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IG541和HFC-227ea氣體滅火系統在地鐵工程中的對比分析

文檔作者：張靜文檔來源：蘇交科集團股份有限公司		更新日期： 2026年05月19日	點擊數：
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2021 249 年第16期 發展與創新
張 靜
蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 210000
摘　要：氣體滅火系統是地鐵工程中最主要的自動滅火系統，不同于傳統水消防系統，其在軌道工程的發展過程中得到
不斷的完善和進步。文章主要從滅火效果及機理、環保性能、對地鐵設備安全性、對人員安全性、工程特點適用性、管
網布置情況、工程造價方面對 IG541和HFC-227ea氣體滅火系統進行對比分析。
關鍵詞：地鐵工程；氣體滅火；IG541；HFC-227ea
中圖分類號：TQ5693.1 文獻標志碼：A 文章編號：2096-2789（2021）16-0249-02
根據《地鐵設計規范》（GB 50157—2013）的要求，地
鐵工程中下列場所應設置自動滅火系統：地下的通信及信號
機房（含電源室）、變電所（含控制室）、綜合監控設備室、
蓄電池室和主變電所，地上運營控制中心通信、信號機房、
綜合監控設備室、自動售檢票機房、計算機數據中心等。
由此可見，自動滅火系統的主要保護對象為重要的電氣設
備，根據目前的情況調查，當前氣體滅火系統是國內地鐵
工程中廣為應用的自動滅火系統，有成熟的設計、施工規
范及運營管理制度。下文主要對氣體滅火系統中IG541和
HFC-227ea 滅火系統進行分析比對。
1 滅火效果及機理
IG541滅火系統的滅火機理為稀釋氧氣，窒息滅火，
當 IG541氣體噴放到著火區域時，能在短時間內降低保護
區內氧氣的濃度，由空氣正常含氧量的21%降到支持燃燒
的 12.5%以下，產生窒息作用，使燃燒迅速終止。它以壓
縮氣體方式儲存，在噴放時環境溫度變化不超過10℃，可
防止空氣中的水分冷凝到設備表面上，同時能降低保護空
間的濕度，增強室內氣體的絕緣性，降低火災損失。
HFC-227ea滅火系統的滅火機理為化學物理作用，它
在接觸到高溫表面或火焰時，分解產生活性自由基，大量
撲捉、消耗燃燒鏈式反應中產生的自由基，破壞和抑制燃
燒的鏈式反應，從而起到迅速將火焰撲滅的作用。但該滅
火系統也有自身弱點，即不能滅固體深位火災。滅火劑釋
放時吸收大量熱量，環境溫度變化較大，會凝聚空氣中的
水分，造成結露現象。
由此可見，在滅火效果及機理的比較上，兩者相差不大。
2 環保性能
目前，國際上衡量環保性的主要指標是對臭氧耗損潛
值（ODP）、溫室效應值（GWP）、大氣壽命（ALT）。從保護
臭氧層的角度考慮，首先要求所使用的滅火劑ODP值小于
0.05或為0，其次要求GWP和ALT值越小越好。兩種氣體
滅火劑的環保性能綜合比較如表 1所示。
表 1 環保性能綜合比較表
系統名稱 ODP 值 GWP 值 ALT 值 綜合評價
IG-541 0 0 0 好
HFC-227ea 0 0.6 31 ～42 較好
3 對地鐵設備安全性
IG541滅火劑氣體無色、無味，不導電、無腐蝕、無
環保限制，在滅火過程中無任何分解物，不會污染被保護
設備。HFC-227ea滅火劑在室溫下比較穩定，但是高溫下
會分解，產生氟化氫，有刺鼻的味道，會對設備產生腐蝕。
就對地鐵設備的安全性而言，IG541滅火系統與HFC-227ea
滅火系統對比如表 2所示。
表 2 對地鐵設備安全性綜合比較表
系統名稱
腐蝕性分
解物
殘留物
滅火劑及分
解物對設備
的影響
其他影響
綜合
評價
IG-541 無 無 無 無 好
HFC-
227ea
高溫裂解
產生少量
的氟化氫
無
對設備
有影響
無 較好
4 對人員安全性
IG541滅火系統在規定的濃度范圍內使用，對人體是
無窒息、無毒的。它本身不含有毒成分，火災后也不會產
生有毒物質。HFC-227ea氣體在高溫狀態下會產出氫氟酸，
有刺激性味道，也會產生少量一氧化碳，對人體有一定危害，
不過在規定的濃度范圍內對人體是安全的。由于它以液體
狀態儲存，噴放時大量吸收熱量，使空氣凝結成霧，導致
視線不清，可能影響人員逃生。就人員安全性而言，IG541
滅火系統優于 HFC-227ea滅火系統。
5 工程特點適用性
根據經驗，防護區在地鐵車站中分布較為分散，與
氣瓶室平均距離較遠，超過50m的防護區比例較高。因
此，滅火系統更適宜選用保護半徑較大的系統。地鐵工程
IG541 和HFC-227ea氣體滅火系統在地鐵工程中的對比分析
工程技術研究 2021 年第16期 250
中 IG541滅火系統一級充壓為15MPa，可以長距離（從氣瓶
室至防護區可達 150m）輸送滅火介質，故IG541滅火系統
對保護區和氣瓶室的布置限制很少，建筑布局可以很靈活。
