防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)允許壓強

1、氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)允許壓強在目前最常用的氣體滅火系統(tǒng)中， 除了 CO2 滅火系統(tǒng)是可以根據(jù)不同的情況采用全淹沒滅火方式 或局部應(yīng)用滅火方式外，其它的氣體滅火系統(tǒng)一般都是要求采用全淹沒滅火方式。這些氣體滅火系 統(tǒng)包括有七氟丙烷滅火系統(tǒng)、惰性氣體滅火系統(tǒng)（包括 IG-541 滅火系統(tǒng)、氮氣滅火系統(tǒng)、氬氣滅火 系統(tǒng)）、三氟甲烷滅火系統(tǒng)等。當(dāng)我們采用全淹沒滅火方式來撲救防護區(qū)的火災(zāi)時，為保證氣體滅火系統(tǒng)的滅火效果，首先會 要求防護區(qū)必須是一個相對密閉的空間，因為只有這樣才能保證噴射出的滅火藥劑可以均勻地充滿 整個防護區(qū)，并形成一定的濃度，從而達到滅火的目的。因此，在采用全淹沒滅火方式滅火時，

2、防 護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)（如隔墻、門、窗等）在噴射滅火藥劑之前或噴射滅火藥劑之后，應(yīng)該始終能保持其 完整性。為了保證防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)在滅火時的完整性，在設(shè)計全淹沒滅火方式的氣體滅火系統(tǒng)時，必須 注意有兩個重要的設(shè)計參數(shù)：一個就是防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的耐火極限，而另一個就是防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu) 的允許壓強。在所有的現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，對于全淹沒滅火方式，一般都要求防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的耐火極限不應(yīng)低于 0.5h ，吊頂?shù)哪突饦O限不應(yīng)低于 0.25h ，同時要求圍護結(jié)構(gòu)的允許壓強不宜低于1200Pa。它們應(yīng)該是保證防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)在滅火時能保持其完整性的最基本的要求。而另一方面，由于氣體滅火系統(tǒng)向防護區(qū)的封閉空間內(nèi)噴射了滅

3、火藥劑，會引起防護區(qū)內(nèi)部的 空氣壓力在短時間內(nèi)升高，如果空氣壓力過量升高并最終超過了圍護結(jié)構(gòu)允許壓強時，就必然會引 起圍護結(jié)構(gòu)的破壞，從而使得滅火藥劑大量流失，并造成滅火失敗。因此，對于密閉性能良好的防 護區(qū)，在所有現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，無一例外地都要求設(shè)置泄壓口，并都列出了相應(yīng)的計算公 式。這些計算公式中要求的一個基本條件，就是防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的允許壓強，因此如果不知道圍護 結(jié)構(gòu)的允許壓強，就無法計算出實際需要的泄壓口面積大小，也就不能準(zhǔn)確地設(shè)置符合要求的泄壓 口，當(dāng)然也就談不上是否還能在滅火過程中保證防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的完整性。當(dāng)然，對于防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)的耐火極限，在國家標(biāo)準(zhǔn)高層民用建筑設(shè)計防火

4、規(guī)范（GB50045-95 ）（ 1997 年版）和建筑設(shè)計防火規(guī)范（ GBJ 16-87 ）（修訂本）附錄中的建筑構(gòu)件的 燃燒性能和耐火極限表，已經(jīng)詳細列出各種可能會使用到的建筑構(gòu)件各自的耐火極限。但是，對于防火區(qū)圍護結(jié)構(gòu)究竟應(yīng)該采用什么樣的建筑構(gòu)件才能達到所需要的最低允許壓強？ 或者防火區(qū)圍護結(jié)構(gòu)實際所采用的建筑構(gòu)件究竟能夠達到的多少的允許壓強？在目前所有現(xiàn)行的設(shè) 計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中，都無法給出一個滿意的答案。例如，在國家標(biāo)準(zhǔn)二氧化碳滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB 50193-93 （1999年版）中，327條列出了計算泄壓口面積的公式。為此，在關(guān)于 3.2.7條的條文說明中，參照了美國 NFPA12標(biāo)

5、準(zhǔn)中的相 關(guān)內(nèi)容，給出了不同建筑物的最低允許壓強，用于計算泄壓口的面積，見下表：類型最低允許壓強（Pa）高層建筑1200一般建筑2400地下建筑4800按照表1中提供的最低允許壓強數(shù)據(jù)，我們有理由認為在計算設(shè)置在高層建筑中的氣體滅火系 統(tǒng)的防護區(qū)泄壓口面積時，可以將1200Pa作為其最低允許壓強； 而在計算設(shè)置在地下建筑中的氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)的泄壓口面積時，可以將4800Pa作為其最低允許壓強。那么實際的情況又是如何呢？我們知道，設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)的場所，往往只是建筑物中的一些局部區(qū)域，它們的圍護結(jié)構(gòu)一部分可能是建筑物本身的外墻和外窗，而另外一部分則完全可能是由一些與外墻和外窗的結(jié)構(gòu)形式 完全

