浅谈机械式立体汽车库的消防设计
    转载中国消防产业 作者:曹希锋

摘要:本文从分析机械立体式汽车库的火灾危险性入手,就目前此类建筑消防设计与现实建筑过程中的突出矛盾进行了阐述,提出机械式立体汽车库在消防设计中可以采取几项技措施。

关键词:机械式立体汽车库;防火隔间;汽车传送装置;防火分隔水幕系统;防火水幕带。


随着社会发展和人们生活水平的提高,机动车数量急剧增加,特别是近几年,我国私家车的数量成倍增加,激动车数量的增加给人们生活带来方便和舒适的同时,也给城市交通、汽车停放带来更大的压力。目前城市用地日趋紧张的现状要求人们急需提高单位土地面积停放机动车的数量,于是汽车停车场逐渐向地下或高空发展,机械式立体汽车库应运而生。机械式立体汽车库具有占地少,停车数量较多等优势逐渐得到人们的认可,北京、上海、深圳等地立体汽车库的发展更为迅猛,建设数量及单体建设规模也有逐渐增大的趋势。立体汽车库数量和规模的增加在解决了现实矛盾的同时也对安全防火齐乐娱乐提出新的挑战,现行防火规范对此类建筑的防火要求与实际建设、使用中的矛盾日趋突出,这就要求相关人士对立体汽车库的防火设计进行广泛的探讨,探寻科学、合理、技术先进的技术措施适应现实的需求,本文从工程实例出发,提出个人的一些观点,供大家探讨。

1 工程实例列举:

1.1 建筑基本情况
辽宁供电公司拟投资新建一机械式立体汽车库,该汽车库占地面积17m×17m,建筑曾数10层,建筑高度23米,设计停车数量为120辆,设计平面和剖面图如下(略):

该汽车库投资大约在1000万元左右,建筑主体为钢结构,楼板为钢筋混凝土结构,内设两套机车传送设备,每套设备投资大约在400万元左右。
1.2 消防设计中采取的技术设施
1.2.1 耐火等级
该车库为钢结构建筑,在耐火等级方面,所有的钢结构在未安装前都经过抛丸处理,除去表面锈层,保证钢结构涂装工程的质量,防止钢材过早腐蚀提高其使用寿命。钢结构材料安装完成后整体涂刷钢结构防火涂料,建筑整体耐火等级不低于二级。
1.2.2 防火分隔
由于盖停车库设计存车数量为120辆,按照现行规范应每50个停车位为一个独立的防火区域采用防火墙或防火隔墙进行防火分隔极大的限制了汽车库的使用,技术措施上也很难实现。从满足实际使用及提高安全性角度考虑采用在每个汽车停车位出入口处设置防火分隔水幕进行竖向防火分隔。
1.2.3 自动消防设施
立体停车库设置自动喷水灭火系统,在两个存车位之间顶部、巷道顶部设有洒水喷头及火灾自动报警系统。

2 机械式立体汽车库的火灾危险性

机械式立体汽车库的火灾危险性除了考虑汽车库自身电气系统等火灾危险性外,更应考虑停放的机动车的火灾危险性。
2.1 机动车在停放工程中发生火灾主要有以下几种原因:
2.1.1 机动车防盗系统在停放过程中受到周边机械震动发出警报、收音机等电器设备未关闭长期处在工作状态等原因造成的电气线路长期工作引发的电气火灾。
2.1.2 遗留车内未熄灭的烟头、放置在车内的打火机在温度相对较高环境下造成的爆炸等遗留火种引发的火灾。
2.1.3机动车漏油、燃气车辆气体泄漏等油路引发的火灾,车辆改装遗留火灾隐患、机动车自然等诸多原因。
2.2机械式立体汽车库的火灾危险性
2.2.1 机械式立体汽车库的设计层高一般为2.2米,层与层之间通过机车传送通道连通,汽车库或停放在库内的机动车一旦发生火灾很容易造成竖向火灾蔓延,由于汽车输送空间形似烟囱,火势和烟气可以在此空间迅速扩散,形成立体火灾。
2.2.2 机械式立体汽车库尾相对封闭的空间,机动车的火灾荷载较大,一旦发生火灾高温烟气很容易引燃周边车辆。
2.2.3 机械式立体汽车库一般没有设计消防员扑救作业通道,只能立足自救,机动车火灾一般发生在车内,有外层防护结构的保护,即使是自动喷水灭火系统作用,喷出的水也很难直接洒到着火点灭火,失去了自动喷水灭火系统普救初起火灾的最佳时期,一旦火灾进入最猛烈燃烧阶段,喷淋的作用更是杯水车薪。如果是油品火灾或者因为火灾而引发油品泄露在喷淋的作用下更无疑是火上浇油,造成流淌火。

