图书馆、档案馆、博物馆等场所自动灭火系统设计建议
一、概述
在喷水、气体、泡沫、干粉四大固定灭火系统中，如遇图书馆、档案馆、博物馆等场所发生火灾，究竟应采用上述四大固定灭火系统中的哪一类？在 实践中，许多设计院、用户、消防工程公司、生产厂家对此歧义较大。本人在多年灭火系统工作中摸索出一定的经验，下面我从三个方面进行阐述比较，以供设计 院、用户、消防工程公司和生产厂家进行选择参考。
二、符合规范和标准要求
规范和标准是消防设计、施工、监督、验收的技术依据和参数，为保护人身和财产安全提供了可靠保障。对于在各种不同场所使用哪种与其相适应的灭火系统，我国消防相关法规中均有明文规定。
GB50045《高层民用建筑设计防火规范》规定中明确规定：
十层及十层以上的居住建筑（首层设置商业服务网点的住宅）或建筑高度超过24m的公共建筑必须符合此规范要求。
GB50045规范中“第7.6.8”条规定：高层建筑的下列房间应设置气体灭火系统，但不得采用卤代烷1211、1301灭火系统：
7.6.8.1、省级或藏书量超过100万册的图书馆的特藏库；
7.6.8.2中央和省级档案馆中的珍藏库和非纸质档案库；
7.6.8.3大、中型博物馆中的珍品库房；
7.6.8.4一级纸、绢质文物的陈列室。
GB50045规范中“第7.6灭火设备”条款中，没有规定细水雾、超细干粉灭火系统保护对象和使用场所。
GB50016《建筑设计防火规范》中明确规定
九层及九层以下的住宅（包括底层设置商业服务网点的住宅）和建筑高度不超过24m的其它民用建筑，以及建筑高度超过24m的单层公共建筑必须符合此规范要求。
GB50016规范中“第8.5.5”条规定：下列场所应设置自动灭火系统，且宜采用气体灭火系统：、省级或藏书量超过100万册的图书馆内的特藏库；中央和省级档案馆内的珍藏库和非纸质档案库；大、中型博物馆内的珍品库；一级纸、绢质文物的陈列室。
GB50016规范“第七节灭火设备”条款中没有规定细水雾、超细干粉灭火系统的保护对象和应用范围。
GB50370《气体灭火系统设计规范》规定中也明确要求
七氟丙烷、IG541混合气体和热气溶胶预制三类灭火系统保护对象必须符合此规范要求。
GB50370规范中“第3.2.1”条规定：气体灭火系统适用于扑救下列火灾：
a电气火灾；
b固体表面火灾；
c液体火灾；
d灭火前能切断气源的气体火灾。
七氟丙烷、IG541混合气体和热气溶胶预制三类灭火系统是全淹没灭火系统，只能用于密封效果比较好的防护区。
GB50193《二氧化碳灭火系统设计规范》规定
GB50193规范中第3.1.1条规定：二氧化碳灭火系统既可用于全淹没灭火系统，也可用于局部应用灭火系统。全淹没灭火系统应用于扑救封闭空间内的火灾；局部应用灭火系统应用于扑救不需封闭空间条件的具体保护对象的非深位火灾
GB50193规范中第3.1.2.1和3.1.2.2条规定：二氧化碳气体灭火系统适用
于扑救气体、液体、电气火灾和固体表面火灾，也可灭部分深位火灾，如：棉、毛织物、纸张等。
GB50347《干粉灭火系统设计规范》
超细干粉灭火系统产品目前没有、行业规范和标准。超细干粉灭火剂与普通干粉灭火剂物理和化学性能基本相同，超细干粉灭火系统保护对象和使用范围参照GB50347《干粉灭火系统设计规范》执行。
GB50347规范中第1.0.4条规定干粉灭火系统可用于扑救下列火灾：
a灭火前可切断气源的气体火灾。
b易燃、可燃液体和可熔化固体火灾。
