七氟丙烷灭火系统设计计算书

FIRE SYSTEM陕西中安消防安全设备有限责任公司应用文件——计算书HFC-227ea系统七氟丙烷灭火系统系统设计计算书（SYSTEM DESIGN BOOK）工程名称：法门寺合十舍利塔配电气体消防日期： 2008年9月5日七氟丙烷灭火系统设计计算1、系统设计的依据1.1ISO14520《气体灭火系统----物理性能和系统设计》；1.2美国国家防火协会标准《NPPA2001清洁药剂灭火系统》；1.3GB50370-2005《气体灭火系统设计规范》；1.4GB50263-2007《气体灭火系施工及验收规范》；1.5陕西中安消防安全设备有限责任公司《七氟丙烷灭火系统应用手册》；2、防护区的要求防护区的划分应符合下列规定：2.1 防护区宜以固定的单个封闭空间划分；当同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时，可合为一防护区；当采用管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于800m2；容积不宜大于3600m3;当采用预制灭火装置时，一个防护区的面积不应大于500m2;容积不宜大于1600m3；2.2 防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于0.5h；吊顶的耐火极限不宜低于0.25h；2.3 防护区围护结构承受内压的允许压强，不宜低于1200 Pa；2.4 防护区应设置泄压口，七氟丙烷灭火系统的泄压口应位于防护区净高的2/3以上；2.5 防护区设置的泄压口，宜设在外墙上。

泄压口面积按相应气体灭火系统设计规定计算；2.6 喷放灭火剂前，防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭；2.7 防护区的最低环境温度不应低于-10℃；2.8 两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时，一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。

3、储瓶间的要求确定储存容器间应考虑以下几点：3.1 应尽可能靠近防护区或保护对象；3.2 应有足够的空间安装和操作该系统；3.3 储存容器间环境温度应在-10℃~50℃，应避免阳光直射和化学制品的危害；3.4 耐火等级不应低于二级；3.5 出口应直接通向室外或疏散通道；3.6 室内应保持干燥和良好通风，地下储存容器间应设机械排风装置。

七氟丙烷设计计算：•FM-200,IG5411、两个或两个以上的防护区采用组合分配系统时，一个组合分配系统所保护的防护区不应超过8个。

2、灭火系统的灭火剂储量应为防护区的灭火设计用量、储存容器内的灭火剂剩余量和管网内的灭火剂剩余量之和。

3、灭火系统的储存装置72小时内不能重新充装恢复工作的，应按系统原储存量的100％设置备用量。

4、灭火系统的设计温度应采用20℃。

5、同一集流管上的储存容器，其规格、充压压力和充装量应相同。

6、同一防护区，当设计两套或三套管网时，集流管可分别设置，系统启动装置必须共用。

各管网上喷头流量均应按同一灭火设计浓度、同一喷放时间进行设计。

7、管网上不应采用四通管件进行分流。

8、喷头的保护高度和半径，应符合下列规定：1）最大保护高度不宜大于6.5m；2）最小保护高度不宜小于0.3m；3）喷头安装高度小于1.5m时，保护半径不宜大于4.5m；4）喷头安装高度不小于1.5m时，保护半径不应大于7.5m。

9、喷头宜贴近防护区顶面安装，距顶面的最大距离不宜大于0.5m。

10、一个防护区设置的预制灭火系统，其装置数量不宜超过10台。

多于一台时，必须能同时启动，其动作响应时差不应大于2s。

11、防护区的划分应符合下列规定：1）防护区宜以单个封闭空间划分；同一区间的吊顶层和地板下需同时保护时，可合为一个防护区。

2）采用管网灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于800m2，且容积不宜大于3600m3；3）采用预制灭火系统时，一个防护区的面积不宜大于500m2，且容积不宜大于1600m3。

12、防护区围护结构及门窗的耐火极限均不宜低于0.5h；吊顶的耐火极限不宜低于0.25h。

13、防护区的最低环境温度不应低于－10℃。

1、设计浓度要求：1）七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍，惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。

