1．1 高倍數(shù)泡沫滅火機(jī)理
大量的高倍數(shù)泡沫以密集狀態(tài)封閉火災(zāi)區(qū)域，阻止了連續(xù)燃燒所必須的新鮮空氣接近火焰，使火焰窒息；火焰的輻射熱使高倍數(shù)泡沫中的水分蒸發(fā)變成水蒸氣，吸收大量的熱，產(chǎn)生冷卻作用。
1．2? 全淹沒(méi)式滅火系統(tǒng)
全淹沒(méi)式滅火系統(tǒng)是一種用管道輸送高倍數(shù)泡沫滅火劑和水，并連續(xù)地將高倍數(shù)泡沫噴放到被保護(hù)區(qū)域，充滿(mǎn)其空間，并且在所要求的時(shí)間內(nèi)保持一定泡沫高度，進(jìn)行控火和滅火的固定式滅火系統(tǒng)?！陡弑稊?shù)、中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50196-93）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)規(guī)范）中規(guī)定：高倍數(shù)、中倍數(shù)泡沫可用于撲救汽油、煤油、柴油、工業(yè)苯等B類(lèi)火災(zāi)；木材、紙張、橡膠、紡織品等A類(lèi)火災(zāi)。規(guī)范中還規(guī)定：大范圍的封閉空間可選擇全淹沒(méi)式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。
2? 全淹沒(méi)式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
2．1? 工程概況
星海音樂(lè)廳是廣東省文化廳重點(diǎn)工程，位于廣州市二沙島，其主體建筑以東室外地坪為文化廣場(chǎng)，廣場(chǎng)地下一層為停車(chē)庫(kù)。車(chē)庫(kù)總建筑面積約4960m2，按建筑防火分區(qū)要求共三個(gè)防護(hù)區(qū)，采用全淹沒(méi)式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)保護(hù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)不考慮三個(gè)防護(hù)區(qū)同時(shí)著火。系統(tǒng)組成原理圖詳見(jiàn)圖1。
2．2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
（1）泡沫淹沒(méi)深度
規(guī)范規(guī)定：當(dāng)用于撲救B類(lèi)火災(zāi)時(shí)，汽油、煤油、柴油或苯類(lèi)火災(zāi)的泡沫淹沒(méi)深度應(yīng)高于起火部位2m；當(dāng)用于撲救A類(lèi)火災(zāi)時(shí)，泡沫淹沒(méi)深度不應(yīng)小于最高保護(hù)對(duì)象高度的1.1倍，且應(yīng)高于最高保護(hù)對(duì)象最高點(diǎn)以上0.6m。
汽車(chē)庫(kù)發(fā)生火災(zāi)，開(kāi)始時(shí)大多是由汽油著火而引起的，但當(dāng)汽車(chē)庫(kù)著火后，往往汽油燃燒很快結(jié)束，接著是汽車(chē)本身的可燃材料如木材、皮革、塑料、棉布、橡膠等繼續(xù)燃燒，因而其火災(zāi)類(lèi)型可認(rèn)為是A類(lèi)及B類(lèi)并發(fā)的混合類(lèi)火災(zāi)。綜合規(guī)范要求，本工程計(jì)算泡沫淹沒(méi)深度取2m。
（2）淹沒(méi)體積
V=S·H-Vg
式中V——淹沒(méi)體積（m3）；
??????? S——防護(hù)區(qū)地面面積（m2）；
??????? H——泡沫淹沒(méi)深度（m）；
??????? Vg——固定的機(jī)器設(shè)備等不燃燒物體所占的體積（m3）。
本工程按最大一個(gè)外防火分區(qū)計(jì)算得V=4000m3。
（3）淹沒(méi)時(shí)間
因汽油閃點(diǎn)低于400C，且高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)單獨(dú)使用，根據(jù)規(guī)范要求，本工程計(jì)算淹沒(méi)時(shí)間取2min。
（4）泡沫最小供給速率
R=（V/T+RS）·CN·CL
式中R——泡沫最小供給速率(m3/min)；
??????? T——淹沒(méi)時(shí)間（min）；
