机械式立体停车库消防设计

本文选自《起重运输机械》杂志，如需转载，请注明出处作者：王苹苹，常明媛，张帮泉摘 要：以某机械式立体停车库项目消防设计为例，对自动喷水灭火系统与气体灭火系统进行分析与比较，从而选择出经济合理的灭火系统。关键词：自动喷水灭火系统；气体灭火系统；室内消火栓系统；通风系统；排烟系统中图分类号：TU248.3 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2019）03-0055-03Abstract: 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 system0 引言随着国家经济发展和人民生活水平的提高以及汽车工业的发展，越来越多的轿车进入寻常百姓家。由于城市汽车数量增长很快，城市交通形势日益严峻，在用地限制和车位需求的制约下，很难建造大量的停车场、汽车库。机械式立体停车库以占地面积小、停车数量大、无需建立汽车出入坡道和相关人员疏散出口及楼梯间、机械自动程度高、方便快捷、有效提高了土地利用率等优点孕育而生，逐步成为大中城市汽车库发展趋势。但在大力发展的同时，对其进行消防防火安全保障的问题随之而来。本文以某机械式立体停车库项目为例，分别对停车库采用自动喷淋灭火系统与气体灭火系统进行分析与探讨。1 项目概况所述车库为机械式垂直升降立体车库，图 1 所示，标准层投影面积为 59 m2，共 25 层，停车数量为 50 辆，建筑高度为 52.5 m，结构型式为钢结构，结构安全等级为二级，IV 类机械汽车库，耐火等级为三级，一个防火分区，梳齿交换式，设置钢爬梯作为检修通道。2 火灾分析立体停车库相当于高架仓库，其特点是汽车存放密度大，一旦发生火灾，将造成极大的经济损失。对可能造成火灾的因素进行分析评判。1）汽车火灾本身集可燃固体、可燃液体、可燃气体于一身，是一个综合性的甲、丙、丁、戊类火灾危险性物品，燃料汽油为甲类，轮胎、坐垫、内饰物为丙类，车体的金属、塑料材料为丁、戊类。2）机械式立体车库为全自动操作，控制线路和电气线路多而复杂，电气引发火灾风险高。3）本车库结构形式为钢结构，钢结构本身不具有可燃性，但其受热后强度降低极易造成建筑物倒塌等。因此，依据停车规模和停车库的形式来确定合理的灭火系统十分必要。3 采用的消防灭火系统设计依据 GB 50067—2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》，本车库可采用两种灭火系统：自动喷水灭火系统和二氧化碳气体灭火系统，防止火灾蔓延扩大，及时扑灭火灾，减少财产损失。通过对这两种灭火系统及其他相关灭火措施进行综合分析与比较，选择最优灭火系统。4 自动喷淋灭火系统及其他相关的灭火措施4.1 自动喷水灭火系统自动喷水灭火系统以水为灭火剂，采用物理冷却的灭火方式。在火灾放生后通过喷头自动作用喷洒大量水吸收燃烧物的热量，使燃烧物的温度迅速降低，燃烧终止。GB 50084—2017《自动喷水灭火系统设计规范》附录 A 设置场所火灾危险等级举例中指出汽车停车库属于中危险Ⅱ级，本项目设计喷水强度为 8 L ／（m?s)，作用面积 160 m2，持续喷水时间 1 h，设计流量为 30 L/s。采用快速响应型喷头，设置在汽车的上方及前后方，且在喷头的上方设置集热板。4.2 消防栓系统依据 GB 50067—2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》要求设置室内外消火栓系统，本工程为IV 类汽车库，室内消火栓设计流量为 5 L/s，室外消火栓设计流量为 10 L/s，火灾延续时间为 2 h。室外消火栓采用市政水直供，室内消火栓设置在检修通道附近，由原预留消防水池提供，室内消火栓泵设置在原预留消防水泵房内，水量、水压均满足要求。4.3 通风和排烟系统垂直升降式立体车库设置在地上狭小空间环境内，本项目车库标准层投影面积为 59 m2，利用存车板的升降和横移存取停放车辆，不会产生油蒸汽、一氧化碳，且无人员停留，因此自走式车库通风量的计算依据不适用于机械式停车库，通风量主要考虑夏季外立面、屋面的热量及机械设备运行时的散热量，不考虑汽车熄火后的余热。本工程在提升通道的两个立面设置单层防雨百叶，高度 4.94~51.3 m，宽度为 2.7 m，百叶面积676 m2，取有效面积系数为 0.5，则有效通风面积为 338 m2，完全满足夏季设备运行的要求及自然排烟的要求。5 二氧化碳气体灭火系统及其他相关的灭火措施5.1 二氧化碳气体灭火系统二氧化碳气体灭火系统以二氧化碳为灭火剂，采用以物理窒息作用为主、冷却作用为辅的灭火方式。