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对汽车库防火设计的探讨

对汽车库防火设计的探讨

时间:2009-11-9 22:23:29  [下载该文章]  [会员注册]
随着国民经济的不断发展,人们的消费观念不断的变化,汽车消费尤为突出,汽车社会拥有量在不断上升,随之带来了停车难的问题,大大小小的街道、胡同、小区草坪、路边、小区门口都被划为停车位,密密麻麻地停满了汽车,占据了居民的活动空间和有限绿地,更有甚者占据了消防通道和防火间距,造成严重的消防安全隐患。由于城市寸土寸金,地面停车场发展受到客观条件的限制,地下停车库、屋顶汽车库、机械式汽车库、巷道堆垛停车等发展迅速,汽车库防火设计也出现了许多新问题,笔者就汽车库安全疏散、火灾自动报警及防排烟系统等的防火设计问题,谈一谈自己的看法。一、安全疏散1、人员安全出口《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(gb5006797)(以下简称《车规》)第6.0.2和6.0.3条规定:“汽车库、修车库的每个防火分区内,其人员安全出口不应少于两个。汽车库、修车库的室内疏散楼梯应设置封闭楼梯间。”在实际工程中存在一些问题,一是借用防火墙上通向相邻防火分区的防火门作为安全出口,甚至防火分区内没有一个直通室外的安全出口;二是认为屋顶汽车库类似室外停车场,人员安全出口的设置不考虑屋顶停车库面积大小和疏散距离的长短。三是将地下汽车库直通室外的疏散楼梯认为是室外空间,而不设置封闭楼梯间。笔者认为:一是《车规》没有规定当平面上有两个或两个以上防火分区相邻布置时,每个防火分区是否可以利用防火墙上1个通向相邻防火分区的防火门作为第二安全出口。《车规》中要求设置的人员疏散出口数量及疏散距离本身已经是比较低的要求了,也是比较容易满足的,因此,不宜借用防火墙上通向相邻防火分区的防火门作为安全出口,每个防火分区直通室外的人员安全出口不应少于两个。二是屋顶停车库其火灾危险性及灭火救援难度要远远大于室外停车场,如果屋顶停车库与下面汽车库没有任何连通口,则屋顶停车库的停车数量单独计算,否则屋顶停车库停车数量应计算在汽车库的总车辆数内,屋顶汽车库人员安全出口不应少于两个,最远工作点至楼梯间的距离不应超过45m。三是由于敞开楼梯犹如垂直的风井,是火灾蔓延的重要途径,所以《车规》规定在楼梯间入口处应设置封闭门使之形成封闭楼梯间,对于地下汽车库而言,疏散更为困难,敞开的楼梯更容易被烟气侵入,尽管疏散楼梯地面部分直通室外开敞空间,但是在地下汽车库内仍需要设置封闭楼梯间。2、汽车疏散出口虽然《车规》第6.0.6条规定:“汽车库、修车库的汽车疏散出口不应少于两个。ⅳ类汽车库和汽车坡道为双车道且停车数量少于100辆的地下汽车库可设一个”,但是并没有规定室内最远点至汽车疏散出口的距离,实际工程中出现,一是火灾时,车辆疏散难度极大,普遍认为火灾时车辆的疏散并不重要,汽车疏散只要满足车辆交通和使用的需要即可,将两个汽车疏散出口设置在同一防火分区内,室内最远停车位至汽车疏散出口的距离过大;二是汽车库在计算每层设置汽车疏散出口数量时,仅按本层所担负的车辆疏散数量来确定;三是汽车坡道与建筑之间没有足够的防火间距,甚至贴邻。笔者认为:一是在汽车库平时使用要求的基础上,应当适当考虑火灾时汽车的疏散,汽车库、修车库的汽车疏散出口应布置在不同的防火分区内。