??????? CN——泡沫破裂補(bǔ)償系數(shù)（1.15）；
??????? CL——泡沫泄漏補(bǔ)償系數(shù)(1.05---1.2)
??????? RS——噴水造成的泡沫破泡率(m3/min)；
本工程計(jì)算得R=2415 m3/min
（5）防護(hù)區(qū)發(fā)生器的設(shè)置數(shù)量
??????? N=R/r
式中N——防護(hù)區(qū)泡沫發(fā)生器設(shè)置的計(jì)算數(shù)量（臺(tái)）；
???????? r——每臺(tái)泡沫發(fā)生器在設(shè)定的平均進(jìn)口壓力下的發(fā)泡量（m3/min）；
本工程設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到安裝空間有限，同時(shí)為節(jié)省設(shè)備數(shù)量，在單臺(tái)發(fā)生器發(fā)泡覆蓋范圍滿(mǎn)足要求的基礎(chǔ)上參考發(fā)生器樣本，選定了PFS4型發(fā)生器，設(shè)定平均進(jìn)口壓力為0.8Mpa，以獲得較高的發(fā)泡量。經(jīng)計(jì)算得最大的防護(hù)區(qū)需12臺(tái)PFS4型發(fā)生器，其他防護(hù)區(qū)的發(fā)生器設(shè)置數(shù)量按相同方法計(jì)算。
（6）防護(hù)區(qū)的泡沫混合液流量
?????? Qh=N·qh
式中Qh——防護(hù)區(qū)的泡沫混合液流量（L/min）；
?????? qh——每臺(tái)泡沫發(fā)生器在設(shè)定的平均進(jìn)口壓力下的泡沫混合液流量（L/min）；
本工程計(jì)算得Qh=2400L/min。
（7）防護(hù)區(qū)發(fā)泡用泡沫液流量
??????? QP=K·Qh
式中QP——防護(hù)區(qū)發(fā)泡用泡沫液流量（L/min）；
??????? K——混合比
本工程采用3%混合比，計(jì)算得QP=72L/min。
（8）防護(hù)區(qū)發(fā)泡用水流量
??????? QS=（1-K）Qh
??????? 式中QS——防護(hù)區(qū)發(fā)泡用水流量（L/min）。
本工程計(jì)算得QS=2328L/min。
（9）泡沫液貯存量
??????? VP=QP·T
根據(jù)規(guī)范：全淹沒(méi)式高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)用于撲滅B類(lèi)火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)泡沫液和水的連續(xù)供應(yīng)時(shí)間應(yīng)超過(guò)15min。即VP>72×15=1080L，考慮到系統(tǒng)竣工調(diào)試階段耗用量以及管道殘留量和保證一定的富余量，本工程取1500L。
2．3 探測(cè)、報(bào)警與控制系統(tǒng)介紹
2.3.1 系統(tǒng)組成
每個(gè)防護(hù)區(qū)內(nèi)設(shè)置兩種感溫探測(cè)器（差溫和定溫），分兩路經(jīng)報(bào)警模塊送往音樂(lè)廳消防控制中心的報(bào)警控制器（即與音樂(lè)廳共用一臺(tái)報(bào)警控制器），另外在車(chē)庫(kù)的管理值班室設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制盤(pán)、模塊箱和操作盤(pán)。
2.3.2 系統(tǒng)功能
2.3.2.1 火災(zāi)報(bào)警功能
每一個(gè)防護(hù)區(qū)內(nèi)任何一路探測(cè)器報(bào)警，本區(qū)的火警電鈴鳴響。
2.3.2.2? 聯(lián)動(dòng)控制功能
聯(lián)動(dòng)控制盤(pán)可以選擇自動(dòng)或手動(dòng)工作方式：
