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【摘 要】 高压细水雾灭火系统是水灭火系统的一种新技术,它是利用高压水通过特殊喷头产生的超细水雾来灭火的自动消防系统,具有压力高、水雾超细的特点。卤代烷灭火剂因其对大气臭氧层的破坏受到使用限制,德州市档案馆及德州市城建档案馆等工程采用了高压细水雾灭火系统替代卤代烷气体灭火技术,该技术的应用在德州市尚属首例。我公司根据高压细水雾灭火系统的工艺原理编制了高压细水雾灭火系统安装施工工法,在德州市档案馆及德州市城建档案馆等工程高压细水雾灭火系统的施工中,相比其他消防系统的施工,取得了安装工期缩短、需求人工减少、后期维护成本降低、节能环保等经济效益和社会效益。
【关键词】 工艺原理;工艺流程;安全措施
1 适用范围
本工法适用于档案库、磁带库、计算机房、通讯机房、控制室、商业民用建筑、船舶、航空航天等一般场所或特殊场所中的高压细水雾灭火系统的安装工作。
2 工艺原理
通过对管材、设备及配件的质量保证措施,保证了系统工作所需的材质要求;通过对管道及支架的安装工艺的重点控制及系统冲洗、试压、调试等环节的合理有效的安排;最终确保了高压细水雾灭火系统的正常运行
3 主要工艺流程及操作要点
3.1工艺流程
施工准备→管道及管道附件安装→管路系统的水压强度试验、气压严密性试验→管路系统吹扫→高压区域阀组及阀箱安装→高压泵组的安装→高压泵组试运转→细水雾喷头安装→系统调试
3.2操作要点
3.2.1施工准备
1.技术准备
1)施工人员严格执行国家、地方、行业相关的标准、规范,并熟练掌握高压细水雾灭火系统施工工艺及验收规范;
2)施工前技术人员详细审图,对照招标、工程文件,提出问题并在图纸会审时落实。对于重要设备及复杂的安装工艺编制单机安装方案,对于较简单的安装工作编制常规通用安装方案,提出安装要点、标准和要求,向施工人员下达详细的技术交底和安全交底。
2.现场准备
现场清理干净,保持适宜的施工环境。材料进入现场,分类别分别存放到专门划分出的材料放置处,由专人巡护。
3.人员准备
施工人员上岗经过培训,掌握施工工艺、技术操作方法,并考核合格。;
3.2.2管道及管道附件安装
1.管道支吊架制作安装
1)确定标高,按照管线系统所在的空间位置,确定管道支吊架形式;
2)支吊架安装前,进行外观检查,外形尺寸及形式必须符合设计要求,不得有漏焊或焊接裂纹等缺陷;
3)支吊架位置正确,安装平整牢固,管子与支架接触良好,一般不得有间隙。管道末端采用固定支架,支架与喷头间的管道长度不应大于250mm。
2.管道焊接及安装
1)管道切割采用不锈钢专用切割机进行切割,并且要对割口打磨处理;
2)管道焊接时在焊口处充氩保护,焊口焊完后焊工要进行自检,并对每个焊口进行编号编写焊工自检记录,将焊口根据操作人员、操作天数进行分组,每组抽检焊口进行焊口探伤实验,要求实验必须合格率,如不合格则该组焊口全部重新焊接;
3)管道连接采用专用不锈钢管件,管与管之间不得直接连接;
4)接喷头处焊接专用连接管件,喷头处管子长度应根据实际吊顶高度进行调整,保证安装喷头时喷头与吊顶紧密贴合;
5)管道的安装应有良好的防震性能,安装时在每个吊架与管位之间用3mm橡胶板隔开,并用U型螺栓紧固;
6)管道安装前,内部应清理干净无杂物。当管道安装工作有间断时要及时封堵管口。
7)管道连接时,不得用强力对口、加偏垫或加多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷;
8)管道穿过墙壁处安装套管。穿墙套管长度应和墙厚相等,管道与套管间的空隙应采用柔性不燃材料填塞密实;