灭火剂在高压液化后罐装、储存，发生火情时，由火灾探测器报警，并启动灭火系统，二氧化碳从储存气瓶中释放出来，压力骤然下降，使二氧化碳由液态转为气态并吸收大量的热以降低火灾现场的温度，其分布于燃烧物的周围，可稀释空气的含氧量达到窒息灭火的效果。本车库采用单元独立式全淹没管网系统气体灭火方式，立体车库的侧面挑出一间钢结构房作为二氧化碳气体钢瓶的储存室；车库的围护结构、一层车辆进出入口自动门的耐火极限不小于 0.5 h，允许压强不小于 1 200 Pa，并在车库高度为 47 m 的两个停车区域立面设置满足要求的泄压口，防止内部超压。本车库保护区面积为 59 m2, 高度为 52.5 m，容积为 3 097.5 m3。车库的容积小于 3 500 m3，面积小于 800 m2，设置为一个独立封闭的防护区。二氧化碳气体灭火系统中期容器储存压力为 5.17 MPa，在 1 min 内，使高压储气瓶中压力喷射浓度为 34% 的二氧化碳气体均匀地充满整个保护区。二氧化碳灭火剂设计用量为 2 513 kg，拟采用瓶装量为 70 L/44 kg 的钢瓶，计算钢瓶个数为 57.1，实际钢瓶数量为 58 个，钢瓶分为两组， 每组29 个。喷嘴采用全淹没型，以保证药剂能均匀喷洒在整个区域。5.2 消防栓系统本车库为无人员停留机械式立体车库，火灾发生时气体灭火系统启动，喷放灭火剂前，防护区内除泄压口外的开口应能自行关闭，二氧化碳对人体有窒息作用，系统只能用于无人场所，消防人员到达现场也不能进入空间扑救，因此，设置在检修通道处的室内消火栓不能起到灭火作用，本工程考虑灭火安全性，不设置室内消火栓系统。5.3 通风和排烟系统依据我国现行的相关规范，车库采用气体灭火也需设置排烟系统。从理论上讲，气体灭火系统和排烟系统两者起不同的作用，可以同时设置。但是实际运行中存在一定困难，此外，还涉及设备投资和消防安全问题。目前消防审批部门和图纸审查部门对此未有明确的要求。对于符合规范双重条件的场所，仅设气体灭火系统未设排烟系统，图纸审批和消防报批中未提出违反规范的意见；为了节省初投资，增强控制的安全性，本车库优先考虑气体灭火，满足喷放灭火剂前防护区内除泄压口全封闭的条件，不再考虑排烟系统。在车库屋顶设置通风机，平时排除围护结构的热量和机械设备运行时的散热量，满足夏季机械设备运行的温度要求。喷放二氧化碳前，一层自动门、屋顶通风机及通风管道上电动阀门关闭。灭火后启动通风机进行防护区内的通风换气。6 结语1）设置自动灭火系统时，需要设置消防水池、消防水泵房，并满足消防供水要求，按规范要求设置室内消火栓系统。此情况下可不设置机械通风系统，设置百叶满足自然通风要求；本项目规划期间已预留消防水池及消防水泵房，因此，灭火系统采用自动喷淋系统。2）设置气体灭火系统时，需要设置二氧化碳储瓶室、通风设施，不需设置消防水池、消防水泵房，也可不设置室内消火栓系统。3）在停车数量不大于 50 辆的无人员停留的机械式立体停车库，新建停车库建议采用二氧化碳灭火系统，其灭火性能优。若机械式立体停车库为扩建项目，可采用自动喷水灭火系统，因消防水池、消防泵房、消防泵等主要设施可与已建大楼公用或进行改造。参考文献[1] GB 50067—2014 汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S]. 北京：中国计划出版社，2015.[2] GB 50084—2017 自动喷水灭火设计规范 [S]. 北京：中国计划出版社，2017.[3] GB 50370—2005 气体灭火设计规范 [S]. 北京：中国计划出版社，2006.[4] 张静宜 .CO2 气体灭火系统在机械立体车库中的应用 [J]. 消防科学与技术，2001（7）：22-25.[5] 孟凡兵，朱晓山，张晓莉 . 采用气体灭火系统场所的排烟问题探讨 [J] . 建筑热能通风空调，2008,27（5）：83-85.举报/反馈发表评论发表作者最新文章高定位精度的第三代核环行起重机运行系统 刚柔耦合动力学仿真01-2014:40液压挖掘机转台有限元分析与疲劳强度评估01-2014:33SPMT 液压平板车车板变形有限元计算与仿真模拟01-2014:31相关文章今早正式开通！合肥南合肥南！溢价超10%！港股ETF突然火了基金经理称“港股”时代来了！时政现场说丨冰上追梦人 蓄力以赴会这些腊八节俗你知道吗，腊八粥为何又叫防风粥？

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