c可燃固体表面火灾。
d带电设备火灾。
GB50347规范中第3.1.1条规定：干粉灭火系统按应用方式可分为全淹没灭火系统和局部应用灭火系统。扑救封闭空间内的火灾应采用全淹没灭火系统；扑救具体保护对象的火灾应采用局部应用灭火系统。
细水雾灭火系统
细水雾灭火系统是在水喷雾灭火系统的基础上发展起来的，是一种新产品，目前还不成熟，处于研发阶段。目前国内消防市场上很少采用该类灭火系统，生产厂家很少。
细水雾灭火系统目前没有、行业规范和标准。
设计、施工、安装、监督、验收只能依靠生产制造企业自己编制企业标准，从而很难确保保护对象的安全可靠性。
细水雾灭火系统与水喷雾灭火系统灭火原理基本相同。水喷雾灭火系统主要用于扑救可燃油油浸电力变压器、固体火灾、闪点高于60℃的液体火灾和电气火灾。
三、不同灭火系统对保护对象和使用场所的要求
总的来说，根据我国现行消防行业法规和标准，结合图书馆、档案馆、博物馆等场所存放物品的特殊性，在选择采用哪种灭火系统进行消防灭火时应注意以下几点：
1、灭火速度要求快。图书馆、档案馆、博物馆存放的均是重要和贵重物品，一旦起火，要求在最短时间将火灾扑灭，将火灾损失降低到更低限度。
2、灭火过程中和灭火一旦发生或误喷时,不能危害到人身安全。，要求把损失最小化，对保护对象和环境不产生二次污染。也就是说灭火系统只对图书馆、档案馆、博物馆中的起火物质进行灭火，没有发生火灾的其它重要和贵重物品和环境，不得因发生火灾而造成损坏。
3、灭火或误喷后，图书馆、档案馆、博物馆应在较短时间内恢复正常工作。不能因发生火灾后，使保护对象和环境造成二次污染，如：水渍、粉尘等。对整个图书馆、档案馆、博物馆没有发生火灾的物品和环境进行全面、即时的清理和晾晒及烘烤。
4、图书馆、档案馆、博物馆内存放的可燃烧的重要和贵重物品是纸张、木质物品，属A类固体火灾，酿成的火灾一般是表面固体火灾，火灾发生时间较长时，也可造成固体深位火灾，深位火灾灭火难度将增大。
四、三种灭火系统产品特点适合保护对象
1、三种灭火系统主要特点比较
气体灭火系统目前使用量最多的是七氟丙烷、IG541混合气体和二氧化碳气体灭火系统三种。七氟丙烷灭火剂可用于有人场所，平时无 色、无味，以化学灭火为主，在高温下与水蒸气结合分解为有害的氢氟酸，人只能在防护区停留很短时间，喷射达到浸渍时间后应尽快通风。IG541混合气体灭 火剂存在于空气中，它是由氮气、氩气和二氧化碳三种气体混合而成，体积比分别为：52%、40%、8%，平时无色无味，它是以物理灭火为主，降低防护区的 氧气浓度比例到10%～14%将自动灭火，使用之后其原有成分回归大自然，对人体无毒害，不污染设备；无腐蚀，有一点刺鼻酸味，人员短时间停留不会造成生 理影响，是目前世界公认的最理想的绿色环保灭火剂之一。
二氧化碳灭火剂是一种无色无味、比空气重、无腐蚀、绝缘性好、成本低、灭火性能稳定、灭火效率高的气体，以物理灭火为主，既可用于 封闭场所，也可用于不封闭场所；它不但可以用于保护固体表面火灾，还可以保护部分固体深位火灾，气体灭火系统中只有二氧化碳才有这种功能。其缺点是有即冷 作用，不能保护高精度电子设备，不能用于经常有人的场所，待人员撤离后方能使用。二氧化碳灭火系统有两种类型：一种是低压二氧化碳灭火系统，气体储存在带 制冷设备的储罐内，需长期通电降温，前期投入低，日常管理费用很高，必须24小时值班，不安全，需经常补气和维护；另一种是高压二氧化碳灭火系统，气体储 存在高压气瓶内，前期投入成本高，日常基本不需维护，只需每月或每季度定期检查一次，安全可靠。