2）防护区实际应用的浓度不应大于灭火设计浓度的1.1倍。

国标设计规范部分条文七氟丙烷灭火系统1.1.1 七氟丙烷灭火系统的灭火设计浓度不应小于灭火浓度的1.3倍，惰化设计浓度不应小于惰化浓度的1.1倍。

1.1.2 固体表面火灾的灭火浓度为5.8%，其它灭火浓度可按本规范附录A 中附表A-1的规定取值，惰化浓度可按本规范附录A 中附表A-2的规定取值。

本规范附录A 中未列出的，应经试验确定。

1.1.3 图书、档案、票据和文物资料库等防护区，灭火设计浓度宜采用10%。

1.1.4 油浸变压器室、带油开关的配电室和自备发电机房等防护区，灭火设计浓度宜采用9%。

1.1.5 通讯机房和电子计算机房等防护区，灭火设计浓度宜采用8%。

1.1.6 防护区实际应用的浓度不应大于灭火设计浓度的1.1倍。

1.1.7 在通讯机房和电子计算机房等防护区，设计喷放时间不应大于8s ；在其它防护区，设计喷放时间不应大于10s 。

1.1.8 灭火浸渍时间应符合下列规定：1 木材、纸张、织物等固体表面火灾，宜采用20 min ；2 通讯机房、电子计算机房内的电气设备火灾，应采用5 min ；3 其它固体表面火灾，宜采用10 min ；4 气体和液体火灾，不应小于1 min 。

1.1.9 七氟丙烷灭火系统应采用氮气增压输送。

氮气的含水量不应大于0.006%。

储存容器的增压压力宜分为三级，并应符合下列规定：1 一级 2.5+0.1MPa(表压)；2 二级 4.2+0.1MPa(表压)；3 三级 5.6+0.1MPa(表压)。

1.1.10 七氟丙烷单位容积的充装量应符合下列规定：1 一级增压储存容器，不应大于1120kg/m 3；2 二级增压焊接结构储存容器，不应大于950kg/m 3；3 二级增压无缝结构储存容器，不应大于1120kg/m 3；4 三级增压储存容器，不应大于1080kg/m 3。

1.1.11 管网的管道内容积，不应大于流经该管网的七氟丙烷储存量体积的80%。

1.1.12 管网布置宜设计为均衡系统，并应符合下列规定：1 喷头设计流量应相等；2 管网的第1分流点至各喷头的管道阻力损失，其相互间的最大差值不应大于20%。

筑龙网WW W.ZH UL ON G.C OM设 计 计 算 书一、七氟丙烷灭火剂用量计算1、本保护区内保护对象为柴油发电机房，依据公安部《七氟丙烷洁净气体灭火系统设计规范》，七氟丙烷的设计浓度C ＝8.3％。

2、保护区内净容积：柴油发电机房容积V 柴=[(7.5×7.5)-(2.5×2.5)] ×4.5=(56.25-6.25) ×4.5=225m 3，桶装油库容积V 桶=2.5×2.5 ×4.5=28.125m 3。

3、依据设计用量公式：CC S V K W −⋅⋅=100 式中W －防护区七氟丙烷设计用量（kg ） C －七氟丙烷设计浓度（％） S －七氟丙烷过热蒸气比容（20℃） V－防护区的净容积（m 3）K －海拔修正系数（沈阳地区为1）则kg 48.1483.81003.820000513.01269.02251＝＝柴−××+×W kg 60.183.81003.820000513.01269.0125.281＝＝桶−××+×W 二、七氟丙烷灭火剂残余量因灭火剂喷放后虹吸管下残留一定余量每瓶为W 残＝2kg 。