9)管路安装时不宜使用临时支、吊架,当使用临时支、吊架时,不得与正式支、吊架位置冲突,并应有明显标记,在管道安装完毕后应予拆除。
3.2.3管路系统的水压强度试验、气压严密性试验
1.管道安装完毕后,因现场实际情况逐步分区应进行水压强度试验,每个分区试压一次,主干管试压一次。水压强度试验压力应为系统设计压力的1.5倍;设计压力为10Mpa,水强度试验压力为15Mpa;保压时间为10min,检查接口、管身无破损、无渗水为强度实验合格;
2.管道强度压力试验合格后方按需求进行气密性压力试验,试验压力为系统设计工作压力,进行气密性试验时应以不大于0.5MPa/s的升压速率缓慢升至设计压力的1.25倍12.5Mpa,关掉试验气源3min内压力降不超过试验压力的10%为合格。
3.2.4管路系统吹扫
1.管道压力试验完成后,应用压缩空气对管道系统进行吹扫,以清除管内的焊渣、铁锈、氧化物等杂质;
2.空气吹扫的顺序应按主管、支管依次进行,且吹出的脏物不得进入已吹扫的管道;
3.空气吹扫前,应先排出管内积水。空气流速不应低于30m/s,吹扫空气压力应为设计压力的75%,且不小于设计压力的25%;
4.每个排气口吹扫时间不小于15~20min,一般吹扫次数为2次。吹扫过程中采用白布检查,直至无铁锈、灰尘、水渍及其他脏物为合格。
3.2.5高压区域阀组及阀箱安装
1.区域控制阀安装在操作面一侧,安装高度应在1.7m至1.2m之间以便于人员操作;
2.区域控制阀上设置标明防护区名称和编号的永久性標志牌;
3.阀箱安装牢靠稳定。垂直度允许偏差控制在1/1000以内; 4.阀箱安装的位置及接管的连接应符合设计及生产厂家的要求。
3.2.6高压泵组的安装
高压泵组由主泵、稳压泵、泵控制柜、水箱、机架及连接管道等组成。
1.安装施工程序
施工准备→泵组基础预留→泵组开箱、检查→泵组就位与找平→一次灌浆→精平与固定→二次灌浆
2.高压泵组的固定及防护
高压泵组使用地脚螺栓固定,地脚螺栓上加弹簧垫片,泵组固定时要注意找平找正。其中地脚螺栓在安装时要呈垂直状,二次灌浆时孔洞要清理干净,不得有污土、油脂,螺纹应在紧固后有3-5扣外露。安装完成后,设备要注意防护,防止碰撞,严禁在设备上踩踏。
3.2.7高压泵组的试运转
1.水泵试运转前进行检查,电动机的转向应符合泵的转向要求;
2.各紧固连接部位不松动;润滑油脂的规格、质量、数量应符合设备技术文件的规定;
3.有预润要求的部位按设备技术文件的规定进行预润;润滑、水封、轴封、密封冲洗等;
4.附属系统的管路冲洗干净,保持畅通;
5.安全保护装置应灵活可靠;
6.泵启动前,泵的入口阀门全开;出口阀门、离心泵全闭;其余泵全开;
7.泵的启动和停止应按设备技术文件的规定进行;
8.泵连续运转不应少于2h,并应符合规范要求。
3.2.8细水雾喷头安装
1.喷头安装时应逐个核对其型号、规格和喷孔方向,并应符合设计要求;
2.喷头安装时应采用专用接头管件,并应符合设计要求;
3.喷头安装时,不得对喷头进行拆装、改动,并严禁给喷头附加任何装饰性涂层;
4.喷头安装应使用专用扳手,严禁利用喷头的框架施拧;
5.喷头安装时,与吊顶、门窗、洞口或墙面的距离应符合设计要求;
6.喷头出口应设有防尘罩、盖等,并保证不防碍喷雾;
7.喷头安装前系统的管道应严格冲洗和吹扫,避免管道堵塞;
8.喷头的外露水道孔应清晰、完整、未堵塞。
3.2.9系统调试
1.调试工作由公司专业调试工程师负责;
2.系统调试前检查管路、阀组、泵组、喷头安装及电气安装的正确性;
3.按照检查电气连接→检查水供应→检查泵的旋转方向→检查紧急启停按钮→检查各阀门的启闭→通过进水阀和过滤器将水箱充满水→高压泵排气→检查每个泵的性能→放开紧急停止按钮依次启动高压泵→所有泵同时启动工作按下紧急停止按钮使泵停止的步骤进行系统性能的测试;
