摘 要：本文对细水雾灭火系统中的几个主要问题提出了自己的观点，旨在供编制细水雾灭火系统国家规范作参考。
关键词：细水雾 问题 探讨
引言
细水雾灭火技术始于20世纪40年代，当时主要用于运输工具等特殊场所。随着科学技术的进步、人们防灭火观念的转变，特别是发现卤代烷灭火剂对大气臭氧层有破坏作用以及1987年联合国环境保护公约《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》签署之后，采用水雾灭火或者以水为基本介质的灭火系统就应运而生。细水雾灭火技术作为哈龙主要替代技术之一得到各界的关注和青睐，并在20世纪90年代得到飞跃性地发展。已经有专家预计：在下一个十年中，细水雾系统将为传统水基消防系统的改革带来新的朝气。
我国细水雾灭火技术的研究和开发是从“九五”期间开始的。一些有实力的消防公司也开始了相关产品的开发，有的消防企业已进入应用阶段，并完成了一些示范工程。浙江省、北京市、辽宁省、湖北省等地为了推广细水雾灭火技术，相继颁布了细水雾灭火系统设计、施工及验收的地方规范[1~4]。
可以预见，细水雾灭火系统将成为我国消防工程中一个非常重要的灭火系统，有着广泛的应用用途，强大生命力和良好的发展远景。
由于对细水雾灭火系统的机理尚未完全明白，相关国家规范迟迟难以出台。世界上很多国家的规范都不能明确给出相关设计参数而采取了性能化设计的思路，由供货厂商提供设计参数，并通过大量实体灭火实验来验证。这一方面不利于各个设计院从事系统设计，另一方面还需花费大量的人力、物力和财力。本文将对细水雾灭火系统的一些问题进行探讨，阐述作者的观点。
1 细水雾的定义
目前国内各地方规范对“细水雾”的定义大都根据美国NFPA750的规定来进行，即：在喷头最小设计压力下，以距喷头1m处的平面上，测得水雾最粗部位的雾滴直径Dv0.99≤1000μm的水雾（江苏省细水雾规范还规定了Dv0.5≤300μm的水雾）。但一般情况下人们说的细水雾是指雾滴直径Dv0.99≤400μm的水雾。
由于细水雾灭火系统国家规范没有出台，其应用推广受到很大的限制，以至于大多数人把细水雾与水喷雾等同起来，或称细水雾为细水喷雾。细水雾虽说是在水喷雾灭火系统的基础上发展起来的，但其与水喷雾有很明显的区别，一个是其灭火用水更少，另一个是其灭火效果更好，电气绝缘性更好。为此，我国在制订细水雾国家规范时有必要把细水雾与水喷雾区分开来。
要区分这两种系统其中最本质的分界线应该就是水雾滴直径。因此，在编制细水雾国家规范时作了以下规定：在喷头的最小工作压力下，喷头轴线向下1.0m处的平面上，测得雾滴直径Dv0.50小于200μm，Dv0.99小于400μm的水雾。
由于测试水雾滴直径非常困难，需要专用的测试工具，因此，有必要采取其他区分方式。笔者认为可以采用压力作为判断。一般而言，同样的水雾喷头随其工作压力的增加其雾化效果将更好，雾滴粒径更下。我国的水喷雾规范中把系统工作压力限制在1.2MPa以下，因此，我们可以规定细水雾灭火系统的工作压力，尤其是喷头处的最低工作压力，使其大于等于1.2MPa即可。对于小于这个压力而产生细水雾的，可以近似参考水喷雾规范进行设计。
2 中高压细水雾灭火系统的分界点
国内各地方规范对各种压力等级的细水雾灭火系统的划分全都根据美国NFPA750的规定来进行，即：系统的管网工作压力小于或等于1.21MPa的细水雾灭火系统为低压系统，系统的管网工作压力大于1.21MPa，小于3.45MPa的细水雾灭火系统为中压系统，系统的管网工作压力大于或等于3.45MPa的细水雾灭火系统为高压系统。
很多欧洲国家把细水雾灭火系统的中高压细水雾系统的分界线确定在10MPa，因为很多欧洲国家的细水雾灭火系统产品的工作压力大都在10MPa以上。
对于中高压细水雾灭火系统的分界点到底应该确定在多少实际上并没有太多意义，无论是中压系统还是高压系统，只要能达到预期灭火效果应该都是可以的。国内很多公司的产品大都根据当前的地方细水雾规范的划分方式来开发的，因此，按美国NFPA750的要求来划分也完全是可以的，符合中国的国情。
3 细水雾灭火系统的灭火机理是以冷却为主还是窒息为主
到目前为止，研究细水雾的专家学者都知道了细水雾灭火系统的灭火机理综合了以下几种作用：
n 冷却：压力水经雾化，大大增加了作用面积和热交换面积，具有良好的吸热效果，可快速冷却火焰表面和降低火场温度。