超细干粉灭火剂主要分BC干粉和ABC干粉灭火剂两种，分别呈弱碱或弱酸性，是一种很小颗粒的灰尘。当发生火灾时，超细干粉粉体与高温燃烧物体表 面接触时，阻断燃烧链式反应，即化学抑制作用。在保护对象表面的高温作用下被熔化并形成一个玻璃状覆盖层将固体表面与周围空气隔开，使燃烧窒息。灭火中和 灭火后产生二氧化碳、水蒸气等副产品。
超细水雾灭火系统是利用水雾喷头在一定水压下将水流分解成很细小的水雾滴进行灭火或防护冷却。当水以细小的水雾滴喷射到正在燃烧的物质表面 时会产生表面冷却、窒息、冲击乳化和稀释。细水雾遇火后迅速汽化，带走大量热量，使燃烧体达到冷却的目的，雾状水汽化后形成大量的水蒸气包围和覆盖在火焰 周围，降低氧浓度到11%～14%，使燃烧物因缺氧而熄灭。
2、灭火时间
气体灭火系统有效喷射时间一般为10～60s，时间短；喷嘴出口压力为0.6～3MPa，出口压力大，气体灭火药剂能在很短时间内 均匀分布到防护区每一个角落，B类（可燃液体火灾）灭火时间一般在30～45s之间，A类（固体火灾）灭火时间一般在40～60s之间。综合分析，气体灭 火系统是各种类型灭火系统中灭火时间最短的灭火系统。
超细干粉灭火系统有效喷射时间一般在30～60s之间，喷嘴出口压力比气体灭火系统低，A类和B类灭火时间比气体灭火系统时间偏长。
超细水雾灭火系统灭火时间一般在100～200s之间，与上述两种灭火系统对比时间最长。
3、灭火后污染
气体灭火系统更大特点：一是灭火剂洁净，灭火过程中和灭火或误喷后保护对象外表和环境没有任何残留物存在；二是灭火速度快，最适合保护贵重物品和精密设备场所。
超细干粉灭火系统灭火或误喷后，防护区内所有保护对象表面或内部及环境将有粉尘存在，很难彻底清除干净。超细干粉灭火剂呈弱碱或弱 酸性，遇空气中潮湿的水蒸气，将产生弱碱或弱酸性，若超细干粉灭火剂没有清楚干净，会逐渐腐蚀保护对象表面，使用者应充分认识到这一点。
超细水雾灭火系统灭火或误喷后，防护区内所有保护对象表面或内部及环境将会存在水渍现象。纸张、布、木质类重要和贵重物品必须全面清理、晾晒，轻则留下水渍印迹，重则有可能报废；电子设备轻则短路损坏，重则也将可能报废。
4、使用场所适合程度对比
图书馆、档案馆、博物馆存放架高、密集、遮挡物比较多，存在有许多隐蔽死角。气体灭火系统灭火药剂喷射后，全部汽化成气体分子，加之喷嘴出口压力大，喷射距离远，能迅速均匀地充满任何角落，所以气体灭火系统最适宜安装在图书馆、档案馆、博物馆这三种场所。
超细干粉灭火剂粉尘细小，微粒具有一定重量，在空气中漂浮时间有限，一旦沉降下来不会再运动。当有遮挡物时，很难超越过去，将影响灭火效能，故不宜安装在图书馆、档案馆、博物馆等场所。
超细水雾微粒也具有一定重量，与超细干粉粉尘细小微粒运动具有相同性能，不同的是不能迂回于任何遮挡物，一旦碰到遮挡物将沉降下来变成水珠，随着水珠的增多或将产生水渍现象。
超细水雾灭火系统不能安装在图书馆、档案馆、博物馆等架子密集、遮挡物多的场所。
五、结论和建议
通过对上述三类灭火系统产品的阐述和对比，得出如下结论和建议：
1、GB50045《高层民用建筑设计防火规范》和GB50016《建筑设计防火规范》明确规定图书馆、档案馆、博物馆等场所只能采用气体灭火系统。
2、依据图书馆、档案馆、博物馆等场所存放的保护对象属性和要求同样只能采用灭火速度快、灭火药剂洁净的气体灭火系统。
