作者：王蘋蘋，常明媛，張幫泉
摘 要：以某機(jī)械式立體停車庫項(xiàng)目消防設(shè)計(jì)為例，對自動噴水滅火系統(tǒng)與氣體滅火系統(tǒng)進(jìn)行分析與比較，從而選擇出經(jīng)濟(jì)合理的滅火系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：自動噴水滅火系統(tǒng)；氣體滅火系統(tǒng)；室內(nèi)消火栓系統(tǒng)；通風(fēng)系統(tǒng)；排煙系統(tǒng)
中圖分類號：TU248.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-0785（2019）03-0055-03
Abstract: Taking the fire protection design of a mechanical parking garage project as an example, the comparison and analysis of automatic sprinkler system and the gas fire extinguishing system are carried out, so as to select an economical and reasonable fire extinguishing system.
Keywords: automatic sprinkler system; gas fire-extinguishing system; indoor fire hydrant system; ventilation system; smoke exhaust system
0 引言
隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高以及汽車工業(yè)的發(fā)展，越來越多的轎車進(jìn)入尋常百姓家。由于城市汽車數(shù)量增長很快，城市交通形勢日益嚴(yán)峻，在用地限制和車位需求的制約下，很難建造大量的停車場、汽車庫。機(jī)械式立體停車庫以占地面積小、停車數(shù)量大、無需建立汽車出入坡道和相關(guān)人員疏散出口及樓梯間、機(jī)械自動程度高、方便快捷、有效提高了土地利用率等優(yōu)點(diǎn)孕育而生，逐步成為大中城市汽車庫發(fā)展趨勢。但在大力發(fā)展的同時，對其進(jìn)行消防防火安全保障的問題隨之而來。本文以某機(jī)械式立體停車庫項(xiàng)目為例，分別對停車庫采用自動噴淋滅火系統(tǒng)與氣體滅火系統(tǒng)進(jìn)行分析與探討。
1 項(xiàng)目概況
所述車庫為機(jī)械式垂直升降立體車庫，圖 1 所示，標(biāo)準(zhǔn)層投影面積為 59 m2，共 25 層，停車數(shù)量為 50 輛，建筑高度為 52.5 m，結(jié)構(gòu)型式為鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，IV 類機(jī)械汽車庫，耐火等級為三級，一個防火分區(qū)，梳齒交換式，設(shè)置鋼爬梯作為檢修通道。
2 火災(zāi)分析
立體停車庫相當(dāng)于高架倉庫，其特點(diǎn)是汽車存放密度大，一旦發(fā)生火災(zāi)，將造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。對可能造成火災(zāi)的因素進(jìn)行分析評判。
1）汽車火災(zāi)本身集可燃固體、可燃液體、可燃?xì)怏w于一身，是一個綜合性的甲、丙、丁、戊類火災(zāi)危險性物品，燃料汽油為甲類，輪胎、坐墊、內(nèi)飾物為丙類，車體的金屬、塑料材料為丁、戊類。
2）機(jī)械式立體車庫為全自動操作，控制線路和電氣線路多而復(fù)雜，電氣引發(fā)火災(zāi)風(fēng)險高。
3）本車庫結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)本身不具有可燃性，但其受熱后強(qiáng)度降低極易造成建筑物倒塌等。因此，依據(jù)停車規(guī)模和停車庫的形式來確定合理的滅火系統(tǒng)十分必要。
3 采用的消防滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)
依據(jù) GB 50067—2014《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，本車庫可采用兩種滅火系統(tǒng)：自動噴水滅火系統(tǒng)和二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)，防止火災(zāi)蔓延擴(kuò)大，及時撲滅火災(zāi)，減少財(cái)產(chǎn)損失。通過對這兩種滅火系統(tǒng)及其他相關(guān)滅火措施進(jìn)行綜合分析與比較，選擇最優(yōu)滅火系統(tǒng)。
4 自動噴淋滅火系統(tǒng)及其他相關(guān)的滅火措施
4.1 自動噴水滅火系統(tǒng)
自動噴水滅火系統(tǒng)以水為滅火劑，采用物理冷卻的滅火方式。在火災(zāi)放生后通過噴頭自動作用噴灑大量水吸收燃燒物的熱量，使燃燒物的溫度迅速降低，燃燒終止。
GB 50084—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄 A 設(shè)置場所火災(zāi)危險等級舉例中指出汽車停車庫屬于中危險Ⅱ級，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度為 8 L ／（m?s)，作用面積 160 m2，持續(xù)噴水時間 1 h，設(shè)計(jì)流量為 30 L/s。采用快速響應(yīng)型噴頭，設(shè)置在汽車的上方及前后方，且在噴頭的上方設(shè)置集熱板。
4.2 消防栓系統(tǒng)
依據(jù) GB 50067—2014《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》要求設(shè)置室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)，本工程為IV 類汽車庫，室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)流量為 5 L/s，室外消火栓設(shè)計(jì)流量為 10 L/s，火災(zāi)延續(xù)時間為 2 h。室外消火栓采用市政水直供，室內(nèi)消火栓設(shè)置在檢修通道附近，由原預(yù)留消防水池提供，室內(nèi)消火栓泵設(shè)置在原預(yù)留消防水泵房內(nèi)，水量、水壓均滿足要求。
4.3 通風(fēng)和排煙系統(tǒng)