在自動(dòng)方式，任意一個(gè)防護(hù)區(qū)有兩路探測(cè)器同時(shí)報(bào)警時(shí)，聯(lián)動(dòng)控制盤(pán)接收控制模塊的控制信號(hào)控制相應(yīng)的防火卷簾降下，關(guān)閉送排風(fēng)風(fēng)機(jī)，開(kāi)啟比例混合器前（按水流方向）的電動(dòng)蝶閥和發(fā)生火警防護(hù)區(qū)的電動(dòng)蝶閥，啟動(dòng)噴淋系統(tǒng)水泵和泡沫液泵，將按設(shè)計(jì)比例混合的泡沫混合液輸送至發(fā)生火警防護(hù)區(qū)的若干泡沫發(fā)生器進(jìn)行發(fā)泡噴放。在完成上述聯(lián)動(dòng)控制動(dòng)作的同時(shí)將反饋信號(hào)經(jīng)監(jiān)視模塊送往消防控制中心。在自動(dòng)方式工作狀態(tài)下仍可手動(dòng)控制完成上述工作過(guò)程。
在手動(dòng)方式，只能由人控制滅火過(guò)程，探測(cè)器只能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警功能，不能自動(dòng)控制系統(tǒng)動(dòng)作。當(dāng)人工控制滅火系統(tǒng)時(shí)，聯(lián)動(dòng)控制盤(pán)可強(qiáng)制啟動(dòng)水泵和泡沫滅火系統(tǒng)。
3 總結(jié)
3．1供水設(shè)備
本工程三個(gè)防護(hù)區(qū)面積不一，各區(qū)計(jì)算泡沫混合液流量也各不相同，而提供發(fā)泡用水的供水設(shè)備是按最大防護(hù)區(qū)所需流量揚(yáng)程確定并與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)合用的，其工作流量及壓力均是恒定的，造成面積較小的防護(hù)區(qū)系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生過(guò)流超壓現(xiàn)象，解決方法可考慮在供水設(shè)備出口設(shè)泄壓閥。
3．2? 泡沫液的選擇
由于火場(chǎng)內(nèi)熱煙氣對(duì)泡沫有破壞作用，影響發(fā)泡倍數(shù)，因而在封閉空間利用火場(chǎng)熱煙氣發(fā)泡時(shí)，應(yīng)使用耐溫耐煙型泡沫液。本工程中的防護(hù)區(qū)屬于相對(duì)封閉的地下空間，所以在泡沫液選型時(shí)考慮上述因素選用耐溫耐煙型泡沫液。
3．3 設(shè)備管材的選用
高倍數(shù)泡沫液有一定腐蝕性，由于系統(tǒng)安裝驗(yàn)收后，可能幾年甚至更長(zhǎng)時(shí)間不發(fā)生火災(zāi)，這就要求設(shè)備管材自身的防止銹蝕能力要比較強(qiáng)。
本工程中，比例混合器之前（按水流方向）的泡沫液濕式管道采用不銹鋼管，比例混合器之后（按水流方向）的干式管道，考慮到造價(jià)因素采用熱浸鍍鋅鋼管。泡沫液泵選用耐腐蝕的不銹鋼水泵，泡沫液泵進(jìn)出口管道上的閥門(mén)均選用不銹鋼閥。
3．4 泡沫混合液管網(wǎng)布置
本工程在設(shè)計(jì)安裝過(guò)程中，為了避開(kāi)先前已安裝完畢的風(fēng)機(jī)風(fēng)管，管網(wǎng)布置不得已作了調(diào)整，到系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)，同一防護(hù)區(qū)內(nèi)靠近管網(wǎng)末端的泡沫發(fā)生器的發(fā)泡量明顯不及近端的泡沫發(fā)生器，因此筆者認(rèn)為，在高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)中管網(wǎng)布置應(yīng)盡可能作到均衡，使各泡沫發(fā)生器進(jìn)口的流量壓力一致，保證防護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)泡均勻。
3．5 閥門(mén)控制
本系統(tǒng)的流量壓力較大，相應(yīng)水錘的危害也較大，因而在設(shè)計(jì)中把比例混合器前（按水流方向）的電動(dòng)蝶閥控制在主泵停泵后延時(shí)關(guān)閉，以防水錘沖擊。
3．6 其他
（1）各防護(hù)區(qū)支管末端設(shè)泄水閥，局部下彎管段也需設(shè)泄水閥，以便定期沖洗排水。
（2）消防時(shí)，為便于操作人員根據(jù)火場(chǎng)情況而隨時(shí)控制泡沫滅火系統(tǒng)，本工程設(shè)計(jì)在地下車(chē)庫(kù)通向室外地坪的出入口處設(shè)置停止按鈕，以便操作人員在泡沫噴放過(guò)程中觀察火場(chǎng)滅火情況的同時(shí)可以隨時(shí)停止泡沫噴放。