细水雾灭火系统是利用消防泵提供压力,将水用压力驱动流过专用细水雾喷头后形成的细小雾滴进行灭火的一种灭火系统。1996年美国发布了世界上****个细水雾灭火系统的标准NFPA750[3],标准规定了细水雾雾粒直径、工作压力等级等要求,根据NFPA750的规定,细水雾雾粒根据直径分布可以分为三个等级,如图一所示;
Ⅰ级细水雾:Dv0.1=100μm同时Dv0.9=200μm连线左侧部分的细水雾。即累计体积比占水雾总体积的10%的水雾颗粒中,****雾粒的直径≤100μm,占水雾总体积的90%的水雾颗粒中,****雾粒的直径≤200μm;Ⅱ、Ⅲ级细水雾同理。
而根据工作压力,细水雾又可以分为低压、中压以及高压细水雾,对应的工作压力分别为:
低压系统:工作压力小于17.5bar (1.75MPa);
中压系统:工作压力为17.5bar (1.75MPa)~ 34.5 bar(3.45MPa);
高压系统:工作压力大于34.5bar (3.45MPa)。
高压细水雾是指雾滴直径在40~200μm之间、工作压力在3.45MPa以上的的细水雾。相对比其他灭火系统,高压细水雾在灭火机理的优势主要体现在:①高效吸热:高动量密集的细小雾粒受热后迅速汽化,在这个过程中,雾粒从燃烧物表面和火场吸收了大量的热量,是普通水喷淋的十几万倍,促使燃烧物表面温度瞬间迅速下降,短时间内阻燃。②快速窒息:细水雾雾滴平均直径小于200μm,比表面积和密度较高,遇火焰高温后迅速汽化,体积可膨胀1700倍以上,使保护区的氧浓度大为降低,具有很强的汽化降温作用和隔氧窒息作用,同时吸收大量热量,起到隔绝氧气和降温的双生作用,达到迅速灭火的目的。③隔离热辐射:高压细水雾喷入火场后,形成的水蒸汽迅速将燃烧物、火焰和烟雾笼罩包裹,其对火焰的辐射热具有****的阻隔能力,能够有效抑制辐射热引燃周围其他物品和伤及周边人员,达到保护生命和防止火焰蔓延的结果。
在超高层建筑的实际适用性方面,高压细水雾系统有以下优势:①灭火用水量小:由于细水雾雾滴是介于液体与气体之间的一种特殊状态,因此高压细水雾系统用水量极小,对于同一个建筑,其用水量是传统水喷淋的10%甚至更少。②由于用水量小,相应的管道管径也较小,具有安装、维护较为简便的特点。③水浸渍损失较小,适用场所更全面:当今超高层建筑通常是功能比较集中的场合,包括****、办公楼、资料储藏室等,功能繁杂,高压细水雾在灭火时,喷射出的细水雾绝大部分被汽化,只有少量水雾喷射在防护区内,使得在灭火时能够极大减少水浸渍对防护区的进一步损害;同时由于高压细水雾系统采用的是去矿物质水作为水源,喷射出的细水雾具有良好的绝缘性,不仅常规水喷淋保护的场所可以使用细水雾,同时一些电气、计算机房等场所也可以使用。这**使得高压细水雾在超高层建筑使用时,可以使用高压细水雾系统对整套建筑采取保护,而不必采用多种灭火技术,在工程灭火方案上,高压细水雾系统具有比较强的优势。