4.模拟火灾,与外接控制信号进行联动调试;
5.调试工作完成后进行清理,做好防护工作。
4 材料与设备
主要材料及设备一览表
序号 材料名称 功能 备注
1 不锈钢管 消防管网
2 细水雾阀组 控制信号、水流
3 喷头 喷洒水雾
4 高压泵组 水流加压
5 氩弧焊机 不锈钢管焊接
6 电焊机 一般焊接、支架焊接
7 电锤 支架安装
8 水平尺 支架安装
9 磨光机 不锈钢管端口打磨
10 脚手架 垂直、水平高空作业
11 手推车 设备、材料运输
12 试压泵 管网压力试验
13 空气压缩机 管网严密性试验、吹洗
5 质量控制
5.1层层落实各级质量责任制,建立以项目经理为首的,具有实效的项目工程质量保证体系。
5.2项目技术员作好开工前的技术准备工作,编制分部分项工程施工方案,向班组作业人员进行技术交底。
5.3严格按照图纸施工,严守操作规程,严禁违章作业。
5.4班组应做好工序质量以保证整体工程质量,设专职质检员对工程进行质量监督;项目经理定期进行质量检查,质检科不定期进行监督检查。
5.5严格按照规范要求选用材料,其中管材须选用316L标准以上不锈钢管材,其他组件也需符合设计规范,所有材料设备具有合格证和材质证书。经建设单位、监理单位、施工单位共同验收合格后方可使用。不合格的材料设备不得发送现场,材料科负责对进场材料设备检查验收。
5.6不锈钢管材焊接及安装时做到每个焊口进行编号并自检,形成自检记录,设专职检测人员检测,确保每个焊口都符合规范要求。
5.7制定系统调试施工程序和工艺纪律,做好成品保护工作。
6 安全措施
6.1成立项目安全成产组,确定安全管理目标,制定安全管理方针。
6.2不锈钢管的焊接和切割工作要由具有上岗证的员工操作。
6.3确保施工人员必须的个人防护用品,如防护眼镜、面罩、防护服、绝缘鞋等,施工现场配备必须的消防器材。
6.4施工设备必须每天检查。有缺陷的仪器和设备应及时更换或修理。
6.5设专职电工,确保施工用电安全。
6.6工程使用各类气体较多,正确贮存、使用气瓶,保证气瓶的安全装置有效。
6.7本工程高空作业较多,高空作业时专人负责脚手架的移动并确保施工人员的安全防护措施到位
7 环保措施
7.1合理布置施工现场,做到文明施工。
7.2维护施工现场的环保设施。
7.3合理使用各种原材料,充分回收利用施工中产生的边角废料,减少资源浪费,减少固体废弃物的产生。
8 效益分析
高压细水雾灭火系统不仅具有明显的技术优势,而且具有更低的一次性投资和总投资。与气体灭火系统相比,高压细水雾灭火系统安装工序简单,工期較短,安装费用可节省12%左右,并且安装后因为选用的不锈钢管材耐腐蚀性较高,不易损坏,并且没有气体灭火系统的灭火剂的补充费用,后期费用可节省80%以上,大大节约了成本。从长期使用的角度来看,高压细水雾灭火系统既有较高的使用价值又有较低的年均使用成本。
9 应用实例
9.1工程名称:德州市档案馆及德州市城建档案馆
工程地点:德州市经济开发区
建筑面积:1.5万㎡
实用效果:该工程是搜集、整理、保存、鉴定和提供重要档案资料的重要部门。它保存具有重要价值的收发电文、会议记录、人事材料、会议文件、出版物原稿、财会簿册、印模、照片、音像资料、录音带、光盘等储存介质、图纸以及各种具有保存价值的文书等档案材料。在档案库房内收藏的各类档案材料中,绝大多数都是可燃物,易受火的侵害。并且档案易受水的损害,因此采用高压细水雾灭火系统即可满足档案馆的消防要求,并可避免水对储存资料的损害。
9.2工程名称:德州市政务服务中心
工程地点:德州市经济开发区
建筑面积:3.6万m2