二是在汽车疏散出口数量确定时,应当执行《汽车库建筑设计规范》(jgj10098)第3.2.4条的规定:“大中型汽车库的库址(不超过500辆车),车辆出入口不应少于2个;特大型汽车库库址(大于500辆车),车辆出入口不应少于3个,并应设置人流专用出入口。各汽车出入口之间的净距应大于15m。出入口的宽度,双向行驶时不应小于7m,单向行驶时不应小于5m。”。三是汽车库在计算每层设置汽车疏散出口数量时,停车数量应当按照各层汽车库停车总和来确定。四是汽车坡道的火灾危险性是不容忽视的,汽车坡道最近外缘与相邻建筑之间的防火间距应当按照《车规》第4.2.1条的规定确定,且不应小于10m。二、火灾自动报警系统1、设置场所根据《车规》第9.0.7条规定:“除敞开式汽车库以外的ⅰ类汽车库、ⅱ类地下汽车库和高层汽车库以及机械式立体汽车库,复式汽车库、采用升降梯作汽车库疏散出口的汽车库,应设置火灾自动报警系统。”在实际工程中存在,附设在高层建筑地上首层的ⅳ类汽车库需要设置火灾自动报警系统,但是附设在高层建筑地下的ⅲ和ⅳ类汽车库不需要设置火灾自动报警系统,这是很矛盾的。附设在高层建筑地下的汽车库火灾危险性大,人员疏散和火灾扑救难度大,火灾时对高层建筑的安全造成极大的威胁,笔者认为,设置在高层建筑地下的汽车库也应当设置火灾自动报警系统。2.无火灾自动报警系统时,防火卷帘及排烟系统的联动控制方式根据《车规》第9.0.8条规定“采用气体灭火系统、开式泡沫喷淋灭火系统以及设有防火卷帘、排烟设施的汽车库、修车库应设置与火灾自动报警系统联动的设施。”实际工程中,一些汽车库、修车库按规范不需要设置火灾自动报警系统,但是往往需要设置自动灭火系统、防火卷帘和排烟设施等,按规定应设置与火灾自动报警系统联动的设施。不设置火灾自动报警系统的汽车库、修车库,自动灭火系统、防火卷帘、排烟设施等仅采取手动控制方式,是不合理的,但是这种情况都要求设置火灾自动报警系统也是不实际的。笔者认为可以具体情况分别对待,一是对性质重要、火灾危险性较大的ⅱ类地上汽车库,ⅲ类地下汽车库等,当采用自动灭火系统、防火卷帘、排烟设施等,应要求设置火灾自动报警系统。二是如建筑其他部位设置了火灾自动报警系统,则可设置与之联动设施,防火卷帘联动的触发装置可采用卷帘两侧设置的感烟感温探测器组,排烟设施联动的触发装置可采用消火栓启泵按钮、水流指示器、排烟口附近设置火灾探测器等,没必要大范围装设火灾探测器。当其他部位不设置火灾自动报警系统时,则可将联动控制设施引至值班室。三、防排烟设计1、设置要求分析汽车库的火灾特点,因车辆碰撞、擦挂引起的火灾极少,多数是因为车辆内饰被烟头等引燃或油路、电路故障引起,这类汽车火灾发生在汽车内部,特别是车辆内饰被引燃,起初基本为阴燃,且烟热不易蔓延到车外,不易被人发觉或被火灾报警探头感应,直到车内热量聚积到一个相当高的水平时,车窗玻璃炸裂,车辆内部发生轰燃,瞬间进入猛烈燃烧阶段,随后可能才会被火灾自动报警探头所感应或被人发现。汽车内饰和有油料燃烧会释放出大量的浓烟,并产生大量毒害性气体。由于环境和通风条件的限制,浓烟很难排出。《车规》第8.2.1条规定:“面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。”地上汽车库及面积小于2000m2的地下汽车库通常都不设置排烟系统,笔者认为:汽车库能否有效排烟,是确保人员疏散和火灾扑救的关键,除敞开式汽车库外,汽车库均应设置排烟系统,排烟方式可采用自然排烟方式和机械排烟方式。