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1、立體智能停車庫消防設(shè)計(jì)分析 摘要：以某沉井式地下立體停車庫項(xiàng)目消防設(shè)計(jì)為例，通過對常用的泡沫-自動噴水滅火系統(tǒng)、高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)、CO2滅火系統(tǒng)和細(xì)水霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行比較與分析，選擇合適的自動滅火系統(tǒng)。結(jié)合沉井式地下立體智能停車庫自動滅火系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)合理。 關(guān)鍵詞：沉井式；地下立體式；機(jī)械停車庫；高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng) 在土地資源日益匱乏的當(dāng)下，汽車數(shù)量日益增加，而能夠提供的車位數(shù)增長速度相對緩慢，造成汽車與車位比例失調(diào)。特別是一些大、中城市的居住小區(qū)，開放商未按用戶需求配置足夠數(shù)量的停車位，造成小區(qū)亂停車現(xiàn)象嚴(yán)重，占用小區(qū)內(nèi)部

2、道路，甚至堵塞小區(qū)消防通道，存在嚴(yán)重安全隱患【1】。在城市用地緊張和車位需求量大的雙重制約下，大、中城市很難開發(fā)建造大量汽車庫或地面停車場來滿足用戶需求。沉井式地下立體智能停車庫將是一種新興的垂直豎井沉降掘進(jìn)技術(shù)與機(jī)械立體智能停車技術(shù)相結(jié)合，具有施工占地面積小、對周邊建筑影響小、機(jī)械智能化、集約緊湊、無需設(shè)地下車庫出入口坡道和疏散樓梯等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效提高城市土地利用率，實(shí)現(xiàn)城市智慧化停車管理。以某沉井式地下立體智能停車庫為例，進(jìn)行消防設(shè)計(jì)，根據(jù)自動滅火系統(tǒng)的工程特點(diǎn)選用高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。 1項(xiàng)目概況 本項(xiàng)目用地范圍內(nèi)新建2座沉井，井筒內(nèi)徑12m。每座沉井內(nèi)設(shè)1

3、00個機(jī)械車位，1梯4位，地下共25層，其中1~8層為SUV車位，層高2.5m；9~25層為普通小型車位，層高2m。井筒深約59m（不含封底混凝土），主要結(jié)構(gòu)為地下沉井結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限50a，Ⅱ類機(jī)械立體停車庫，耐火等級地下一級。為配合地下車庫管理、功能需求，地上新建3層，主要為車庫出入口、車庫升降機(jī)設(shè)備管理用房、設(shè)備用房、工作人員辦公及生活用房等。2座圓形車庫的井道中心設(shè)置有旋轉(zhuǎn)升降機(jī)，每層停放4輛汽車，沿井壁環(huán)向排列，具備三維運(yùn)動控制、旋轉(zhuǎn)、出入口對中功能。沉井式地下立體智能停車庫示意圖見圖1。 2火災(zāi)分析 消防工程設(shè)計(jì)應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)。

4、其中，消防給水系統(tǒng)以初期火災(zāi)的滅火、控火為主，本著高效、快速、自防自救、安全第一的原則，以國家設(shè)計(jì)規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，通過對建筑物的重要性、火災(zāi)種類、火災(zāi)危險(xiǎn)性、所處的地理位置綜合分析，科學(xué)合理地從建筑構(gòu)造、安全疏散和避難、滅火救援設(shè)施、消防滅火設(shè)施等方面綜合考慮。2.1車庫火災(zāi)主要起因。沉井式地下立體智能停車庫采用無人值守智能化控制與運(yùn)營模式，停、取車輛均通過地上1層車廳內(nèi)載車平臺上、下機(jī)械運(yùn)動將車輛運(yùn)送到指定位置，人員無需進(jìn)入地下車庫，整個過程在車輛熄火狀態(tài)下完成。根據(jù)工程實(shí)際工作狀況，引起車庫內(nèi)火災(zāi)原因可能有汽車漏油、汽車內(nèi)部未熄滅的煙頭復(fù)燃【2】、新能源汽車電池自燃、車

