产品