实用效果:该工程是政府综合办公楼,建筑规模大,其中变配电室、微机室和库房使用了高压细水雾灭火系统,因为办公人员较多,如果选用气体灭火系统,一旦发生火灾,对工作人员的危害较大,而选用高压细水雾灭火系统,既可对火灾进行有效的控制,又因细水雾对热辐射、烟尘及燃烧产生的有害气体有很好的隔绝、洗刷作用,非常利于人员的疏散工作,满足了综合办公楼快速灭火、高效除烟、人员安全、节能环保的消防要求。
【关键词】 工艺原理;工艺流程;安全措施
1 适用范围
本工法适用于档案库、磁带库、计算机房、通讯机房、控制室、商业民用建筑、船舶、航空航天等一般场所或特殊场所中的高压细水雾灭火系统的安装工作。
2 工艺原理
通过对管材、设备及配件的质量保证措施,保证了系统工作所需的材质要求;通过对管道及支架的安装工艺的重点控制及系统冲洗、试压、调试等环节的合理有效的安排;最终确保了高压细水雾灭火系统的正常运行
3 主要工艺流程及操作要点
3.1工艺流程
施工准备→管道及管道附件安装→管路系统的水压强度试验、气压严密性试验→管路系统吹扫→高压区域阀组及阀箱安装→高压泵组的安装→高压泵组试运转→细水雾喷头安装→系统调试
3.2操作要点
3.2.1施工准备
1.技术准备
1)施工人员严格执行国家、地方、行业相关的标准、规范,并熟练掌握高压细水雾灭火系统施工工艺及验收规范;
2)施工前技术人员详细审图,对照招标、工程文件,提出问题并在图纸会审时落实。对于重要设备及复杂的安装工艺编制单机安装方案,对于较简单的安装工作编制常规通用安装方案,提出安装要点、标准和要求,向施工人员下达详细的技术交底和安全交底。
2.现场准备
现场清理干净,保持适宜的施工环境。材料进入现场,分类别分别存放到专门划分出的材料放置处,由专人巡护。
3.人员准备
施工人员上岗经过培训,掌握施工工艺、技术操作方法,并考核合格。;
3.2.2管道及管道附件安装
1.管道支吊架制作安装
1)确定标高,按照管线系统所在的空间位置,确定管道支吊架形式;
2)支吊架安装前,进行外观检查,外形尺寸及形式必须符合设计要求,不得有漏焊或焊接裂纹等缺陷;
3)支吊架位置正确,安装平整牢固,管子与支架接触良好,一般不得有间隙。管道末端采用固定支架,支架与喷头间的管道长度不应大于250mm。
2.管道焊接及安装
1)管道切割采用不锈钢专用切割机进行切割,并且要对割口打磨处理;
2)管道焊接时在焊口处充氩保护,焊口焊完后焊工要进行自检,并对每个焊口进行编号编写焊工自检记录,将焊口根据操作人员、操作天数进行分组,每组抽检焊口进行焊口探伤实验,要求实验必须合格率,如不合格则该组焊口全部重新焊接;
3)管道连接采用专用不锈钢管件,管与管之间不得直接连接;
4)接喷头处焊接专用连接管件,喷头处管子长度应根据实际吊顶高度进行调整,保证安装喷头时喷头与吊顶紧密贴合;
5)管道的安装应有良好的防震性能,安装时在每个吊架与管位之间用3mm橡胶板隔开,并用U型螺栓紧固;
6)管道安装前,内部应清理干净无杂物。当管道安装工作有间断时要及时封堵管口。
7)管道连接时,不得用强力对口、加偏垫或加多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷;
8)管道穿过墙壁处安装套管。穿墙套管长度应和墙厚相等,管道与套管间的空隙应采用柔性不燃材料填塞密实;
9)管路安装时不宜使用临时支、吊架,当使用临时支、吊架时,不得与正式支、吊架位置冲突,并应有明显标记,在管道安装完毕后应予拆除。
3.2.3管路系统的水压强度试验、气压严密性试验
1.管道安装完毕后,因现场实际情况逐步分区应进行水压强度试验,每个分区试压一次,主干管试压一次。水压强度试验压力应为系统设计压力的1.5倍;设计压力为10Mpa,水强度试验压力为15Mpa;保压时间为10min,检查接口、管身无破损、无渗水为强度实验合格;