2、自然排烟方式目前汽车库排烟方式主要采用机械排烟方式,由于《车规》中的表述是:“应设置机械排烟系统”,所以对是否可以采用自然排烟方式存在争议,各地执行标准不一致。由于自然排烟是采用靠外墙上的可开启外窗或高侧窗、天窗或专用排烟口、竖井等将烟气排出,自然排烟方式结构简单、经济,不需要电源及专用设备,且烟气温度升高时排烟效果也不下降,具有可靠性高,投资少,管理维护简便等优点。笔者认为:可以采取自然排烟方式,尤其是地上汽车库及地下1层汽车库宜优先采用自然排烟设置进行排烟。参考《建筑设计防火规范》(gb500162006),汽车库自然排烟方式设置需要满足以下要求;一是汽车库自然排烟方式可开启外窗的总面积不应小于室内地面面积的5,有条件时,应当尽量加大相关开口面积。二是可开启外窗应设置在外墙上方或屋顶上,并宜设置自动开启装置,可采用火灾自动报警系统联动或易熔金属控制。排烟口(窗)距车库内最远点的水平距离不超过30米。三是地下2层及2层以下的汽车库不宜采用自然排烟方式。四是同一汽车库内可以同时采用自然排烟和机械排烟方式,但是同一防火分区内必须采用同一种排烟方式。四、泡沫喷淋灭火系统1、泡沫喷淋灭火系统的设置《车规》(gb5006797)第7.3.1条规定:“ⅰ类地下汽车库、ⅰ类修车库宜设置泡沫喷淋灭火系统。”在实际工程的设计中对泡沫喷淋灭火系统的设置场所意见分歧较大,一是认为规范是“宜”设置,也就意味着可做可不做,可以借故确有困难,而不考虑设置泡沫喷淋灭火系统;二是泡沫喷淋灭火系统投资大,设计和管理难度大,不愿意设置泡沫喷淋灭火系统。三是由于汽车库保护面积大,造成泡沫喷淋灭火系统庞大,干管设计流量过大,使干管管径偏大影响其他各类管线的通行及建筑的使用。汽车库火灾不同于单一物质的火灾,集a、b类火灾于一体(以液化气为燃料的汽车还存在着c类火灾的危险),平面、立体火灾于一身,火灾蔓延速度快,极易造成大面积火灾,扑救难度大,外部救援困难。另外,《车规》第7.2.3.2条规定:“机械式立体汽车库、复式汽车库的喷头,除在屋面板或楼板下按停车位的上方布置外,还应按停车的托板位置分层布置,且应在喷头上方设置集热板。”也就是说既要有下喷头又要有侧喷头,才能有效灭火。然而在实际工程设计与施工当中,布置侧喷头和在喷头上方设置集热板非常困难,而且效果不佳。而大量的实验资料表明,泡沫喷淋及高倍数泡沫等灭火系统是汽车库,尤其是地下汽车库、机械式立体汽车库、复式汽车库最有效、最可靠的灭火系统。因此,鉴于汽车库火灾的复杂性,以及自动喷水灭火系统对油类或火灾的局限性,广泛采用泡沫喷淋及高倍数泡沫等灭火系统是十分必要的。笔者认为,ⅰ类地下汽车库、机械式立体汽车库、复式汽车库,ⅰ类修车库宜采用泡沫喷淋灭火系统或高倍数泡沫灭火系统。特大型(大于500辆车)地下汽车库、机械式立体汽车库、复式汽车库应采用泡沫喷淋灭火系统或高倍数泡沫灭火系统。2、泡沫喷淋灭火系统的设计应注意的问题泡沫喷淋灭火系统的设计应根据《自动喷水灭火系统设计规范》(gb50084—2001,2005年版)(以下简称《喷规》)和《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(gb5015192,2000年版)(以下简称《低泡规》)的要求,并注意以下问题(1)、由于系统采用普通洒水喷头,属非吸气型喷头,应选用水成膜或成膜氟蛋白泡沫液。这类泡沫液除具有一般泡沫液的作用外,能够在燃烧物表面上形成一层封闭的液膜,隔绝空气,并形成隔热屏障,对燃烧物表面产生、冷却作用,是非吸气型泡沫喷洒装置的必选泡沫灭火剂。