6、不同的建筑構(gòu)件組成。因此，設(shè)置在地下建筑中的氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)完全可以采用輕質(zhì)隔 墻作為圍護結(jié)構(gòu)，而設(shè)置在高層建筑中的氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)卻可以采用磚墻甚至混凝土墻作為 圍護結(jié)構(gòu)，那么，我們就不能按照表一的數(shù)據(jù)就斷定前者的最低允許壓強可以達到4800Pa,而后者只能達到1200Pa。綜上所述，我們并不需要類似于表1的不同建筑物類型最低允許壓強數(shù)據(jù)表，實際需要的是不同類型的建筑構(gòu)件最低允許壓強數(shù)據(jù)表。圍護結(jié)構(gòu)實際使用的情況我們再對氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)細分的話，它應(yīng)該包括了樓板、隔墻、門、窗，而其 中的樓板還包括了防護區(qū)的地面和頂板兩部分，而這每部分都可以由許許多多不同類型的建筑構(gòu)件 組

7、成。如果我們要設(shè)法去確定這所有類型的建筑構(gòu)件的允許壓強，顯然需要花費大量地人力和財力，這是不現(xiàn)實的，實際也沒有這個必要。我們不妨可以換一個角度來考慮解決這個問題的方法。既然氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)在建筑物中都屬于需要特別設(shè)計的場所，因此完全可以事先對其加 以規(guī)劃，包括對其應(yīng)采用的建筑構(gòu)件的類型提出特殊的要求，即將其限制在幾種最常用、并且完全 能滿足實際使用要求的建筑構(gòu)件類型的范圍內(nèi)。我們知道，目前在各類工程項目中，建筑物的樓板一般都采用預(yù)制的或現(xiàn)澆的鋼筋混凝土樓板，即使全部是鋼結(jié)構(gòu)的建筑物，最后也會在樓板面上澆灌混凝土作為面層。而建筑物的隔墻一般則會 采用不同厚度的鋼筋混凝土墻、混凝土墻、磚墻和輕

8、質(zhì)隔墻。從國家標(biāo)準(zhǔn)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范（GB 50045-95 ）（ 1997 年版）和建筑設(shè)計防火 規(guī)范（ GBJ 16-87 ）（修訂本）附錄中的建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限表可以得出以下結(jié)論： 各種類型的鋼筋混凝土樓板只要其混凝土保護層的厚度超過了1cm ，其耐火極限值就能達到或超過 0.5h ； 當(dāng)隔墻為非承重墻時，結(jié)構(gòu)厚度為6cm 的普通粘土磚耐火極限可達1.5h ，其結(jié)構(gòu)厚度改為 12cm 時，其耐火極限可達 3.0h ； 當(dāng)隔墻為承重墻時，結(jié)構(gòu)厚度為12cm 的普通粘土磚耐火極限可達 2.5h ；當(dāng)隔墻采用鋼龍骨單層石膏板隔墻的形式，構(gòu)造厚度（ cm能達到1.2+7.5（空）

9、+1.2時，其耐火極限恰好是 0.5h。（隔墻兩面的石膏板的厚度都要求為1.2cm，中間的鋼龍骨的厚度要求為 7.5cm）顯然上述這幾種最常用的建筑構(gòu)件形式完全可以滿足耐火極限0.5h 的要求， 假設(shè)我們能在有關(guān)的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中直接規(guī)定氣體滅火系統(tǒng)的防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)就應(yīng)該采用的幾種類型的建筑構(gòu)件形 式（如上述的幾種建筑構(gòu)件類型），即采用標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計，并且集中一定的人力和財力，通過一系 列的專題測試，應(yīng)該很容易地來確定出這些標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的建筑構(gòu)件的實際允許壓強數(shù)值。當(dāng)然，首先我們還必須確認這些常用的建筑構(gòu)件在實際應(yīng)用上是否能滿足對允許壓強方面的使用要求。一般在氣體滅火系統(tǒng)驗收時的模擬噴放試驗中，通常只是啟動一定比例的藥劑鋼瓶，此時并不 能觀察到防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)在真實的噴放過程中是否符合完全要求。相反，在一些氣體滅火系統(tǒng)的誤 噴過程中，往往會出現(xiàn)啟動了所有藥劑鋼瓶的情況，從中我們就可以了解到防護區(qū)圍護結(jié)構(gòu)在噴放 過程中或噴放后的能否保持其完整性。例如，上海浦東新區(qū)政府辦公中心中的一套高壓CO系統(tǒng)曾經(jīng)發(fā)生過誤噴，70多個高壓CQ藥劑鋼瓶同時噴放。防護區(qū)就是采用輕質(zhì)隔墻（即輕鋼龍骨加雙面石膏板的做法），本身沒有設(shè)泄壓口， 根據(jù)現(xiàn)場觀察到的情況，在噴放過程中防護區(qū)的輕質(zhì)隔墻向外出現(xiàn)了較大幅度的鼓漲和變形，但最 終并沒有發(fā)生破裂，圍護結(jié)構(gòu)仍維持了一定的完