5、庫內(nèi)電氣線路短路、載車平臺上與下運(yùn)動摩擦引起火花。2.2車庫火災(zāi)特點(diǎn)及危險(xiǎn)性。目前，大部分汽車以汽油為燃料，汽油易燃易爆且閃電低，在行駛過程中或停車一段時(shí)間后時(shí)常發(fā)生漏油現(xiàn)象，遇明火存在燃燒爆炸風(fēng)險(xiǎn)。隨著國家對新能源汽車行業(yè)的重點(diǎn)扶持，新能源汽車日益成為眾多購車者首選。但新能源汽車電池在過熱條件下易自燃、爆炸，配套的充電樁產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展也不夠完善，時(shí)常因充電樁內(nèi)部線路故障引發(fā)火災(zāi)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。本工程選址新建于市中心繁華地區(qū)，周邊有醫(yī)院、辦公樓等高層公共建筑，建筑密度大、人員停留密集。一旦發(fā)生火災(zāi)，火焰可能通過車庫一層井筒出入口很快蔓延至周圍毗鄰建筑，危及周邊市民財(cái)產(chǎn)安全和生命安全。同時(shí)，地下

6、25層停車設(shè)施以鋼結(jié)構(gòu)搭建為主，持續(xù)燃燒可能造成內(nèi)部立體框架坍塌，停放的所有車輛將受鋼結(jié)構(gòu)和上層車輛擠壓淹埋于地下。為滿足停車位數(shù)量、停車位高度和停車設(shè)備安裝要求，沉井井筒深約59m，每個車位上、下貫通，無法進(jìn)行防火劃分，整個車庫為一個防火分區(qū)。因車庫縱向深度大，受風(fēng)速影響的車庫只要一輛汽車著火，整個車庫很快將被火焰吞噬，后果不堪設(shè)想?；馂?zāi)時(shí)，車庫載車平臺停止運(yùn)行，車輛無法從車庫內(nèi)取出，車庫內(nèi)所有車輛可能受火災(zāi)影響，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。由于此類車庫平時(shí)無人停留，所以火災(zāi)時(shí)對人的傷害較小。 3消防滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目前，國內(nèi)現(xiàn)行的GB50067—2014《汽車庫、修車庫

7、、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對Ⅱ類汽車庫消防給水和滅火設(shè)施規(guī)定，設(shè)置室內(nèi)外消火栓滅火系統(tǒng)，室內(nèi)還設(shè)有自動滅火系統(tǒng)，并配置滅火器。本工程是1座地下室內(nèi)無車道、無檢修通道、無疏散樓梯、無人員停留的全地下立體機(jī)械停車庫。為滿足功能需求，地上建筑3層，地上1層為停車庫出入口、車輛控制室和消防泵房等；地上2層為設(shè)備層；地上3層為管理用房。故僅在地上建筑物室內(nèi)設(shè)臨時(shí)高壓制消火栓給水系統(tǒng)，按多層辦公建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)流量10L/s、市政自來供水水壓0.2MPa；室外消防采用低壓制消防給水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)流量20L/s，共設(shè)2個室外消火栓進(jìn)行保護(hù)。針對地下汽車庫自動滅火系統(tǒng)規(guī)范推薦的泡沫-水噴淋系統(tǒng)、高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)和CO2

8、氣體滅火系統(tǒng)，進(jìn)行分析比較。3.1自動滅火系統(tǒng)技術(shù)概述。目前國內(nèi)尚無正式頒布專門的機(jī)械式立體汽車庫消防設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在消防給水和滅火設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)，火災(zāi)種類、火災(zāi)特點(diǎn)、環(huán)境條件和建筑特征作為選擇滅火方式和滅火系統(tǒng)的重要依據(jù)。由于本工程各停車層之間沒有樓板分割，采用CO2局部保護(hù)的安全性非常低，而且若只保護(hù)某個停車層，如果火災(zāi)蔓延，CO2將無法再次啟動滅火；如果采用CO2全淹沒系統(tǒng)，將遠(yuǎn)超出常規(guī)保護(hù)的最大體積2000m3(本項(xiàng)目保護(hù)區(qū)總體積＞7000m3）；即便規(guī)范允許突破，眾多的鋼瓶數(shù)量將擠占寶貴的停車空間，得不償失。同時(shí)CO2滅火系統(tǒng)需要設(shè)置泄壓口，地下車庫也不具備設(shè)置泄壓口的條件；CO2氣體

9、僅有10a的使用有效期，也使運(yùn)營維護(hù)成本大大增加。目前，大多數(shù)地上立體汽車庫工程采用泡沫-自動噴水滅火系統(tǒng)，根據(jù)載車板分層布置灑水噴頭，并在其上方設(shè)置集熱板，一次性火災(zāi)消防用水量大，通常條件下室內(nèi)消防用水量需儲存于消防水池內(nèi)，造成資源浪費(fèi)。本項(xiàng)目為現(xiàn)有公交停車場改造為地下車庫，地面用地緊湊,根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)指標(biāo)，平面布置無法滿足建設(shè)消防水池及消防泵房面積需求。3.2推薦方案。參考尚未正式頒布實(shí)施的《機(jī)械式立體停車庫技術(shù)規(guī)范》（征求意見稿），停車庫可采用高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)和高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。1）高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)。它是一種新型滅火系統(tǒng)，以高度物化的水實(shí)現(xiàn)火災(zāi)控制、火災(zāi)抑制、火災(zāi)撲滅，可用于撲救可燃