2.管道强度压力试验合格后方按需求进行气密性压力试验,试验压力为系统设计工作压力,进行气密性试验时应以不大于0.5MPa/s的升压速率缓慢升至设计压力的1.25倍12.5Mpa,关掉试验气源3min内压力降不超过试验压力的10%为合格。
3.2.4管路系统吹扫
1.管道压力试验完成后,应用压缩空气对管道系统进行吹扫,以清除管内的焊渣、铁锈、氧化物等杂质;
2.空气吹扫的顺序应按主管、支管依次进行,且吹出的脏物不得进入已吹扫的管道;
3.空气吹扫前,应先排出管内积水。空气流速不应低于30m/s,吹扫空气压力应为设计压力的75%,且不小于设计压力的25%;
4.每个排气口吹扫时间不小于15~20min,一般吹扫次数为2次。吹扫过程中采用白布检查,直至无铁锈、灰尘、水渍及其他脏物为合格。
3.2.5高压区域阀组及阀箱安装
1.区域控制阀安装在操作面一侧,安装高度应在1.7m至1.2m之间以便于人员操作;
2.区域控制阀上设置标明防护区名称和编号的永久性標志牌;
3.阀箱安装牢靠稳定。垂直度允许偏差控制在1/1000以内; 4.阀箱安装的位置及接管的连接应符合设计及生产厂家的要求。
3.2.6高压泵组的安装
高压泵组由主泵、稳压泵、泵控制柜、水箱、机架及连接管道等组成。
1.安装施工程序
施工准备→泵组基础预留→泵组开箱、检查→泵组就位与找平→一次灌浆→精平与固定→二次灌浆
2.高压泵组的固定及防护
高压泵组使用地脚螺栓固定,地脚螺栓上加弹簧垫片,泵组固定时要注意找平找正。其中地脚螺栓在安装时要呈垂直状,二次灌浆时孔洞要清理干净,不得有污土、油脂,螺纹应在紧固后有3-5扣外露。安装完成后,设备要注意防护,防止碰撞,严禁在设备上踩踏。
3.2.7高压泵组的试运转
1.水泵试运转前进行检查,电动机的转向应符合泵的转向要求;
2.各紧固连接部位不松动;润滑油脂的规格、质量、数量应符合设备技术文件的规定;
3.有预润要求的部位按设备技术文件的规定进行预润;润滑、水封、轴封、密封冲洗等;
4.附属系统的管路冲洗干净,保持畅通;
5.安全保护装置应灵活可靠;
6.泵启动前,泵的入口阀门全开;出口阀门、离心泵全闭;其余泵全开;
7.泵的启动和停止应按设备技术文件的规定进行;
8.泵连续运转不应少于2h,并应符合规范要求。
3.2.8细水雾喷头安装
1.喷头安装时应逐个核对其型号、规格和喷孔方向,并应符合设计要求;
2.喷头安装时应采用专用接头管件,并应符合设计要求;
3.喷头安装时,不得对喷头进行拆装、改动,并严禁给喷头附加任何装饰性涂层;
4.喷头安装应使用专用扳手,严禁利用喷头的框架施拧;
5.喷头安装时,与吊顶、门窗、洞口或墙面的距离应符合设计要求;
6.喷头出口应设有防尘罩、盖等,并保证不防碍喷雾;
7.喷头安装前系统的管道应严格冲洗和吹扫,避免管道堵塞;
8.喷头的外露水道孔应清晰、完整、未堵塞。
3.2.9系统调试
1.调试工作由公司专业调试工程师负责;
2.系统调试前检查管路、阀组、泵组、喷头安装及电气安装的正确性;
3.按照检查电气连接→检查水供应→检查泵的旋转方向→检查紧急启停按钮→检查各阀门的启闭→通过进水阀和过滤器将水箱充满水→高压泵排气→检查每个泵的性能→放开紧急停止按钮依次启动高压泵→所有泵同时启动工作按下紧急停止按钮使泵停止的步骤进行系统性能的测试;
4.模拟火灾,与外接控制信号进行联动调试;
5.调试工作完成后进行清理,做好防护工作。
4 材料与设备
主要材料及设备一览表
序号 材料名称 功能 备注
1 不锈钢管 消防管网
2 细水雾阀组 控制信号、水流
3 喷头 喷洒水雾
4 高压泵组 水流加压
5 氩弧焊机 不锈钢管焊接
