1博物館氣體滅火系統(tǒng)概況
博物館規(guī)劃建設用地面積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、設備機房、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)代化建設成就、展示國際大都市風貌的博物館。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)的設計不但要重在防，面且要重在滅。除設有普通的消火栓系統(tǒng)和自動噴灑系統(tǒng)外，還設有水噴霧滅火系統(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，雖然遇水不會完全損壞，但這些文物都是經(jīng)過特殊修復而成的，遇水損失是無法估計的。且如果用水噴淋，水濺損失可能會波及到其它文物庫。經(jīng)過比較，地下二十九個文物庫總面積近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，火災危險性大。
如果所有展廳均采用氣體滅火系統(tǒng)，當然是萬無一失的，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)文物的陳展室應設氣體滅火系統(tǒng)”的條文相吻合。
文物修復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、電話機房、消防中心一旦發(fā)生火災，遇水將使全館系統(tǒng)陷入癱瘓，氣體消防能使火災消滅在萌芽階段，不至于對設備造成破壞。
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)設計的宗旨是：所用氣體滅火劑必須是綠色環(huán)保氣體，系統(tǒng)設計不但要以人為本，而且要以文物為本。所選氣體不能對人體有害，對展品、文物、計算機、電子設備不產(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 | 噴放時間(S) | 60 | 10 | |
| ALI（年） | 0 | 31~42 | 對A類火滅火時間(S) | 24 | 64 | |
| 最小設計濃度（%） | 37.5 | 7 | 滅火方式 | 物理 | 化學 | |
| 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 | 較高 | 高 | ||
| 貯存壓力（MPa） | 15 | 2.5/4.2 | 總成本費 | 高 | 較高 |
注：ODP：破壞臭氧層潛能值；GWP：溫室效應潛能值；ALI：大氣中存活壽命；NOAZL：無毒性反應的最高濃度；LOAZL：有毒性反應的最低濃度；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區(qū)設置。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，對保護對象有腐蝕性。噴放時間越長，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保護文博類對象的實例也不少。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)的設備物品。這就要求鋼瓶站必須設置在文物庫區(qū)的安全通道之外。對二十九個文物庫近1萬平米的庫內(nèi)保護的鋼瓶輸送距離最長達150m左右。因此，在決定采用何種滅火系統(tǒng)時不能不考慮這個問題。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、大范圍的防護區(qū)的應用技術(shù)是比較成熟的。
為彌補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滅火劑和作為推動劑的氮氣貯存于一個鋼瓶內(nèi)并加壓到2.5MPa 或4.2MPa 的滅火系統(tǒng)。由于氮氣是同F(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氣會溶解到FM200滅火劑中。噴放時，由氮氣推動FM200氣體向管網(wǎng)輸送。氮氣在鋼瓶中需占一定比例，才能推動FM200氣體。國際上成熟的NFPA和ISO有關(guān)潔凈氣體規(guī)范中，嚴格規(guī)定FM200在鋼瓶中的最大充裝比為1150Kg/m3；備壓式系統(tǒng)平時將FM200藥劑和加壓氮氣分開貯存，氮氣瓶的壓力為12.4MPa，只有在系統(tǒng)啟動時，才將氮氣注入到FM200藥劑瓶中，注入時控制氮氣壓力的范圍為2.06~2.27MPa。由于藥劑瓶中沒有氮氣，所以鋼瓶中的充裝比沒有嚴格限制。滅火劑中也幾乎沒有氮氣溶解其中。對同一大小的防護區(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)被增加的氮氣瓶數(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，鋼瓶間集中設置。具有占地面積小，安全性高的優(yōu)點。在“首博”項目中，只要備壓式FM200系統(tǒng)在不改變原有管道設計的基礎上，經(jīng)計算能滿足要求，也不排除采用備壓式FM200系統(tǒng)的可能性。經(jīng)過公開招標，備壓式FM200系統(tǒng)的的投標商在不改變原有管道設計和鋼瓶站位置、面積的基礎上，經(jīng)計算滿足了最長管路162m的設計要求，且其以投標價比IG541低15%左右的優(yōu)勢而位距第一。
2．3最不利防護區(qū)的計算（由美國KIDDE公司提供的計算軟件）
UL認證號：EX4674 FM認證號：3009421
防護區(qū)條件
| 高度 | 0m（相對海平面） |
| 防護區(qū)溫度 | 最低：20.0C；最高：20.0C |
| 最高濃度： | 9.771% |
| 設計濃度： | 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 |
輸入防護區(qū)條件：1. 防護區(qū)體積V；2. 設計濃度n；3. 管網(wǎng)
輸出結(jié)果：
| 藥劑： | FM200/N2驅(qū)動 |
| 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 |
| 氮氣瓶型號： | 70L |
| 氮氣瓶容積： | 0.07m3 |
| 氮氣瓶數(shù)量： | 4 |
| 氮氣瓶總量： | 0.28m3 |
| 氮氣減壓板： | 50.58mm2 |
管網(wǎng)
管道| 名 稱 | 起始點 | 結(jié)束點 | 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)報告
| 釋放時間： | 10．00s |
| 藥劑體積比（平衡點）： | 138．3% |
| 藥劑體積比（第一個三通前）： | 126．7% |
| 最低設計濃度： | 7．000% |
| 調(diào)整后設計濃度； | 9．771% |
| 預計濃度： | 9．771% |
| 最大預期藥劑濃度： | 9．771% |
整理后報告
| 噴頭 | 最小需要流量 | 調(diào)整后流量 | 預計流量 | 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
鋼瓶間距最遠防護區(qū)的距離為162 m ，使用備壓式FM200系統(tǒng)，經(jīng)美國KIDDE公司提供的軟件計算結(jié)果，各項參數(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)的設計關(guān)系到百年大計。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不斷涌現(xiàn)。我們期待著相應的法律、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)等自動報警系統(tǒng)為主的專業(yè)公司，是一個具有氣體滅火施工、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)目前采用最先進的聯(lián)動氣體控制主機，系統(tǒng)定制應急啟動時間和操作方式，遇見火警自動計時30S，全天后24小時安全保護，讓氣體滅火及時達到保護效果，采用雙報警啟動邏輯程序，減少誤報，錯報等誤操作啟動的現(xiàn)象。
我們的服務模式：全新的顧問式服務模式，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、售后培訓等等環(huán)節(jié)，采用專門的客戶經(jīng)理全程跟蹤式服務模式，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。
我們的標準體系：七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)不在是一套復雜的氣體滅火程序，我們簡化到“傻瓜式”管理，“簡單式”安裝，讓每一個人都會安裝調(diào)試我們的設備，讓每一個人都會操作我們的設備，使用流程標準化、維修流程簡單化，讓每一個管理員都會使用。
售后服務：氣體滅火系統(tǒng)屬于高端氣體滅火設備，產(chǎn)品需由廠家進行設備更換及維修，本產(chǎn)品在安裝調(diào)試正常后，我們?yōu)槟赓M一年的維保，提供季度巡檢，電話支持，定期培訓的售后服務。
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