火灾报警与灭火系统

火灾报警与灭火系统

当前灭火系统常见的问题主要分为两个方面:首先,自动喷水灭火系统 (Automatic Sprinkler System) 在动作后会产生大量余水,导致严重的次生水渍损失,致使业主在火灾后无法立即恢复空间使用;其次,洁净气体灭火系统在开放式空间内的效能受限,无法满足所有区域的安装需求。

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细水雾灭火系统

Hi-Fog 是一种高压细水雾灭火系统 (Water Mist System) ,旨在替代目前使用的其他灭火系统,如 自动喷水灭火系统以及 FM-200、IG100、IG55、NOVEC1230 等洁净气体灭火系统。该系统对生命与财产安全无害,且具备环境友好特性。

其灭火原理在于利用水滴与火焰接触的表面积来降低温度。HI-FOG 通过将水微粒化为细水雾 (Mist) 以大幅增加表面积,使其作为高效的吸热介质 (Cooling) 来控制并降低火场温度。由于雾滴极其微小,更易转化为水蒸气,从而能更迅速地吸收火源热能,降低燃烧速率并最终实现快速灭火。此外,汽化产生的水蒸气还会置换起火区域的空气,导致该区域的氧气浓度降低,进一步抑制燃烧。

局部惰化 (Local Inerting) 导致燃烧不充分,从而进一步提升灭火效率。在火灾扑灭后,微小雾滴持续降低塑料、木材及纸张等可燃物的温度,从而有效防止复燃。

目前,HI-FOG 已在欧洲地区得到广泛应用,涵盖办公楼、购物中心、电影院、酒店及餐厅等公共建筑,以及存有纸张、塑料等易燃物质的各类场所。HI-FOG 特别适用于博物馆或娱乐场所等人员对逃生路线不熟悉的区域;凭借高压 细水雾灭火系统喷出的微小水雾,能有效屏蔽并降低 热辐射,从而保障人员安全疏散。此外,HI-FOG 已获得 FM Approvals、VdS、UL 和 BSI 等权威机构的认证,并完全符合 NFPA 750 标准(Standard on Water Fire Protection System)、CEA4001 标准(Sprinkler System: Planning and Installation)以及EIT Standard 3002-51 (泰国工程师协会消防标准)。

对于数据中心、机械间 (Machinery space)、发电机房 (Generator room)、工业应用 (Industrial Application)、石油化工行业 (Petrochemical industries)、大型电信中心、大型电缆隧道、变压器室、大型建筑及酒店等重要场所,此类灭火系统均备受青睐。因此,细水雾灭火系统 (Water Mist System) 能够被誉为“未来的灭火系统”自是理所当然。

细水雾灭火系统 (Water Mist) 与气体灭火系统 (Gas System) 对比表

细水雾灭火系统 (Water Mist Fire Protection System) 气体灭火系统 (Gas System)
操作简便,易于终端用户(End-user)使用。 系统操作与使用相对复杂。
可应用于开放式空间或大型办公建筑。 无法在开放式空间内安装部署。
无误喷(False Activation)风险。 存在误喷(False Activation)风险。
日常维护成本较低。 日常维护成本较高。
无需填充灭火剂 灭火剂填充费用昂贵
对生命及财产安全无害,且具备高度环保性。 部分气体灭火系统会对人体健康与生态环境造成危害。

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高灵敏度烟雾探测系统 (High Sensitivity Smoke Detector System)

目前,高灵敏度烟雾探测系统已在 数据中心得到广泛应用。此类系统的探测灵敏度比常规 烟雾探测器 (Smoke Detector) 高出数倍,使运维人员能够在火灾造成损失前预先察觉异状。这有助于相关人员及时处理故障或采取纠正措施,是一项极具价值的投资。

TITANUS 是一种高灵敏度烟雾探测系统。在火灾预防中, “时间” 要素至关重要;该系统凭借其极高的探测灵敏度,能够让我们在火灾发生的初期提前获知警情并采取纠正措施。通过在起火源头阶段进行监测,系统会及时提醒 运维人员对风险区域执行现场检查。这种在烟雾或火花产生的极早期阶段查明根源的能力,能够显著降低随后可能产生的损失。

WAGNER TITANUS 高灵敏度烟雾探测系统采用了一项创新技术,即通过空气采样管网进行烟雾探测。该精密监测系统从潜在风险区域持续抽取空气样本,并送入光学探测腔进行分析。它不仅能有效降低误报率,还能广泛适应各种复杂的运行环境。

MICRA25
MICRA100
HSSD2
MODULASER

STRATOS 是一款 高灵敏度烟雾探测器 (High Sensitivity Smoke) ,其核心基于 前向光散射检测 (Forward Light Scattering) 技术。该设备通过采样管抽取空气样本,并利用激光束穿过样本时的折射变化来监测空气微粒的波动。一旦微粒变化超过预设的容许值,系统将立即发出警报,确保能够迅速响应并告知异常状况。