三、七氟丙烷充装量及设备选型1．依据规范要求，因两个保护区的净容积均不大于300 m 3，故可选择为无管网设备，压力等级为2.5MPa 。

2．柴油发电机房选择为用90L 钢瓶组两个，桶装油库为70L 钢瓶组1个。

3．灭火剂总用量：柴油发电机房：kg 48.15222248.148＝＝总柴×⎟⎠⎞⎜⎝⎛+W ，每瓶组为76.24kg 。

桶装油库：W 总桶＝18.60+2＝20.60 4．设备选型：1）柴油发电机房为无管网2瓶组90L 设备一套，每瓶充装灭火剂为76.24 kg ，共充装152.48 kg ，充装压力为2.5MPa 。

2）桶装油库为无管网70L 一瓶组设备一套，充装灭火剂量为20.60 kg ，充筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO M装压力为2.5MPa 。

一、设计依据计算机房七氟丙烷（FM200）气体灭火系统的设计方案主要依据和参照以下的规范标准和资料：《气体灭火系统施工及验收规范》GB50263-97。

《火灾自动报警系统设计规范》GBJ 116-88。

美国防火学会NFPA2001标准（即洁净药剂灭火系统标准）。

上海市《七氟丙烷灭火系统技术规程》DG/TH08-307-2002。

国家公安部公消[1998]001号，《七氟丙烷(HFC-27ea)•洁净气体灭火系统设计及使用暂行规定》。

七氟丙烷供货商提供的产品规格，参数资料。

业主提供的保护区域建筑平面布置图。

二、主要设备七氟丙烷（FM200）气体灭火系统的设备可以分成两大部分，即药剂储存和喷放设备、报警和控制设备。

药剂储存和喷放设备主要包括有七氟丙烷（FM200）气体钢瓶、钢瓶固定支架、瓶头阀电磁启动器、瓶头阀手动启动器、高压软管、气动软管、喷嘴等。

报警和控制设备主要包括以下内容：气体控制盘、烟感火灾探测器、紧急启停按钮、警铃、蜂鸣器及闪灯、气体释放指示灯、压力开关等。

三、保护区概况及设计本系统用来保护十四楼的计算机房。

根据经济合理、优化设计的原则，在保证系统性能安全可靠的前提下，对保护区作了如下的划分,共用一套系统：计算机房，面积S= 200m2，净高h=2.8m，体积V＝560m3 ,所需七氟丙烷（FM200）气体110kg钢瓶N=1个，七氟丙烷药剂用量为98Kg，设计浓度8%。

本方案钢瓶间设置在二楼。

系统采用氮气增压输送，增压压力为4.2MPa，在7秒钟内喷射一定浓度的FM200灭火剂，并使其均匀地充满整个保护区，并且要求浸渍时间不少于3分钟，将保护区的火扑灭。

四、系统设计性能1.基本设计参数（1）保护区有关参数（2）保护区为独立封闭空间（3）保护区设置通风设备（4）保护区设计环境温度为２０℃（5）海拔高度修正系数为１七氟丙烷（FM200）气体灭火系统的最小设计灭火浓度为8%（20℃时），在7秒钟内喷射一定浓度的FM200灭火剂，并使其均匀地充满整个保护区，并且要求浸渍时间不少于3分钟。

用量计算书一、设计计算依据：《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005二、设计范围：弱电总机房。

三、选用灭火方式：选用工作压力2.5MPa七氟丙烷无管网柜式灭火装置，实行全淹没灭火。

四、设计计算过程：（一）灭火剂用量计算：（1）依据《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005中规定，弱电总机房设计浓度取C=8%。

（2）防护区的容积（m3）弱电总机房：V = 457.41m3 ；（3）灭火剂用量计算：根据《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005中七氟丙烷设计用量的计算公式：W=k×(V/S)×[C/(100-C)]式中 W——七氟丙烷的灭火设计用量（Kg）K——海拔高度修正系数（取K=1）C——七氟丙烷灭火设计浓度（%）S——七氟丙烷过热蒸汽在101Kpa和预防区最低环境温度下的比容（m3/Kg）V——防护区的净容积（m3）其中 S=K1+K2×T式中 T——温度（℃）K1——0.1269K2——0.0005130 20℃时，S=0.13716依据上式计算得出灭火剂用量：W = k×(V/S)×[C/(100-C)]=1×(457.41/0.13716)×[8/(100-8)]≈290Kg（4）灭火剂储存量计算：依据《气体灭火系统设计规范》GB50370-20054.2.3条：系统储存量应为防护区设计用量与系统中喷放不尽的剩余量之和。

