一、引言
图书馆作为文化、知识存储与传播的重要场所,馆藏书籍、文献和珍贵档案具有高度的不可替代性和脆弱性。一旦发生火灾,传统以水为基础的灭火方式可能对纸质资料造成致命破坏。因此,气体灭火系统(包括惰性气体、化学气体、清洁气体等)因其对文物和设备的低破坏性而被广泛采用。为了确保气体灭火系统在火灾发生时能够迅速、有效且安全地发挥作用,其安装位置需遵循严格的技术规范和实际运用需求。本文从功能需求、典型安装位置、设计要点、施工与验收、运行维护及安全与法规等方面,系统阐述图书馆气体灭火系统的安装位置与相关考量。
二、气体灭火系统的功能与对安装位置的基本要求
气体灭火系统主要通过降低燃烧所需的氧浓度或抑制燃烧化学反应来扑灭火焰。其主要特点包括:灭火速度快、对电子设备和纸质资料损害小、残留少或无残留。针对这些特性,安装位置需要满足以下基本要求:
能覆盖需要保护的全部受保护区(防止盲区),确保灭火气体能够在设计浓度下均匀分布;
能快速探测并释放灭火气体,使灭火在初期实现控制,减小火灾蔓延和损失;
保证人员疏散与安全——气体灭火通常会降低氧气浓度或释放惰性气体,释放前应给出足够的警告并具备延迟释放与联动切断电源的功能;
系统部件便于维护、检修及更换,同时不影响图书馆的日常运行。
三、图书馆内常见的气体灭火系统安装位置
书库与档案库(重点保护区)
书库与档案库通常是图书馆最需要保护的空间,尤其是珍贵文献库、古籍库或温湿度严格控制的密闭库房。气体灭火设备(灭火剂储瓶、释放装置、管网、喷嘴等)需就近布置于库房外侧的控制室或专用灭火设备间,且应满足便于补充与维护的要求。
喷放管道与喷嘴:喷嘴一般布置在库房顶棚下方或货架顶部位置,以实现灭火剂自上而下的扩散,保证覆盖货架间隙与书籍表面。喷嘴间距和布置需依据库房体积、货架布局和气体动力学特性设计,防止出现浓度不均或灭火盲区。
探测器:烟感、温感和火焰探测器应安装在架间通道与顶棚处的关键位置,确保早期发现火情并触发灭火联动。
阅览室与多媒体阅览区
阅览室人员流动性大,对人员安全要求更高。气体灭火系统在这些区域的使用通常慎重考虑,很多情况下会在具备较高火险或重要设备的封闭机房、设备间内采用气体灭火,而在开放式阅览区更多采用早期探测与声光报警、分区隔离、防火分隔等手段配合。
若确需在阅览室内设置气体灭火(如特殊阅览室或重要展陈区),灭火剂瓶组与控制装置多布置在与阅览区相邻的设备间或走廊侧室,喷嘴与探测器布置应兼顾对人员疏散的保护与灭火效率,系统应配置明显的预警、延迟释放与人工启动保护措施。
机房、配电室与技术设备间
图书馆的机房与配电室通常安装气体灭火系统以保护电子设备。与书库不同,这些房间对人员进入频率较高,因此灭火系统的控制与安全联动非常重要。
灭火瓶组与控制阀门应安装在机房外侧或独立的设备间,以避免火灾现场热量对气瓶造成影响。喷嘴通常安装在机房天花板或机柜上方,保证灭火剂能够迅速覆盖机柜顶部及通风管道等潜在燃点。
与电气连锁:气体释放前应自动或手动切断电源、空调与通风系统,防止气体被稀释并保护系统完整性。
展览区与特殊藏品展示柜
展览区和展示柜内常放置不可替代的文物与珍贵图书,柜内体积较小且密闭性较好,是采用局部气体灭火(例如密闭展示柜内充入灭火气体或自动充放装置)的理想场所。
展示柜的小型气体灭火系统的瓶组、控制器通常集成在展示柜侧板或底部的专用装置箱内,喷头或灭火口布置在柜内顶部,并配有检测探头与防误触保护。
走廊、楼梯间与防火分隔
通常不在人员疏散路径(如主要走廊和楼梯间)内直接安装会导致人员风险的自动气体释放喷嘴。走廊与疏散空间更多作为喷射通道或气体扩散影响因素在设计中被考虑,相关设备(如控制阀、电控箱)则布置在安全的设备间或机房内。
四、气体灭火系统装置的具体布置要点
瓶组与备用配置
灭火剂储瓶(瓶组)应置于通风良好但不直接暴露在火源处的独立设备房;设备房应具有防火分隔,与被保护区通过电缆或管道联通。
为确保可靠性,重要区域通常配置主系统与备用系统或冗余设计,以应对单点故障。
管网与喷嘴布设原则
管网布局应尽量减少阻力、保证迅速送达各喷嘴;在高货架密集区,需考虑货架挡风效应,合理设置喷嘴间距和角度。
喷嘴安装高度应依据建筑高度与货架层高设计,常见做法为顶棚下方均布或在货架棚顶沿线布设。
探测与联动控制
采用分区探测、分级报警与分区释放策略,保障发生局部火情时可迅速响应且不误伤整馆藏书。
联动措施包括:声光报警、预排风/切风机、空调停机、电源切断、门禁控制与人员疏散引导等。
密闭性与防止气体泄露
气体灭火要求被保护区在释放期间维持一定的密闭性以保持设计浓度,因此在设计中需评估门窗缝隙、风管阀门、穿墙管孔等可能泄露点并采用密封或自动关闭装置。
五、施工、验收与维护要点
施工安装
施工应由具有资质的专业单位负责,严格按照设计图纸、国家与行业标准(如国家消防规范、GB等)实施,尤其在喷嘴数量、管径、压力、瓶组固定与阀门安装方面做到规范化。
在图书馆这种特殊场所,施工安排应尽量避开开放时段或在读者较少时段进行,减少对馆藏和读者的影响。
验收与性能试验
系统竣工后应进行压力试验、泄露测试、探测与联动功能测试、气体浓度模拟或实际释放试验(在可行的条件下)等,确保系统按设计要求工作。
对于密闭的展示柜或小空间,可进行局部试验并用替代方法或仿真分析验证灭火浓度与分布。
运行维护
定期进行气瓶压力检查、阀门与管路维护、探测器校验与清洁、软件与控制单元的测试,维护周期应遵循国家标准与制造商建议。
建立台账记录,明确责任单位与应急联络人,定期对馆内员工进行气体灭火系统的培训与应急演练。
六、安全与法规考虑
在设计与安装过程中必须遵守国家消防安全技术规范和地方性法规,例如关于惰性气体、六氟化硫替代品及清洁气体(如IG-541、IG-55、Novec 1230、FM-200等)的使用规范、环境影响评估和人员健康安全要求。
人员安全至关重要:气体释放前必须有足够的声光报警及延迟释放策略,必要时应配备可撤离的安全出口和联动切断装置。对有可能产生缺氧风险的场所,应安装氧气浓度检测与联动保护措施。
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