(2)、应具备泡沫喷淋与水喷淋的自动切换。泡沫喷淋灭火系统一般设计为前期喷水,后期喷泡沫,只有当喷头与泡沫比例混合器之间的管道内的充水被置换成泡沫混合液后,才能喷出泡沫,在灭火过程中,存在泡沫喷淋与水喷淋的中间切换,按《低泡规》要求,且考虑到火灾发生后,人员比较紧张,手动操作容易失误,泡沫喷淋与水喷淋的切换应为自动,考虑到操作安全和便于必要时人工控制,切换应同时具备手动和机械应急操作。在自动控制状态下,系统的响应时间不应大于60s。(3)、《喷规》第5.0.8条要求泡沫喷淋系统的切换时间不宜过长,不应大于3min,否则泡沫喷淋系统的优势将无法体现,开始喷泡沫时间取决于喷头与泡沫比例混合器之间的管道长度,从而限制了泡沫罐的服务半径,为了增大服务半径,减少泡沫罐数量,在满足规范要求的情况下尽可能减小主干管管径,增大流速,但须校核流速满足规范要求。此外,由于泡沫液主要靠负压进入比例混合器与水混合,尽量减少泡沫罐的安装与泡沫液控制阀的距离,以及泡沫液控制阀与湿式报警阀的距离,从而使比例混合器中的泡沫液和水控制在一个合理的混合比,如果距离较远可能造成混合比不理想。(4)、应设置辅助泡沫(水)消火栓系统。汽车库发生火灾时,汽车底盘下和车厢内很容易发生火灾,这些部位顶喷式喷头很难喷淋到泡沫和水,很容易成为保护盲区。另外,汽车库的通风排烟系统是强制方式和自然方式的相关组合,闭式喷头动作与否取决于火灾现场热气流对感温元件的作用情况,火灾现场热气流的流动方向的不确定性决定着洒水喷头动作与否的随机性,这在一定程度上降低了该系统作为汽车库固定灭火系统的可靠性。所以,汽车库在设置泡沫喷淋灭火系统的同时,应设置辅助的泡沫(水)消火栓系统,以便人工扑救遗漏火灾或初期小型火灾。五、室外汽车停车位及机械停车装置近些年,室外停车位、机械停车装置等发展迅速,大街小巷、小区门口、草坪、建筑之间等随处可见,由于有关规范中没有相应的要求,普遍认为,在建筑之间只要能够留出不小于4m宽的消防车道,其余部分都可以作为汽车停车位,甚至设置机械停车装置,从而造成停车位占用建筑防火间距或消防通道的现象,丝毫未考虑汽车火灾对建筑物构成的威胁,以及汽车对消防救援造成的障碍。笔者认为:一是室外停车位和机械停车装置是不可忽视的火灾隐患,室外超过10个固定集中停车位区域以及停车数量超过10个机械停车装置就必须满足相应的防火要求,与建筑之间的防火间距应当按照《车规》第4.2.1条的规定确定,不小于6m。室外停车位不得占据消防车道及高层建筑火灾的扑救面。二是室外机械停车装置,也可称作巷道堆垛停车场应满足有关机械式立体汽车库的防火要求,与一、二级耐火等级的民用建筑防火间距不应小于10m;三是停车数量超过300辆的室外机械停车装置应设置防火墙或防火隔墙进行分隔;三是室外停车位、机械停车装置应设置室外消火栓,停车数量超过300辆的机械停车装置,宜设置泡沫喷淋灭火系统。六、结论随着建筑业的发展和人民生活水平的不断提高,对建筑物配套设置停车位的数量要求越来越高,汽车库、停车场的设计形式越来越复杂,也给消防安全也带来了诸多隐患。本文对工程实践中的常见问题进行了讨论,谈了笔者的一点体会,在实际工程设计中,应执行汽车库有关设计规范的要求,同时认真分析汽车火灾危险性,火灾扑救及人员疏散难度,根据工程实际采取必要的防火措施,确保人员和财产的安全。

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