某地下汽车库消防设计研究与分析

摘要：对地下汽车库的消防系统所采用的形式进行了论述，采用消火栓系统加自动喷淋灭火系统在实际工程中的应用，并给出了设计中应注意的有关问题。

关键词：地下汽车库 消火栓系统 自动喷淋系统 消火栓 喷头

随着人民生活水平的提高，私家车的拥有量已达到相当高的水平。为保证小区居住环境的优美，小区内有限的地面面积多用于环境绿化，为解决停车尤其是北方地区解决冬季保暖停车问题，住宅小区多在高层商住楼设地下汽车库。而大多数为平战结合，平时作为汽车库，战时为人员掩蔽所。本文对某地下汽车库的消防设计有关问题进行简要介绍。
1．工程概况
本设计为某住宅小区三期工程，地下室的面积比较大，地下室战时共设有七个防护单元，（六个二等人员掩蔽所和一个战时物质库），地下室平时为汽车库，可停小型车260辆，为II类地下汽车库。地上部分建筑分为A座、B座、C座三栋建筑物，一、二层为公共建筑，三层以上为住宅。其中A座、B座为17层，C座为21层。总建筑面积为75000m2。


2．采用消防设施的种类：
《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）7.1.5条规定汽车库应设室外消火栓给水系统，其室外消防用水量应按最大的一座汽车库、修车库、停车场计算，并不应小于下列规定；7.1.5.1规定I、II类车库室外消防给水量为20l/s，火灾延续时间按2小时计算。7.1.8条规定汽车库、修车库、停车场应设室内消火栓给水系统，I、II、III类汽车库的室内消防用水量不应小于10l/s，火灾延续时间按2小时计算。且应保证相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位。7.2.1条中规定停车数量超过10辆的地下汽车库应设置自动喷水灭火系统，系统的危险等级按中危险级确定。
2001年底颁布的《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）附录A中将汽车库划为中危险II级。喷淋用水量为21.6l/s，火灾延续时间按1小时计算。从上述规范的规定中我们可以得出，对于该设计的地下汽车库的消防设施的种类应为消火栓灭火系统加自动喷水灭火系统。


3．消火栓系统的设置
设计中为避免过多的管线穿人防工事侧墙以及增加车位的数量，消防水池和消防泵房设置在小区内，消火栓灭火系统的组成见图1的布置。
对于战时为人防地下室，平时作为汽车库的消火栓灭火系统的布置方式为地下汽车库消火栓由上层消火栓立管穿人防工事顶板至地下汽车库后接出，在人防工事顶板内侧设置防爆波阀门，战时将阀门关闭，此阀门可用工作压力大于1.0MPa的闸阀或蝶阀替代。人防地下室的消火栓系统应独立成环，引入管由人防工事侧墙接入，在人防工事侧墙内设置防爆波阀门。对高层建筑的地下车库消火栓的减压可通过减压孔板或减压式消火栓进行。
消火栓位置的设置除应满足保证相邻两个消火栓的水枪充实水柱同时到达室内任何部位外，还应满足处于明显易于取用地点的条件。在实际工程设计中，消火栓位置设置在汽车库的结构柱上。消火栓箱的固定可采用钢支架或拖架固定。
自动喷水灭火系统的设置
自动喷水灭火系统的系统组成见图1。工作原理为：当闭式喷头下方出现火情，温度达到喷头动作温度时，喷头开启，水流指示器即向消防控制中心发出报警信号并指明火灾发生地点，此时报警阀经过30秒的延迟时间后开始动作，水力警铃发出信号，并由报警阀上的压力开关启动消防喷淋水泵供水，喷洒在燃烧中的物品上。
自动喷水系统的设计参数按《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）的规定，设计喷水强度为8l/min· m2，作用面积为160m2，喷水工作压力为0.1MPa。


5．喷头的布置
闭式喷头是自动喷水灭火系统的关键组件，能否合理地布置喷头，将决定喷头能否及时动作和按规定强度喷水。喷头应布置在顶板或吊顶易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置。当喷头附近有不可避免的障碍物时，应按《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）7.2节喷头与障碍物的距离的要求布置喷头或增设喷头，补偿因喷头的洒水受阻不能到位灭火的水量。对于底下车库喷头的布置取决于结构梁的布置形式及车位的布置形式。
按照《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2001）条文说明中9.1.12美国《自动喷水灭火系统安装标准》（NFPA-13.1996年版）中规定“对于所有按水力计算要求确定的设计面积应是矩形面积，其长边应平行配水支管，边长等于或大于作用面积平方根的1.2倍，喷头数若有小数就进位成整数”。作用面积为160 m2，选定作用面积为矩形，长边为L=1.2× =15.2m取15m，短边为11m，作用面积内的喷头数为21个。
每个喷头的计算流量q=K =80 =80l/min=1.33l/s(K为标准喷头的流量系数，按K=80计，P为最不利喷头工作压力，按0.1MPa计)。作用面积内的设计秒流量为Q=21×1.33l/s=27.93l/s；作用面积内平均喷头喷水强度为W= =10.18l/（min·m2）>8l/（min·m2）；作用面积内任意4个喷头所保护的面积为9.6 m2，其喷水强度为 W= =8.33l/（min·m2）>8l/（min·m2）。满足规范9.1.4条的要求。在设计中为使喷头布置合理，将结构梁插入建筑图中并以红色表示，可以提高喷头布置的准确性，解决施工中经常发生的喷头与梁相撞的矛盾。