HFC-227ea 滅火系統主要有2.5MPa與4.2MPa兩類，2.5MPa
由于增壓低，基本只適用于單元獨立的情況，系統僅適用
于 30m以內輸送距離，因而不適用于地鐵工程；而4.2MPa
增壓級別的系統，理論上雖然最高可達到60～70m的輸送
距離，但由于其噴放時間極短，且在管道內氣液兩相狀態
極難控制，實際工程應用上一般按45～50m輸送距離控制。
根據此控制條件，對于一般車站，HFC-227ea滅火系統比
IG-541 滅火系統需多設1～2個氣瓶室。
6 管網布置情況
受土建造價的影響，地鐵車站層高一般控制在5m以下，
地鐵工程中系統繁多，各種管道也非常多，因此走管空間
十分有限，安裝過程中為了滿足裝修需求，會根據實際情
況調整管道標高，標高及管位的調整會增加系統的沿程阻
力。因為IG541系統壓力高（20℃壓力15MPa），增加的阻
力對系統影響不大，HFC-227ea滅火系統壓力低（20℃壓力
4.2MPa），增加的管道阻力會對管網有較大影響。由此可見，
IG541系統在管網布置的靈活性和對管線綜合及裝修專業的
協調性方面優于 HFC-227ea滅火系統。
7 工程造價
氣滅系統的工程造價主要包含前期投入及后期維護的
費用，可從以下方面進行分析比較。
（1）土建造價。IG541滅火系統需要較多的藥劑用量
和氣瓶，占用較大的氣瓶間面積，但可以保護距離較遠的
保護區，因此可以將氣瓶集中放置在一個氣瓶間內。HFC-
227ea滅火系統滅火劑用量少，所用氣瓶少，氣瓶間占用面
積小，但輸送距離短，如防護區較分散，需要分別設置多
個氣瓶間，占地面積相對較大。因此，對于標準車站而言，
HFC-227ea 的土建造價較IG541稍高。
（2）設備維護費用。氣滅系統的設備維護費用主要包
含鋼瓶的定期拆裝送檢、系統管網的維護，以及藥劑的充
裝和調試等。IG541滅火系統氣瓶間相對較少，氣瓶設置比
較集中，便于后期運營的管理和維護，節省了一部分費用。
由于管網為高壓系統，對管網的安裝、檢測都有比較高的
要求，這對防止泄漏起到了關鍵作用，直接影響系統的設
備維護費用。HFC-227ea系統氣瓶間的集中性不強，管理上
常有不便。如果系統需充裝藥劑，則費用高且充裝周期長，
勢必會增加后期的保養維護費用。
（3）藥劑費用。IG541滅火劑的三種成分取自自然界
的空氣，生產工藝相對簡單，各地工業氣體公司和制氧
廠都有這三種氣體，因此價格比較便宜。HFC-227ea滅火
劑是人工合成藥劑，藥劑費用較高，占系統設備投資的
30% ～40%。據調查，HFC-227ea系統比IG541系統藥劑費
用高 4倍以上。
（4）設備采購費。自動滅火系統由控制子系統和管網
子系統兩部分組成，在控制系統采購費上兩系統基本持平。
設備采購費的差別主要在氣瓶間內設備上，HFC-227ea滅火
系統所需氣瓶數量約為 IG541滅火系統的1/4，同時后者氣
體存放壓力高，各部件的性能、質量以及輸送氣體的管道
的承壓標準也有較高的要求。因此，在管網系統采購費上，
IG541 滅火系統高于HFC-227ea滅火系統。
根據土建造價、設備采購費、設備維護費及藥劑費用
綜合比較，可以得出以下結論：IG541滅火系統前期建設投
資比較高，后期養護費用比較低；HFC-227ea滅火系統前期
投資相對較低，但后期維護保養費用相對較高。綜合來看，
兩種系統總造價相差不大。
8 結束語
目前，在國內地鐵工程中較為成熟并廣泛應用的是
IG541滅火系統和HFC-227ea滅火系統。已經投入運營的北
京、上海、廣州地鐵絕大部分線路均采用IG541滅火系統，
而采用 HFC-227ea滅火系統且已投入運營的地鐵線路為深
圳地鐵 1號線、2號線，南京地鐵1號線、2號線、3號線
及 S1號線。
雖然IG541滅火系統在初投資方面高于HFC-227ea滅
火系統，更高的工作壓力級別對各產品部件的承壓標準、
密封效果、輸送管道的施工質量及維護管理提出了較高的
要求，但它在建筑布置靈活性、組合分配系統的適用性等
方面都具有 HFC-227ea滅火系統不可比的優勢，環保性能
也更佳。因此，地鐵工程中采用得更多的是IG541滅火系統。
參考文獻：
[1] 公安部天津消防研究所.氣體滅火系統設計規范:GB 50370—
2005[S]北京:中國標準出版社,2006.
[2] 北京城建設計研究總院有限責任公司,中國地鐵工程咨詢有
限責任公司.地鐵設計規范:GB 50157—2013[S]北京:中國建
筑工業出版社,2013.
[3] 周曉玲.城市軌交氣體滅火控制系統設計探討[J].地下工程與
隧道,2014(3):11-14+56.
[4] 盛彥鋒,董海斌,劉連喜,等.IG541滅火劑水分及組分含量一致
性控制[J].消防科學與技術,2016,35(9):1288-1291.
作者簡介：張靜，女，本科，工程師，研究方向為地鐵給排水。

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