10、固體、可燃液體、電氣設(shè)備火災(zāi)。水通過九柱塞泵超高壓形成一種介于液體和氣體之間的細(xì)水霧，以高效冷卻和快速窒息作為滅火機(jī)理，用水量是傳統(tǒng)滅火方式的1%，滅火效率是傳統(tǒng)滅火方式的200~300倍【3】。細(xì)水霧已廣泛應(yīng)用于軌道交通、電力、圖書/檔案館、地下綜合管廊、工業(yè)制造、綜合建筑、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心、古建筑、機(jī)場等眾多行業(yè)及領(lǐng)域。2）高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。國家規(guī)范GB50151—2010《泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中，高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)分為移動式、全淹沒式、局部應(yīng)用式。它主要以窒息、冷卻方式達(dá)到控火、滅火，通過在泡沫產(chǎn)生裝置中攝入大量空氣，將一定混合比的水和泡沫液發(fā)泡成超過200倍的泡沫，通過導(dǎo)炮筒將泡沫均

11、勻覆蓋于保護(hù)對象表面或充滿整個防護(hù)區(qū)?；馂?zāi)時(shí)，該滅火系統(tǒng)必須貯存系統(tǒng)所需的全部用水量，并貯存在單獨(dú)的貯水設(shè)備內(nèi)，如水箱等，也可以貯存在消防水池內(nèi)。3.3自動滅火系統(tǒng)選擇。本工程火災(zāi)時(shí)，地上1層升降機(jī)平臺間卷簾門關(guān)閉，地下車庫25層與地上1層升降機(jī)平臺間形成密閉空間，窒息滅火。沉井式地下智能停車庫按20%預(yù)留充電樁，火災(zāi)種類：可燃固體（A類火災(zāi)）、可燃液體（B類火災(zāi)）及電體火災(zāi)（E類火災(zāi)），根據(jù)保護(hù)對象及火災(zāi)特點(diǎn)，該項(xiàng)目自動滅火系統(tǒng)選用高壓細(xì)水霧開式局部系統(tǒng)。根據(jù)建筑專業(yè)布置形式，沉井式地下智能停車庫地下25層每4層停車區(qū)域設(shè)耐火3h防火隔板分隔，共分為7個區(qū)。地上一層車庫出入口及-1F（地下一

12、層）為一區(qū)，-2F~-5F為二區(qū)，-6F~-9F為三區(qū)，……；以此類推，防護(hù)區(qū)共9個。另外，2個區(qū)分別為底部升降機(jī)基坑區(qū)域即升降基坑區(qū)，井筒升降機(jī)平臺即核心筒區(qū)。當(dāng)某一層的某一輛車著火時(shí)，啟動著火車輛所在區(qū)四層內(nèi)所有車輛上方噴頭以及升降基坑區(qū)中的噴頭、核心筒區(qū)的噴頭進(jìn)行保護(hù)。車庫停車區(qū)域采用噴頭全保護(hù)，每個井筒每層停車位上方布置21個K=0.7的開式高壓細(xì)水霧噴頭，安裝間距≤3.0m，且≥1.5m，距墻≤1.5m，見圖2。設(shè)計(jì)噴霧強(qiáng)度2.07，系統(tǒng)持續(xù)噴霧時(shí)間20min，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間≤30s，不利點(diǎn)噴頭工作壓力≥10MPa，細(xì)水霧粒徑Dv0.5小于65μm、Dv0.99小于100μm。 4結(jié)語 根據(jù)工程特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際工程情況，選擇合適的自動滅火系統(tǒng)。本工程采用高壓細(xì)水霧開式局部系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)相比，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)用水量少、水漬損失小、傳遞到火焰區(qū)域以外的熱量少，可用于撲救帶電設(shè)備火災(zāi)和可燃液體火災(zāi)。與氣體滅火系統(tǒng)相比，細(xì)水霧對人體無害、對環(huán)境無影響，有很好的冷卻、隔熱作用和煙氣洗滌作用，其水源更容易獲取，滅火的可持續(xù)能力強(qiáng)，還可以在一定的開口條件下使用。這些優(yōu)點(diǎn)使得細(xì)水霧滅火系統(tǒng)能夠用于撲救可燃固體類火災(zāi)、可燃液體類火災(zāi)及電體火災(zāi)。