剩余量包括瓶组剩余量。

W≈290Kg，选用GQQ150/ 2.5柜式七氟丙烷柜式灭火装置2套。

GQQ150/ 2.5柜式七氟丙烷柜式灭火装置剩余量为5Kg，则每瓶组充装量约等于150Kg，则实际储存用量W0=300Kg。

（二）防护区的泄压口面积，按下式计算:Fx=0.15式中Fx—泄压口面积(m2);—灭火剂在防护区的平均喷放速率(kg/s);本工程喷入防护区的药剂量为290kg，喷放时间为8S.—围护结构承受内压的允许压强(Pa)，气体灭火防护区围护结构承受内压不低于1200 Pa，本工程采用1200 Pa。

七氟丙烷自动灭火系统设计说明一、设计条件1、保护区的有关参数（近似值）见附表1。

2、采用组合分配灭火系统保护。

3、保护区为封闭空间。

4、保护区当时环境温度与自然环境温度相同。

5、保护区均设置通风设备。

6、七氟丙烷灭火系统瓶站设置在保护区附近的专用独立房间。

二、设计1、设计依据1）七氟丙烷（HFC-227ea）洁净气体灭火系统设计规（建议草案）。

2）GB50263-97《气体灭火系统施工及验收规》。

3）由对方提供的条件。

4）某公司产品样本。

2、灭火方式本设计采用全淹没灭火系统的灭火方式，即在规定的时间，喷射一定浓度的七氟丙烷并使其均匀地充满整个保护区，此时能将在其区域里任一部位发生的火灾扑灭。

3、灭火系统的控制方式为自动、电气手动、机械手动三种。

即：在有人工作或值班时，应采用电气手动控制，在无人的情况下，应采用自动控制方式。

自动、手动控制方式的转换，可在灭火控制盘上实现（在保护区的门外设置手动控制盒，手动控制盒设有紧急停止与紧急启动按钮。

）4、保护区的要求：1）保护区的耐火极限>0.5h，耐压强度>2400pa；2）保护区的通风系统在喷放七氟丙烷灭火剂前应关闭；并设置防火阀门；3）保护区的隔断玻璃为了达到防火要求需采用防火玻璃，耐火极限>0.5小时；4）喷放七氟丙烷前，必须切断可燃、助燃气体的气源，并停止一切影响灭火效果的设备；5）保护区的门必须采用自动防火门，保证在任何情况下均能从保护区打开；5、在保护区外设置声、光报警及释放信号标志；6、为保证人员的安全撤离，在释放灭火剂前，应发出火灾报警，火灾报警至释放灭火剂的延时时间为30S；7、为保证灭火的可靠性，在灭火系统释放灭火剂之前或同时，应保证必要的联动操作，即灭火系统在发出灭火指令时，由控制系统发出联动指令，切断电源，关闭或停止一切影响灭火效果的设备；8、保护区应有排风设备，释放灭火剂后，应将废气排尽后，人员方可进入进行检修；9、灭火系统瓶站，设置在专用独立的房间，耐火等级不低于2级，室温为-10°С~ 50°С，并保持干燥通风，灭火剂储瓶避免光照射；10、设计计算结果，见附表2。

（七氟丙烷）气体消防设计用量计算一概述 (2)二防护区的基本参数： (4)三设计用且计算： (5)四小结： (6)五结论： (7)一概述众所周知，在消防领域最广泛的灭火剂就是水。

随着国家建设的迅速，大批和民用建筑尤其是高层建筑的不断涌现，更随着高的发展，设备对灭火剂的要求越来越高，对于扑灭可燃气体、可燃液体、电器火灾以及机房、重要文物档案库、通信广播机房、微波机房等不可式不宜用水灭火的火灾，气体消防作为最有效最干净的灭火手段，日益受到重视。