垂直升降式立體車庫設(shè)置在地上狹小空間環(huán)境內(nèi)，本項(xiàng)目車庫標(biāo)準(zhǔn)層投影面積為 59 m2，利用存車板的升降和橫移存取停放車輛，不會產(chǎn)生油蒸汽、一氧化碳，且無人員停留，因此自走式車庫通風(fēng)量的計(jì)算依據(jù)不適用于機(jī)械式停車庫，通風(fēng)量主要考慮夏季外立面、屋面的熱量及機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時的散熱量，不考慮汽車熄火后的余熱。本工程在提升通道的兩個立面設(shè)置單層防雨百葉，高度 4.94~51.3 m，寬度為 2.7 m，百葉面積676 m2，取有效面積系數(shù)為 0.5，則有效通風(fēng)面積為 338 m2，完全滿足夏季設(shè)備運(yùn)行的要求及自然排煙的要求。
5 二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)及其他相關(guān)的滅火措施
5.1 二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)
二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)以二氧化碳為滅火劑，采用以物理窒息作用為主、冷卻作用為輔的滅火方式。滅火劑在高壓液化后罐裝、儲存，發(fā)生火情時，由火災(zāi)探測器報警，并啟動滅火系統(tǒng)，二氧化碳從儲存氣瓶中釋放出來，壓力驟然下降，使二氧化碳由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)并吸收大量的熱以降低火災(zāi)現(xiàn)場的溫度，其分布于燃燒物的周圍，可稀釋空氣的含氧量達(dá)到窒息滅火的效果。
本車庫采用單元獨(dú)立式全淹沒管網(wǎng)系統(tǒng)氣體滅火方式，立體車庫的側(cè)面挑出一間鋼結(jié)構(gòu)房作為二氧化碳?xì)怏w鋼瓶的儲存室；車庫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、一層車輛進(jìn)出入口自動門的耐火極限不小于 0.5 h，允許壓強(qiáng)不小于 1 200 Pa，并在車庫高度為 47 m 的兩個停車區(qū)域立面設(shè)置滿足要求的泄壓口，防止內(nèi)部超壓。
本車庫保護(hù)區(qū)面積為 59 m2, 高度為 52.5 m，容積為 3 097.5 m3。車庫的容積小于 3 500 m3，面積小于 800 m2，設(shè)置為一個獨(dú)立封閉的防護(hù)區(qū)。二氧化碳?xì)怏w滅火系統(tǒng)中期容器儲存壓力為 5.17 MPa，在 1 min 內(nèi)，使高壓儲氣瓶中壓力噴射濃度為 34% 的二氧化碳?xì)怏w均勻地充滿整個保護(hù)區(qū)。二氧化碳滅火劑設(shè)計(jì)用量為 2 513 kg，擬采用瓶裝量為 70 L/44 kg 的鋼瓶，計(jì)算鋼瓶個數(shù)為 57.1，實(shí)際鋼瓶數(shù)量為 58 個，鋼瓶分為兩組， 每組29 個。噴嘴采用全淹沒型，以保證藥劑能均勻噴灑在整個區(qū)域。
5.2 消防栓系統(tǒng)
本車庫為無人員停留機(jī)械式立體車庫，火災(zāi)發(fā)生時氣體滅火系統(tǒng)啟動，噴放滅火劑前，防護(hù)區(qū)內(nèi)除泄壓口外的開口應(yīng)能自行關(guān)閉，二氧化碳對人體有窒息作用，系統(tǒng)只能用于無人場所，消防人員到達(dá)現(xiàn)場也不能進(jìn)入空間撲救，因此，設(shè)置在檢修通道處的室內(nèi)消火栓不能起到滅火作用，本工程考慮滅火安全性，不設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。
5.3 通風(fēng)和排煙系統(tǒng)
依據(jù)我國現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范，車庫采用氣體滅火也需設(shè)置排煙系統(tǒng)。從理論上講，氣體滅火系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)兩者起不同的作用，可以同時設(shè)置。但是實(shí)際運(yùn)行中存在一定困難，此外，還涉及設(shè)備投資和消防安全問題。目前消防審批部門和圖紙審查部門對此未有明確的要求。對于符合規(guī)范雙重條件的場所，僅設(shè)氣體滅火系統(tǒng)未設(shè)排煙系統(tǒng)，圖紙審批和消防報批中未提出違反規(guī)范的意見；為了節(jié)省初投資，增強(qiáng)控制的安全性，本車庫優(yōu)先考慮氣體滅火，滿足噴放滅火劑前防護(hù)區(qū)內(nèi)除泄壓口全封閉的條件，不再考慮排煙系統(tǒng)。在車庫屋頂設(shè)置通風(fēng)機(jī)，平時排除圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱量和機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時的散熱量，滿足夏季機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的溫度要求。噴放二氧化碳前，一層自動門、屋頂通風(fēng)機(jī)及通風(fēng)管道上電動閥門關(guān)閉。滅火后啟動通風(fēng)機(jī)進(jìn)行防護(hù)區(qū)內(nèi)的通風(fēng)換氣。
6 結(jié)語
1）設(shè)置自動滅火系統(tǒng)時，需要設(shè)置消防水池、消防水泵房，并滿足消防供水要求，按規(guī)范要求設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。此情況下可不設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)置百葉滿足自然通風(fēng)要求；本項(xiàng)目規(guī)劃期間已預(yù)留消防水池及消防水泵房，因此，滅火系統(tǒng)采用自動噴淋系統(tǒng)。
2）設(shè)置氣體滅火系統(tǒng)時，需要設(shè)置二氧化碳儲瓶室、通風(fēng)設(shè)施，不需設(shè)置消防水池、消防水泵房，也可不設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。
3）在停車數(shù)量不大于 50 輛的無人員停留的機(jī)械式立體停車庫，新建停車庫建議采用二氧化碳滅火系統(tǒng)，其滅火性能優(yōu)。若機(jī)械式立體停車庫為擴(kuò)建項(xiàng)目，可采用自動噴水滅火系統(tǒng)，因消防水池、消防泵房、消防泵等主要設(shè)施可與已建大樓公用或進(jìn)行改造。
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