3、根据三种类型灭火系统产品特点综合分析和比较，图书馆、档案馆、博物馆等场所建议采用气体灭火系统。
目前符合、行业规范和标准，并在市场使用量最多的是以下三种气体灭火系统：七氟丙烷、高压二氧化碳、IG541混合气体灭火系 统。本人建议在图书馆、档案馆、博物馆等场所优先采用IG541混合气体灭火系统，其次是七氟丙烷气体灭火系统，这两种气体灭火系统可用于经常有人的场 所，可确保人身财产安全。最后建议采用高压二氧化碳气体灭火系统，二氧化碳灭火剂灭火效果比七氟丙烷和IG541混合气体灭火剂好，还可灭固体深位火灾， 关键是二氧化碳灭火系统不能用于经常有人的场所，灭火或误喷后一旦防护区有人将会危害人身安全。
参考文献：
（1）GB50045—2005《高层民用建筑设计防火规范》
（2）GB50016—2006《建筑设计防火规范》
（3）GB50370—2005《气体灭火系统设计规范》
（4）GB50193—1993《二氧化碳灭火系统设计规范》
（5）GB50347—2004《干粉灭火系统设计规范》
（6）GB50219—1995《水喷雾灭火系统设计规范》
细水雾灭火技术在档案图书馆应用的现状与展望
1 细水雾灭火技术与产品在我国研制开发的简况
早在20世纪60年代，我国官方开始研究水喷雾灭火系统，以消防总局为龙头，1982年以后先后完成了三个部级重点课题的研究任 务，使水喷雾系统的应用进入了规范化和标准化阶段，1995年1月14日颁布，同年9月1日实施的标准GB50219-95《水喷雾灭火系统设计规 范》，为水喷雾灭火系统的应用提供了依据。经过十多年的实践与应用，细水雾灭火无论是技术还是产品，已经产生质的飞跃。
2 何谓细水雾灭火
细水雾灭火，是将水经过特殊的高压系统，从一种特殊的喷头喷出，形成雾粒非常小、直径只有40～200微米的撕不开、扯不破的水雾，1升水雾化后，可以覆盖的表面积达200多平方米。
3 高压细水雾灭火机理
细水雾灭火系统对保护对象可实施灭火、抑制火、控制火、控温和降尘的多种方式的保护，其灭火机理可归纳如下：
3.1 高效吸热作用。由于细水雾的雾滴直径很小，相对表面积较一般水滴大1700倍，遇火后迅速汽化，在汽化的过程中，从燃烧物表面或火灾区域吸收大量的热量，从而使燃烧物表面温度迅速降低，当温度降至燃烧临界值以下时，热分解中断，燃烧随即中止。
七氟丙烷备压式气体灭火系统介绍：
备压式七氟丙烷气体灭火系统的工作原理：
七 氟丙烷灭火系统采用的是一种新型的备压式灭火系统。该系统与通常的贮压式灭火系统的主要区别在于对灭火剂的贮存方式上。备压式灭火系统的更大特点是：平时 灭火剂同作为推动剂的氮气分开贮存，在灭火剂释放时氮气才推动灭火剂喷放。因此，灭火剂在管道内的喷放阻力较小，作为推动剂的氮气贮量相对较大，并且贮存 压力较高。
备压式七氟丙烷气体灭火系统的特点：
● 灭火剂输送距离最远可达230m，更适合于远距离输送和大空间防护区；
● 提高灭火剂瓶组的充装密度，更大充装密度为1249 kg/m3，可有效利用容器，更加经济和减少设备间面积；
● 灭火剂输送管路的管径减小，节约成本；
● 喷嘴的入口压力比较高，缩短了灭火剂的喷放时间，能更迅速、高效灭火；
● 可直接对卤代烷1301灭火系统进行改造，原卤代烷1301的管网系统和储瓶间不变，直接更换灭火剂瓶组即可。
备压式七氟丙烷灭火系统尤其适合于：