其中，《建筑设计防火规范）（GBJ16一87）和（高层民用建筑设计防火规范）（GBJ50045--95）已明确规定了应设置气体灭火系统的场所。

可见，气体消防系统在各类灭火系统中占有很重要的地位。

20世纪以来相继出现了卤代烷及其替代灭火系统和二氧化碳灭火系统。

由于我国已加入了蒙特利尔环境保护公约，卤代烷已被消防部门限制使用。

所以，的气体灭火系统主要有卤代烷替代灭火系统和二氧化碳灭火系统，它们具有灭火迅速、不导电、不污染被保护体的特点，但由于二氧化碳灭火系统本身具有窒息性（即降低空间的含氧量）和冷却作用，因而有较大的副作用，其最小灭火设计浓度为34％，超过了人的致死浓度，对人体危害大，不宜用于经常有人停留的场所：而且二氧化碳使用钢瓶数量多，储存空间要求很大，浪费了大量空间。

二氧化碳灭火系统在喷放时造成的冷却作用容易产生雾化，冷凝现象，使得设备特别是计算机和玻璃产品遭受损坏。

灭火时气体喷放时间需60秒以上，相对灭火时间较长，由于这些缺点，限制了二氧化碳灭火系统的使用场所。

FM200（七氟丙烷）气体消防克服了前述的不足之处，已被广泛使用。

公安部于20011年8月1日发布了公消［2001］217号（关于进一步加强哈龙替代品及其技术管理的通知》，通知中第一推荐M200（七氟丙烷）气体自动灭火系统属于全淹没系统，可队扑灭A，B，C类和电器火灾，可用于保护经常有人的场所。

FM200是碳、氟和氢的化合物，分子式为CF3CHFCF3，密度比空气大六倍，以化学和物理机理相结合进行灭火，不会氧的含量，它是一种无色、无味、不导电、无二次污染的灭火剂。

七氟丙烷(HFC-227ea)自动灭火系统设计计算书一、设计内容及条件:对柴油发电机房工程进行七氟丙烷(HFC-227ea)自动灭火系统的工程方案设计。

二、设计计算依据：1〕GB50370-2005<<气体灭火系统设计规范>>2〕GB50263-2007<<气体灭火系统施工及验收规范>>;3〕由对方提供的条件。

4〕《固定灭火系统》三．计算步骤如下：1对低压配电室（按防护区为封闭空间计算）1．确定灭火设计浓度 C：依据设计规范防护区灭火浓度为9%。

2. 计算保护空间实际容积 V:V = 210 X 5.1 = 1071（M3）3. 计算灭火剂设计用量 W:依据《规范》中规定，V CW = K --- * ------S 100-C其中 K = 1;S = 0.1269 + 0.000513 X 20 (℃)= 0.13716 ( M3 / Kg)1071 9∴ W = --------- * -------------- = 772 (Kg)0.13716 (100 – 9)四．设定灭火剂喷放时间 t:依据《规范》中规定，取 t = 10 s五．选定灭火剂储存容器规格及数量 n：根据 W =772 Kg, 选用ZPQ—120储存容器7只即 n = 7七．计算充装率η：系统储存量Ws： Ws = W +ΔW1 + ΔW2管网内剩余量ΔW2：ΔW2 = 0储存容器内剩余量ΔW1：ΔW1 = 7 X 4.5 = 32 (Kg)总药剂量Wz= Ws+ W1= 772+ 32 = 804 (Kg)Wz 804充装率: η = --------- = --------------- = 957 (Kg / M )n * Vb 7 X 0.12九.应位于防护区净高的2/3以上。

泄压装置应采用在室内压力低于围护构件最低耐压强度时能自动关闭的设施。

泄压口面积：A f=KQ/P1/2=0.33(平方米)(设围护构件最低耐压强度 P=1200Kpa)式中：A f—泄压口面积（m2）；K—泄压口面积系数，0.15。