我國(guó)消防工作的指導(dǎo)方針是“預(yù)防為主,防消結(jié)合”。防止火災(zāi)的發(fā)生勝過(guò)火災(zāi)發(fā)生后再撲救,因此加大對(duì)防火系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)具有重大意義以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。低氧通風(fēng)系統(tǒng)(HypoxicAirVentilation)是近年來(lái)國(guó)外興起的一種通過(guò)空氣調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的新型防火技術(shù)。它通過(guò)控制空氣中氮?dú)夂脱鯕獾南鄬?duì)濃度創(chuàng)造一種防火但可呼吸的環(huán)境,這樣人可以在該環(huán)境中安全地活動(dòng),但其中的任何物體都不會(huì)燃燒。它也能控制房間里的溫度和濕度,為貨物的儲(chǔ)存或人員的舒適提供一個(gè)理想的環(huán)境。
低氧通風(fēng)系統(tǒng)主要設(shè)備為一個(gè)低氧發(fā)生器,該發(fā)生器可安裝在被保護(hù)空間內(nèi)或附近的房間。該發(fā)生器預(yù)先混合好低氧空氣,低氧空氣通過(guò)管道或直接注入到保護(hù)空間內(nèi),將該空間內(nèi)的氧氣濃度控制在設(shè)定濃度范圍內(nèi)。該系統(tǒng)是在發(fā)生器產(chǎn)生低氧空氣,然后注入到保護(hù)空間內(nèi),而不是將純惰性氣體注入到保護(hù)空間內(nèi),從而提高了安全性。
該技術(shù)不象傳統(tǒng)的氣體滅火系統(tǒng)那樣需要管道和噴頭,也不需要火災(zāi)探測(cè)器和觸發(fā)裝置。系統(tǒng)即使被關(guān)閉了,其防火特性也能保持?jǐn)?shù)小時(shí)。
氧氣濃度
低氧空氣為正�?諝饨�(jīng)過(guò)成分改變后形成的。一般情況下,僅5%~6%的氧氣從空氣中清除,不用添加任何其他成分。

圖一氧氣濃度變化示意圖
低氧通風(fēng)系統(tǒng)形成的環(huán)境有足夠的氧氣讓人正常呼吸,但不足以點(diǎn)燃一般的材料。對(duì)于人體來(lái)說(shuō),低氧環(huán)境就象居住在高海拔或坐在飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)。人體呼吸系統(tǒng)在氧氣濃度15%~21%之間幾乎不受影響。低氧空氣對(duì)人體健康有利,可用于改進(jìn)呼吸。瑞士的低氧醫(yī)療學(xué)院臨床研究試驗(yàn)室關(guān)于間歇性低氧療法的報(bào)告表明,大多數(shù)人在低氧條件下,健康得到改善。實(shí)際上,很多世界級(jí)的運(yùn)動(dòng)員采用低氧訓(xùn)練方法來(lái)提高成績(jī)。
但是,患有疾病而不能生活在高海拔的人不應(yīng)該進(jìn)入低氧環(huán)境。對(duì)于將在該環(huán)境中工作的人的健康狀況應(yīng)預(yù)先進(jìn)行評(píng)估,而且應(yīng)該避免長(zhǎng)時(shí)間停留在低氧環(huán)境中。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
低氧防火系統(tǒng)主要由空氣壓縮機(jī)、低氧發(fā)生器、氧氣傳感器、控制器以及相關(guān)報(bào)警指示設(shè)備組成。控制器根據(jù)設(shè)置在保護(hù)空間內(nèi)的氧氣傳感器反饋的氧氣濃度信號(hào),控制空壓機(jī)和低氧發(fā)生器的啟動(dòng)和停止,將低氧空氣注入到保護(hù)空間內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)將氧氣濃度精確控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。如果氧氣濃度超出了設(shè)定范圍,系統(tǒng)將發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

圖二低氧防火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
系統(tǒng)可對(duì)單個(gè)房間進(jìn)行保護(hù),也可同時(shí)保護(hù)多個(gè)房間。
系統(tǒng)應(yīng)用
此前除了惰性氣體防火系統(tǒng)外,沒(méi)有一種傳統(tǒng)系統(tǒng)能可靠防止火災(zāi)的發(fā)生。但一般用于防火的惰性氣體含有高濃度的氮?dú)�,因�(yàn)槠浣】碉L(fēng)險(xiǎn),人進(jìn)入被保護(hù)空間時(shí)需要戴呼吸器,因此未普遍采用。
低氧通風(fēng)系統(tǒng)提供了一個(gè)既防火又對(duì)人體無(wú)害的安全環(huán)境,可應(yīng)用于電信機(jī)房、數(shù)據(jù)中心、博物館、檔案館、電力、核電、石化、采礦、航空和軍事等安全要求高的領(lǐng)域。
對(duì)于數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō),業(yè)務(wù)的連續(xù)性以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)安全至關(guān)重要。短暫的業(yè)務(wù)中斷或者數(shù)據(jù)的丟失對(duì)企業(yè)造成的損失有可能是致命的。而由于現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心設(shè)備集成度很高消耗大量的電能從而散發(fā)出熱量,數(shù)據(jù)中心里的電氣電子設(shè)備容易由于過(guò)載過(guò)熱或短路等原因?qū)е禄馂?zāi)的發(fā)生,數(shù)據(jù)中心的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。傳統(tǒng)的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)必須等火災(zāi)發(fā)生后才能啟動(dòng),火災(zāi)造成的損失無(wú)法避免,因此不能真正滿足用戶的要求。數(shù)據(jù)中心采用低氧防火系統(tǒng)讓火災(zāi)不可能發(fā)生,可以徹底消除火災(zāi)隱患。低氧防火系統(tǒng)利用環(huán)境空氣根據(jù)控制要求自行產(chǎn)生低氧空氣,不需儲(chǔ)氣鋼瓶,也無(wú)需充裝藥劑,用戶的使用維護(hù)也很方便。
低氧防火系統(tǒng)和空氣采樣極早期煙霧探測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合,給用戶提供了更多的控制方式選項(xiàng)。除了正常運(yùn)行時(shí)就啟動(dòng)低氧防火系統(tǒng)外,用戶也可選擇在空氣采樣系統(tǒng)高靈敏度設(shè)定報(bào)預(yù)警時(shí)啟動(dòng),此時(shí)用戶無(wú)需撤離也無(wú)需切斷服務(wù)器等關(guān)鍵設(shè)備電源,可從容地進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及報(bào)警原因排查。

圖三數(shù)據(jù)中心應(yīng)用低氧防火系統(tǒng)和空氣采樣系統(tǒng)示意圖
國(guó)內(nèi)發(fā)展
低氧防火系統(tǒng)還是一項(xiàng)新技術(shù),目前其應(yīng)用主要在歐洲。2009年5月,位于挪威的工程設(shè)計(jì)咨詢公司COWIAS發(fā)起成立了SAIPHS(TheSummitAirInstituteforPreservation,HealthandSafety用于保存、健康及安全的低氧空氣協(xié)會(huì)),其成員為設(shè)備制造商,咨詢公司,用戶及其他利益相關(guān)者。SAIPHS致力于低氧技術(shù)的交流推廣,并與英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)BSI合作在2011年推出了BSIPAS95:2011《低氧防火系統(tǒng)規(guī)格》,作為低氧防火系統(tǒng)的應(yīng)用指南。
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