【学习笔记260115】常见两种气体灭火系统泄压口面积计算方法

根据现行国家标准，常见的两种气体灭火系统所使用的灭火剂是七氟丙烷和以IG541为代表的惰性气体，这两种灭火系统泄压口的计算方法有显著差异。以下是笔者整理出的主要设计依据、计算方法及关键设计参数：

一、主要设计规范依据

1. 核心规范：《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005之3.3.13条和3.4.6条，这是目前计算泄压口面积最直接和主要的依据。

2. 产品标准：《气体灭火系统及部件》GB 25972-2010（当前有效），其新版GB 25972-2024已于2024年发布，于2025年12月1日实施，设计时可前瞻性参考。

3. 其他参考：针对特定系统（如IG541）或设计细节，可参考《CECS292:2011 气体消防设施选型配置设计规程》等行业标准。

二、泄压口面积计算方法

不同灭火剂对应的计算公式不同，关键在于确定灭火剂平均喷放速率 (Qx) 和围护结构允许压强 (Pf)。

1. 七氟丙烷（HFC227ea）灭火系统

计算公式：Fx = 0.15 * Qx / (Pf)^0.5

——公式含义：

（1）Fx：泄压口面积（单位：平方米, m²）。

（2）Qx：灭火剂在防护区内的平均喷放速率（单位：千克/秒, kg/s）。

（3）Pf：防护区围护结构承受内压的允许压强（单位：帕斯卡, Pa），需由建筑结构专业提供。

2. IG541等惰性气体灭火系统

计算公式：Fx = 1.1 * Qx / (Pf)^0.5

——公式含义：各参数意义同上。注意公式前的系数与七氟丙烷系统不同。

三、关键设计参数确定

1. 灭火剂平均喷放速率 (Qx)

此参数需通过整个灭火系统的设计计算得出：

（1）Qx =W/t

（2）灭火剂设计用量 (W)：根据防护区容积、灭火设计浓度、海拔修正系数等计算得出，单位是千克（kg）。

（3）灭火剂喷放时间 (t)：

——对于七氟丙烷，通信机房和计算机房等防护区不应大于8秒；其他防护区不应大于10秒。

——对于IG541混合气体，喷放时间不应大于60秒且不宜小于48秒。

2. 围护结构允许压强 (Pf)

此数据属于结构安全参数，须由建筑结构专业设计人员确认。若无具体数据，可参考以下经验值：

（1）轻型和高层建筑：允许压强 (Pf)参考值为1200Pa

（2）标准建筑（常规钢筋混凝土结构等）：允许压强 (Pf)参考值：2400Pa

（3）重型和地下建筑：允许压强 (Pf)参考值：4800Pa

四、重要设计注意事项

1. 位置要求：泄压口应设在防护区净高的2/3以上，且宜设在外墙上。若无外墙，可考虑设在与走廊相邻的内墙上。

2. 自动泄压装置：工程中通常安装自动泄压装置（如重力式或弹簧式泄压阀），其标称的有效泄压面积需大于或等于计算值Fx。相关产品需符合《T/CFPA 014-2022 气体灭火系统防护区自动泄压装置》等标准要求。

3. 专业软件：实际工程设计推荐使用如PKPM-BIM等专业软件进行整体计算与校核，可集成泄压口计算与布置。

4. 设计分工：消防工程师负责根据公式计算Fx，并向建筑、结构专业提出泄压口的位置、面积和承压要求；建筑专业负责在图纸上落实；结构专业负责核实并确认Pf值。

5.在实际设计中，泄压装置的具体选型需注意与建筑门窗的协调。

五、实物图片

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