3 机械式立体汽车库可能采取的防火分隔措施

3.1 按照现行规范对机械式立体汽车库的要求进行分隔
3.1.1 按照规范进行防火分隔的措施
按照《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97第5.1.3条规定:机械式立体汽车库的停车数超过50辆时应设防火墙或防火隔墙进行分隔。规范还规定防火墙应直接砌在汽车库的基础或钢筋混凝土的框架上,防火墙上不宜开设门窗洞口,挡必须开卡摄时,应设置甲级防火门、窗或耐火极限不低于3小时的获卷帘。
如果按照规范要求每50辆划分为一个防火分区或隔间,对于辽宁供电公司的停车库,按蹭分隔是不现实也不肯能的,只能在平面图①、②轴位置设置防火墙或防火卷帘,在入口处设置防火卷帘的方法在实际中也是不可行的,一方面受到层高的限制,立体汽车库在有限空间内为最大限度多停放车辆,层高一般设计在2.2m左右,如果设置防火卷帘进行防火分隔,极大的影响汽车库的有效利用空间;另一方面卷帘降落后为消防扑救和车辆疏散带来不便。只能设置防火墙,在①、②轴位置设置防火墙把车辆传送通道分隔成不同区域,切断机车传送平台在各层横向平移路径,影响汽车库的正常使用。
3.1.2 防火分隔的安全及经济性分析
不可质疑,按照规范进行防火分隔能够把一个防火区域的停车数量限制在50辆之内,但是这种措施没有改变火灾竖向蔓延的可能,而且极大的影响了汽车库的使用功能。根据汽车库的特点,在停放车辆总数不变的情况下,每个防火分区或者防火隔间均需一套车辆传送设备,一套车辆传送设备的造价一般约400万,所以按照规范进行分隔后的建筑工程造价增幅较大,工程造价增幅约40%。车辆传送设备的增加,相应的电气系统也随之增加,系统的复杂性增大,随之而来发生火灾的几率也随之增大。
根据消防工作是服务于经济发展的总体原则,防火设计应从全局出发,做到安全适用,技术先进,经济合理的总体思想,随着社会需求的增加,机械式立体汽车库德层数还将增高,单体存车数量也要增大,单纯按照现行规范进行防火分隔进行消防设计已经不能满足经济和技术发展的需要,需要探讨出更合适、更适用、更经济更安全的技术措施解决实际需要。
3.2 采用防火分隔水幕进行防火分隔
防火分隔水幕系统具有挡烟阻火的作用,在建筑的开口部位设置防火分隔水幕虽然达不到防火墙作用,但能有效阻止火势蔓延。《自动喷水系统设计规范》对防火分隔水幕系统的设置情况作了详细的规定,虽然立体汽车库的设置场所开口部位在15m×8m的范围之内,但防火分隔水幕系统要求水幕喷头布置应保证水幕的宽度不小于6m,水幕喷头不少于3排,开式洒水喷头不应少于2排,喷头最小工作压力为0.10Mpa,喷水强度不小于2.0Ls.m。起到防火墙作用的防火分隔水幕在设置时应设置为防火水幕带,即形成6m宽的水带,如果防火分隔水幕的设计值小于这些数值,很难起到防火墙的作用,特别是要求水幕的宽度不应小于6m这就要求喷头的间距不小于6m,汽车库没有设置水幕带的空间。
3.3 防火水幕系统安全性分析
机械式立体汽车库的进深一般为一个停车位的距离约5.5m,中间机车传送空间的宽度也只有6m,在这个空间内设置防火水幕带系统,显然是不现实的,而且把每个停车位都设防火水幕带分隔从规范角度还是现实需求都是没有必要。在立体汽车库摄制的防火分隔水幕的作用是控制火灾向乡邻层的蔓延,对高温的烟火起到冷却和稀释,起到防火分隔的作用。
阻火型水幕系统用于建筑物中面积较小的开口部位,进行防火分隔,喷头布置成一排或两排,喷水强度较大。在机械式立体汽车库每层入口处设置防火冷却水幕,一旦车辆发生火灾,防火冷却水幕动作,水幕喷头喷出的水形成水帘,可以对火灾车辆等可燃物燃烧发出的高温烟气进行冷却,阻止高温烟气的热量向上层蔓延,引燃相邻层车辆。这种措施虽然不是严格意义上的防火分隔,但从安全性角度考虑,能有效地起到防火分隔作用,降低了火灾蔓延的几率,提高了建筑的安全性。从实际可行性角度考虑,现场具有设计空间,不会影响停车库的布局,施工方便,投资较少。