6 电焊机 一般焊接、支架焊接
7 电锤 支架安装
8 水平尺 支架安装
9 磨光机 不锈钢管端口打磨
10 脚手架 垂直、水平高空作业
11 手推车 设备、材料运输
12 试压泵 管网压力试验
13 空气压缩机 管网严密性试验、吹洗
5 质量控制
5.1层层落实各级质量责任制,建立以项目经理为首的,具有实效的项目工程质量保证体系。
5.2项目技术员作好开工前的技术准备工作,编制分部分项工程施工方案,向班组作业人员进行技术交底。
5.3严格按照图纸施工,严守操作规程,严禁违章作业。
5.4班组应做好工序质量以保证整体工程质量,设专职质检员对工程进行质量监督;项目经理定期进行质量检查,质检科不定期进行监督检查。
5.5严格按照规范要求选用材料,其中管材须选用316L标准以上不锈钢管材,其他组件也需符合设计规范,所有材料设备具有合格证和材质证书。经建设单位、监理单位、施工单位共同验收合格后方可使用。不合格的材料设备不得发送现场,材料科负责对进场材料设备检查验收。
5.6不锈钢管材焊接及安装时做到每个焊口进行编号并自检,形成自检记录,设专职检测人员检测,确保每个焊口都符合规范要求。
5.7制定系统调试施工程序和工艺纪律,做好成品保护工作。
6 安全措施
6.1成立项目安全成产组,确定安全管理目标,制定安全管理方针。
6.2不锈钢管的焊接和切割工作要由具有上岗证的员工操作。
6.3确保施工人员必须的个人防护用品,如防护眼镜、面罩、防护服、绝缘鞋等,施工现场配备必须的消防器材。
6.4施工设备必须每天检查。有缺陷的仪器和设备应及时更换或修理。
6.5设专职电工,确保施工用电安全。
6.6工程使用各类气体较多,正确贮存、使用气瓶,保证气瓶的安全装置有效。
6.7本工程高空作业较多,高空作业时专人负责脚手架的移动并确保施工人员的安全防护措施到位
7 环保措施
7.1合理布置施工现场,做到文明施工。
7.2维护施工现场的环保设施。
7.3合理使用各种原材料,充分回收利用施工中产生的边角废料,减少资源浪费,减少固体废弃物的产生。
8 效益分析
高压细水雾灭火系统不仅具有明显的技术优势,而且具有更低的一次性投资和总投资。与气体灭火系统相比,高压细水雾灭火系统安装工序简单,工期較短,安装费用可节省12%左右,并且安装后因为选用的不锈钢管材耐腐蚀性较高,不易损坏,并且没有气体灭火系统的灭火剂的补充费用,后期费用可节省80%以上,大大节约了成本。从长期使用的角度来看,高压细水雾灭火系统既有较高的使用价值又有较低的年均使用成本。
9 应用实例
9.1工程名称:德州市档案馆及德州市城建档案馆
工程地点:德州市经济开发区
建筑面积:1.5万㎡
实用效果:该工程是搜集、整理、保存、鉴定和提供重要档案资料的重要部门。它保存具有重要价值的收发电文、会议记录、人事材料、会议文件、出版物原稿、财会簿册、印模、照片、音像资料、录音带、光盘等储存介质、图纸以及各种具有保存价值的文书等档案材料。在档案库房内收藏的各类档案材料中,绝大多数都是可燃物,易受火的侵害。并且档案易受水的损害,因此采用高压细水雾灭火系统即可满足档案馆的消防要求,并可避免水对储存资料的损害。
9.2工程名称:德州市政务服务中心
工程地点:德州市经济开发区
建筑面积:3.6万m2
实用效果:该工程是政府综合办公楼,建筑规模大,其中变配电室、微机室和库房使用了高压细水雾灭火系统,因为办公人员较多,如果选用气体灭火系统,一旦发生火灾,对工作人员的危害较大,而选用高压细水雾灭火系统,既可对火灾进行有效的控制,又因细水雾对热辐射、烟尘及燃烧产生的有害气体有很好的隔绝、洗刷作用,非常利于人员的疏散工作,满足了综合办公楼快速灭火、高效除烟、人员安全、节能环保的消防要求。