● 储瓶间与防护区相隔较远的七氟丙烷系统；
● 面积和容积都较大的防护区；
● 对卤代烷1301灭火系统进行改造，不需要改变原有管网。
备压式七氟丙烷灭火系统的使用场所包括：
☆ 人员常驻的区域、贮存贵重设备和重要资料档案的场所
☆ 防护电器设备需采用非导电性的灭火剂的场所
☆ 不能造成水渍损失的或其他污染的场所等
典型的防护设施包括：
☆ 电子计算机房
☆ 资料处理及贮存中心
☆ 通讯设施
☆ 电信电话机交换机房
☆ 洁净室、编程室
☆ 紧急电力供应设施
☆ 图书馆、博物馆及艺术馆
☆ 昂贵的医疗设施
备压式七氟丙烷灭火系统的组成
备压式七氟丙烷灭火系统主要由:
☆ 火灾探测控制单元。包括灭火控制器、声光报警盒、紧急启动/截止按钮、放气指示灯、氮气启动瓶组等。
☆ 备压式七氟丙烷灭火系统单元。包括灭火剂储存钢瓶、氮气驱动钢瓶、容器阀、单向释压器、液位计、氮气输送管路组件、连接管、单向阀等。
☆ 分配装置及管网。包括选择阀、管网、喷嘴等。
单元独立系统—— 一套备压式七氟丙烷灭火剂供给源，通过固定的管道和喷嘴，对一个防护区实施保护。
组合分配系统—— 一套备压式七氟丙烷灭火剂供给源，通过固定的管道和喷嘴，对两个及两个以上防护区实施保护。
贮压式七氟丙烷气体灭火系统介绍：
贮压式七氟丙烷气体灭火系统的工作原理：
七氟丙烷灭火剂的饱和蒸汽压低，不能满足灭火灭火剂输送和喷放的要求。通常是采用对灭火剂瓶组充装氮气增压的方式，提高其贮存压力以满足输送和喷放要求，即称为贮压式七氟丙烷灭火系统。
贮压式七氟丙烷气体灭火系统的特点：
七氟丙烷灭火系统是相对较新的一种灭火系统，主要是替代卤代烷灭火系统。使用七氟丙烷灭火系统的优点:
●不危害人类生存环境；
●快速灭火能力；
●灭火后不留残渍；
●不导电的灭火剂；
●可用于有人场合；
●较低充装压力;
●较小占地面积。
贮压式七氟丙烷气体灭火系统使用场所：
☆固体表面火灾；
☆电气火灾；
☆液体火灾；
☆灭火前能切断气源的气体火灾
管网式七氟丙烷
产品名称:管网式七氟丙烷
七氟丙烷洁净气体是国际公认的对人体无害的灭火剂。适用于有工作人员常驻的保护区。 采用一套管网式七氟丙烷灭火系统，通过区域释放阀，固定的管网和喷嘴，可以对两个 或两个以上的防护区或保护对象实施保护。 ...
七氟丙烷洁净气体是国际公认的对人体无害的灭火剂。适用于有工作人员常驻的保护区。
采用一套管网式七氟丙烷灭火系统，通过区域释放阀，固定的管网和喷嘴，可以对两个
或两个以上的防护区或保护对象实施保护。
灭火形式：全淹没 灭火剂储瓶充装压力：（20℃）4.2Mpa
更大压力：（50℃）6.7Mpa 灭火剂更大充装密度：≤1150Kg/ m3
启动方式：电启动（DC24V） 启动气源：氮气（6.0Mpa）
使用环境温度：0~+50℃ 储瓶容积：70L,90L,120L,150L,180L
启动瓶组容积：3L,6L,12L,18L,40L
灭火剂优点：
①灭火速度快，效率高，主动性强 ②洁净 ③安全
④环保 ⑤技术成熟。
灭火剂主要技术参数：
柜式七氟丙烷
智淼消防主营：北京无管网柜式、有管网七氟丙烷气体灭火系统；厨房、二氧化碳、IG541灭火系统；气溶胶灭火设备；从事海湾利达气体灭火装置图纸设计,施工,安装,维修保养,价格优惠，上门安装！电话：18910580194（何经理），海湾利达气体灭火安装网站：http://qt.gstxf.com/；全国免费热线：4006-598-119。