HSSD2 工作原理示例图
HSSD2 工作原理示例图

高灵敏度烟雾探测系统的选型完全取决于具体的应用场景;无论是针对单区域监控还是多区域联动需求,STRATOS 均能提供精准的技术支持。除 数据中心之外,STRATOS 亦广泛应用于仓库、博物馆、教堂或储藏室等开放区域及高风险火灾场所。这主要得益于其核心的“环境自适应学习技术”,使设备能够自主识别并根据周围环境变化进行智能调节。凭借其智能化与高效能的特性,该设备足以胜任各种复杂工况下的安全探测任务。

高灵敏度烟雾探测系统安装示意图
高灵敏度烟雾探测系统安装示意图

数据中心自动灭火系统

自动灭火系统(NOVEC 1230、FM200、IG100、IG55)

数据中心承载着组织的核心资产与重要数据。鉴于其全天候不间断运行的特性,配置 自动灭火系统至关重要。在火灾发生且现场无人值守的情况下,人工预防往往难以及时介入。目前主流的灭火介质涵盖 FM 200、NOVEC 1230 及 惰性气体 (Inert Gas) 等。因此,采用化学药剂或惰性气体 (Inert Gas) 的自动灭火系统是保障数据中心或计算机房安全的理想方案。

燃烧的发生

1. 可燃物
引发燃烧的可燃物(或易燃物质)主要源自化学物质,可分为以下两大类:无机化学物质与有机化学物质。

** 无机化学物质 (Inorganic Chemicals) : 属于矿物类物质,非生命体衍生物且不含碳元素。例如:硝酸钾、钠以及各类酸性气体或酸性物质等。
** 有机化学物质 (Organic Chemicals) : 源自生命体,其化学结构中含有碳元素。例如:石油、煤炭、天然气等。

2. 热量
热量是促使可燃物温度升高至燃点的必要条件,从而引发火灾发生的核心环节,即促使燃烧反应在适宜的条件下发生。不同类型的可燃物必然具有不同的燃点。

3. 氧气
普通大气中含有 79.04% 的氮气、20.93% 的氧气及 0.03% 的二氧化碳。氧气作为 助燃物是燃烧发生的关键。每次燃烧仅需约 16% 的氧气浓度;若氧气比例低于 16%,则无法支持持续燃烧,火势将熄灭。通常燃料周围均有充足的氧气支持燃烧,氧气浓度越高,燃烧越剧烈。此外,某些特定燃料自身含有充足的氧,无需依赖周围空气即可发生自燃。

适用于数据中心(计算机中心)的自动灭火系统主要分为几种类型,例如水、惰性气体或洁净气体(化学灭火剂)。

  • 水系统:如果采用传统的水或自动喷水灭火系统(Sprinkler),虽然能够有效扑灭火灾,但会对数据中心内部的设备造成严重损坏。
  • 惰性气体:目前有多种惰性气体被广泛应用于数据中心,例如 IG55、IG100 和 IG541 混合气体灭火系统。
  • 化学灭火剂:在业界被广泛安装和使用,例如 FM200、Halogen以及 NOVEC 1230。

火灾的分类

用于灭火的化学物质或气体技术经过不断发展,其核心宗旨在于避免破坏生态环境以及对人体造成危害。因此,消防灭火所使用的化学品或气体,其臭氧消耗潜能值(ODP: Ozone Depletion Potential)与全球变暖潜能值(GWP: Global Warming Potential)必须等于或无限接近于 0。这导致 FM200逐渐不受青睐,因其被视为会对环境造成破坏。取而代之的是 NOVEC 1230,该灭火剂现已成为当今的主流选择。由于无论是 FM200 还是 NOVEC 1230,此类洁净气体灭火剂的工作压力均远低于 IG100、IG55 和 IG541 等惰性气体,从而使得系统的安装部署更为便捷。此外,所采用的洁净灭火剂在喷放后不会对设备及财产造成任何损坏。此类涵盖 FM200、NOVEC 1230、IG100 及 IG55 的洁净气体灭火系统,均采用“全淹没灭火系统”(Total Flooding System)的喷放设计。因此,防护区必须具备良好的密闭性,以防止在使用洁净灭火剂的全淹没系统启动运行期间,灭火剂从防护区内泄漏。

创新型防火系统 OxyReduct®

OxyReduct® 是一项创新的防火技术,由德国品牌 “WAGNER” 研发与制造。

OxyReduct 的核心运行机制基于一个基础原理:只有在可燃物、热能(热量)以及氧气均充足的条件下,火灾才可能发生。如果降低火灾潜在区域内的氧气浓度,火势便会因缺氧而无法蔓延,并最终立即熄灭。

OxyReduct 系统能够制备降低周围空气氧气浓度所需的氮气。生成的氮气会被引入受保护区域,将该区域的氧气浓度预先降低并维持在预设的阈值(即无法引发燃烧的氧气浓度水平)。

因此,由 OxyReduct 系统控制氧气浓度的空间能够有效免受火灾威胁。该区域内部的所有设备或存储物资将面临“零火灾风险”。同时,工作人员依然能够在这种受控的低氧环境中安全地进行日常作业。

Nitrogen Generator Model Overview

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OxyReduct 的核心运行机制基于一个基础原理:只有在可燃物、热能(热量)以及氧气均充足的条件下,火灾才可能发生。如果降低火灾潜在区域内的氧气浓度,火势便会因缺氧而无法蔓延,并最终立即熄灭。

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