4 机械式立体汽车库消防设计应强调的措施

机械式立体汽车库的火灾危险性不同于一般汽车库,汽车发生火灾主要是在行驶过程中或者启动车辆过程中,机械式立体汽车库停放的车辆为停车熄火状态,发生火灾的几率极小。但由于汽车的价值较高,一旦发生火灾,火灾直接经济损失比较大,对汽车库进行适当的防火分隔和采取一定的灭火措施是必要的。从消防投资经济学理论和提高建筑消防安全性角度等考虑,笔者认为机械式立体汽车库在防火分隔等方面的消防设计可以从以下几个方面予以考虑:
4.1 立体汽车库在适当进行防火分隔的基础上每个防火分隔区或防火隔间停放车辆的数量可以适当增加现行汽车库规范按照50辆进行一个防火分隔,除了考虑立体汽车库的火灾危险性,还是从规范制定时北京、上海、深圳等地区建成的停车设备一般都在50辆以下为一组的工程实例确定的,由于我国规范的滞后性,这个限制性的规定在目前显然已与当前的技术水平和经济的发展不相适应,应当适当放宽。
由于立体汽车库一旦发生火灾上下蔓延迅速快的特点,在每个停车位入口处设置防火分隔水幕进行竖向防火分隔是必要的也是可行的。从立体汽车库的结构特点考虑,可以采取在每个停车位入口处设置防火分隔水幕的方法对汽车可进行横向的防火分隔。阻火型分隔水幕系统的设计参数建议参照防火分隔水幕系统执行,即喷头最小工作压力为0.10Mpa,喷头采用单排水幕喷头。在设计水量时,以每个敞开部位为一个喷水单元,汽车库内任何一个区域发生火灾,该区域的探测器把火灾地址传送到控制中心,控制中心手动或自动开启该区域的控制阀,使主管道中的高压水直接通过水幕喷头洒水,切断火灾蔓延的途径。
以辽宁供电公司立体车库为例,根据《自动喷水灭火系统设计规范》水幕系统的设计流量为2L/s.m,水幕宽度为7.2m,设计流量为14.4L/s,取15L/s。核算投资成本包括消防水池的增加量,工程造价不足50万元。
4.2 应设置供消防队员进入扑救的通道
立体汽车库内的机动车一旦发生火灾,在自动喷水和水幕系统的作用下,火灾在短时间内很难蔓延到另一侧。立体汽车库没有设置人员疏散通道,平时人员对设备进行检修也是通过汽车传送装置到达各层,这对消防扑就是不利的。应在适当位置设置供消防队员进入各层的通道,一旦发生火灾,消防队员可以占领着火车位另一侧的停车位作为扑救阵地,对着火车辆展开扑救,弥补固定灭火系统的不足。
4.3 应设置机械排烟系统和补风系统
汽车库的传送通道类似于中庭,如下层车辆发生火灾,高温烟气会通过这个区域翻卷到上层,对上层车辆构成威胁,使这个区域成为火灾蔓延的途径。设置机械排烟系统,火灾时车辆传送通道内形成负压,高温烟气直接排到传送通道内,着火车位上层停车区域为相对封闭的空间,压强大于通道压强,楼层边缘距车辆前端的一段楼板起到防火挑檐的作用,高温烟气可以及时通过传送通道排出室外,有利于降低这个空间的温度,这样还为消防队员进入现场展开扑救创造相对安全的场所。

5 综述

机械式立体汽车库市近几年发展较快的一种特殊的建筑模式,鉴于其建筑的结构和较大的火灾危险性,如果按照现行规范每50辆停车位一个防火分隔区域采用防火墙进行防火分隔,将会造成机械设备投资的增加,也增大了建筑电气系统的复杂性和火灾发生几率,从发展的角度考虑,这条规定也显得有些严格。但机械立体汽车库的火灾危险性不容低估,需要采取投资少、效果好、切实可行的技术措施来提高建筑整体的安全性。就目前而言,在汽车停车位出入口处设置防火分隔水幕进行适当的防火分隔,从技术分析和实际可操作性以及投资比例角度都是可行的,采取适当的防火分隔停车场的停车数量可以放宽或者不加限制,或者在不影响正常使用的情况下可以一组设备为一个防火分隔区域。另外对立体汽车库的消防设计还应从排烟系统、消防队员进入通道等方面予以适当强调,来提高整个建筑的安全系数,实现消防设计的最优化。
另需要说明的是此项设计突破现行防火规范,须经专门的消防安全评估公司进行消防安全性能化设计评估,通过相应的火灾模拟、技术分析或专家论证,进一步确定其是否能够达到一定的消防安全水平,专家论证意见作为消防审核及验收的依据。本文仅定性的分析了一些措施的可行性和必要性,没有做定量的计算和深入研究,存在很多不足之处,请同行和专家们批评指正。

参考文献:
1、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97,中国计划出版社;
2、《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005版)中国计划出版社;
3、《消防经济学》化学工业出版社 田玉敏著
4、《建筑设计防火规范》GB50016-2006 中国计划出版社
5、《消防工程师手册》南京大学出版社 朱力平主编
6、《建筑防火安全技术》 化学工业出版社 王学谦主编

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    收录时间:2013年07月13日 22:44:54 来源:中国停车网 作者:匿名
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