n 窒息：雾化水吸热汽化，体积增加约1700倍，极大地稀释火源附近空气中氧气的浓度，并隔绝氧气接触火源。
n 隔离辐射热：汽化水将整个火源重重包围，隔离辐射热向外扩散，便于消防队员接近火灾现场。
但哪一种作用是主要的呢？有说主要是冷却，有说主要是窒息。说冷却的是考虑到水雾滴吸收汽化潜热的量非常可观，同样质量的水从20℃到100℃所吸收的热量比100℃的水到100℃的水蒸汽少很多。说窒息的考虑到水蒸汽在火焰周围高度聚集，从而使氧气浓度降到维持续燃的最小值。
事实上，文献[5]从大量的实验中给我们找到了答案。文中通过实验，辅以计算，得到柴油的燃烧总发热量远大于水的吸热量，从而可以认为水滴蒸发吸热降低火焰温度来达到灭火的作用并不是火焰熄灭的主要原因。文中又通过水汽化所造成的空间氧气浓度的变化分析得出氧气浓度最多只降到20.7%，不可能导致窒息。如果考虑到水蒸汽只在火焰的周围，则水蒸气能使火窒息的空间体积很小很小，也说明由于水蒸汽分压增大造成窒息的作用也不是火焰熄灭的主要原因。最后作者分析得到：细水雾灭火中起最主要作用的是由于水滴迅速蒸发在火焰外部形成一高浓度的水蒸气层，该层的存在阻碍了外界氧气向火焰区的扩散，而火焰区内由于可燃物燃烧消耗大量氧气而使氧含量迅速下降，达到自身窒息灭火。
4 细水雾灭火系统是否有开式和闭式之分
国内几乎所有的地方细水雾规范都参考水喷雾灭火系统规范，只有开式系统，没有开式和闭式系统的区别。但实际上在欧洲，闭式系统占据所有细水雾灭火系统的主导地位。开式系统因为有火灾探测器的及时探测和联动控制系统的控制，使其响应十分迅速，所以在国内广泛采用。而闭式系统其启动的快慢取决于玻璃泡的热敏感系数RTI值。由于技术的发展，现今闭式细水雾喷头的响应越来越快，其在欧洲的大量使用足以证明应充分重视其应用。
闭式系统集火灾探测和灭火于一体，相对于分开设置的开式系统，其成本将更低，可靠性却将更高，尤其适用于固体类物质的火灾。
5 闭式细水雾灭火系统是否应规定作用面积
闭式细水雾灭火系统的喷雾强度、作用面积、喷头工作压力是相互关联的。通常，生产厂家往往会做相关火灾实验，得到喷头不同工作压力下的喷雾强度值和灭火效果。如果在细水雾规范中规定闭式系统的作用面积，则其设计可以按水喷淋类似的方式进行，将变得十分方便，系统的推广应用也会更广泛，生产厂家要做的实验也可以更少。国际海事组织对船上所用闭式系统的作用面积（中危险等级）规定为140m2，或许可以在大量实验研究基础上借鉴采用。
6 末端试水装置出水是否应直接排入排水管道
闭式细水雾灭火系统应同湿式水喷淋系统一样，在系统的分区控制阀的最不利喷头处设置末端试水装置，其他防火分区、楼层应设试水阀。末端试水装置应由试水阀、压力表以及试水接头组成。试水接头出水口的流量系数，应等同于同楼层或防火分区内的最小流量系数喷头。
有人说由于细水雾灭火系统，特别是高压系统，其工作压力高，排出的水容易引起危险，应将排水直接排入排水管道。笔者认为这是不合适的，原因有以下几点：
（1）末端试水装置的设置作用要求
设置末端试水装置的目的，不仅仅是测试包括分区控制阀、压力开关、水力警铃的动作是否正常，配水管道是否畅通，还要测试最不利点处的喷头工作压力等。由于需要测试最不利点处的喷头工作压力，所以末端试水装置的出水就应如水喷淋规范一样，采取孔口出流的方式排入排水管道。压力高可能导致危险，可以采取消能措施，使排出的水消能后进入排水管道。
（2）排水管道的安全要求
直接将高压力的系统排水排入排水管道，将使排水系统承受巨大的压力，容易造成排水系统的破坏。一般而言，排水系统的设计工作压力不大于1.2MPa，而且通常采用非金属管。如果使其承受几兆帕的高压，则很容易导致其破裂。
（3）检测水流量的需要
设置末端试水装置还可以查看出水的情况，如果直接将末端试水装置出水管接入排水管道，根本不能看出出水状况，不能直观反映系统管道是否畅通。
7 分区控制阀是否应具有循环启闭功能
我国的自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统，以及气体灭火系统中的所有分区控制阀都要求有掉电防复位功能，也就是说，不允许具有循环启闭功能，以确保系统启动后由于失电等原因导致系统停喷而达不到灭火效果。因此，为安全可靠考虑，细水雾灭火系统的分区控制阀不应具有循环启闭功能。
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