1、机械式立体车库及其灭火系统的设计摘要：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，而城市机动车辆大量涌现，城市需要越来越多的停车位，因城市用地的限制，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。而机械式立体车库就应运而生，我国也于 20 世纪 90 年代初开始研究开发机械立体停车设备,距今已有十多年的历程，在此过程中也存在较多的问题。尤其是灭火系统的设计问题最为突出。本文就机械式立体车库及其灭火系统的设计问题进行简要分析。 关键词：机械式立体汽车库；灭火系统；设计 中图分类号： S611 文献标识码：A 机械式立体车库的概述 机械式立体车库是停车设备的一种，属特种
2、设备产品之一，按其结构分为升降横移式、垂直升降式、平面移动式、垂直循环式、简易升降式、多层循环式、巷道堆垛式机械式等。相比于传统的车库，其优点主要是：首先存取方便，免除初学车手停车之忧；其次安全性、可靠性高。一个车位一个系统，故障率不到二层升降横移式停车库的 1/5；第三运行经济。因为每存取一辆车耗电约 0.07kwh，无需管理员到车位操作，与固定式停车场相比，无需增加管理人员。另外，占地面积少，建设费用低，无堵车现象。因此，这种新型车库通过高科技的光机电自动化存取车辆，开拓了空间和地下停车位，停车面积随之缩减，在一位难求的未来，这种新型车库必然淘汰传统的自走式停车库，引领未来停车库的发展。但
3、从另一方面来讲，这种汽车库力求将最多的车辆聚集在最有限的空间内，狭窄的空间。密集的车辆必然带来严重的火灾隐患，稍不注意就能引发熊熊大火，导致整个停车库瞬间毁灭。鉴于机械式立体车库显著的优势和严重的隐患，若想加以利用，必然需要制定具体有效的应对措施。 机械式立体车库火灾特点及火灾危险性分析 机械式立体车库力求将最多的车辆聚集在最有限的空间内，在加上机械式立体车库的结构及易燃易爆的物品，一旦发生火灾，由机械式立体车库特征可知：第一汽车零部件众多，构造复杂，汽车燃油的泄漏、汽车电路的故障以及静电等，都可能引发火灾。而且一旦发生火灾，蔓延速度较快，储油箱一旦受热膨胀又能造成爆炸燃烧；第二是机械式立体车
4、库，车辆多、空间小，整体为较高的竖向空间，车库内的机动车一旦发生火灾，容易形成烟囱效应，火灾竖向蔓延比较快，并且极易殃及整个车库的车辆；第三由于机械式立体车库采用的是全钢架结构，在火灾发生时若不及时扑灭，火势一旦发展蔓延，钢结构会迅速失去其应有的强度，从而造成建筑物的坍塌，危及消防人员和毗邻建筑物。机械式立体车库消防系统复杂，影响其消防安全的因素较多，比如人员、车辆、车库本身的结构、消防设施以及周围环境等，其中任何一个部分或环节上出现问题都可能使整个系统的消防安全受到影响。因此，由于机械式立体车库结构复杂、环境封闭、荷载大、火灾类型多，一旦发生火灾，扑救手段复杂，灭火救援困难，如果灭火设施不能
5、很好地发挥作用，极易造成大量汽车烧毁，严重时可能导致建筑的坍塌，危及消防人员及毗邻建筑，给人民生命财产造成重大损失。因此，机械式立体车库必须具有科学、完备的自动灭火系统，比如泡沫联用灭火系统。下面就自动喷水-泡沫联用灭火系统为例，希望通过对地下机械式立体车库喷头布置、喷头工作压力、水力计算、系统设计流量等的分析，能为车库的长远和安全利用提供些许建议。 3、机械式立体车库灭火系统的设计（自动喷水-泡沫联用灭火系统为例） 3.1、系统的组成及工作原理 闭式自动喷水-泡沫联用灭火系统，是将泡沫罐、泡沫比例混合器或平衡压力泡沫比例混合装置与自动喷水灭火系统进行有机的结合，选用泡沫和水喷淋两用喷头，适用
6、于扑灭油类易燃液体火灾的高效灭火系统。其原理是当闭式喷头的玻璃球因火灾而爆破后，系统管网内的水向爆破的喷头流动，水流指示器将水流信号传输到灭火控制器，湿式报警阀动作，从报警阀口流出的水，经延时器延时后，驱动水力警铃报警，延时器计时期满，压力开关动作，向火灾报警控制器报警，压力开关在报警的同时，直接连锁自动启动喷淋泵向系统供水灭火。 3.1、系统的设计及计算 首先系统的设计，对于湿式系统自动喷水至喷泡沫的转换时间，按4L/S 流量计算，不应3 分钟。而泡沫比例混合混合器应在流量4L/S 时，符合水与泡沫灭火剂的混合比规定，并且持续喷泡沫的时间不应10 分钟。根据湿式系统自动喷水至喷泡沫的转换时间
7、的设计原则，假如每个水流指示器后，至最不利喷头的管道容积为 720 升，以配水主管采用 DN150可算得：流经管道长度为 40.8 米，所以对于地下室机械式立体车库防火分区大时，为满足转换时间的要求，应根据实际需要布置水流指示器，且尽量布置在管道中间位置；而根据泡沫比例混合混合器的设计原则，在系统中动作时，达到设计混合比的工作条件而提出要求。那么比例混合器系统主管道的压力范围要求为 0.61.2Mpa，而要求水入口处及泡沫入口处，压力基本平衡。另外，持续喷泡沫的时间不应10 分钟，也是用于计算泡沫混合液设计用量。 其次系统的计算，根据规定，闭式喷头选用水成膜或成膜氟蛋白泡沫液。泡沫混合液混合比
8、可采用 3%或 6%，停泊普通汽车且采用有铅汽油的宜采用 3%，停泊使用无铅汽油的汽车采用 6%。那么根据公式就可以得出扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量： 式 1 中，M2泡沫混合液设计用量(L)；A2泡沫喷淋系统的最大保护面积(m2)；R2泡沫喷淋系统混合液供给强度(L/min*m） ；T2泡沫喷淋系统泡沫混合液连续供给时间 10 分钟。另外，考虑到该算法在机械式立体车库中，按泡沫混合液混合比 6%计，则泡沫液的使用量为 768L，而考立体车库是双层列式停车架，灭火时是按上下二层同时喷洒为准。因此，算法也有所不一样。一般双层列式停车架，内置喷头的计算数量为48 个喷头，而 48 个喷头的面积
9、大约为 3270m，若按面积 50m2 计算，根据式 1 可得泡沫液的使用量为 1008 升。需要注意的是，1008 升的算法是针对双层列式停车架，内置喷头的计算数量为 48 个喷头，如果在实际的机械式立体车库中，该算法应按照立体仓库水力计算方法进行，系统分为天花板自动喷水灭火系统和车架内置喷头两部分进行计算。 3.2、立体汽车库喷头的布置 在一般的车库中，喷头的布置应设置在汽车库停车位的上方，而机械式立体汽车库复式汽车车库的喷头，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，且在喷头的上方设置集热板。立体汽车架的停车位，既固定且需要上下左右移动。 ，也就是说在机械式立
10、体车库下层的停车位，也应设侧喷喷头。而目前地下室立体汽车库的设计，如不采用边墙型扩展覆盖喷头，下层停车位的喷头又很难布置，实际工程中，设计人员为了满足侧喷所需要，保护跨度和覆盖半径，大多采用边墙型扩展覆盖喷头。需要解决此设计难题，只需要考虑以下几点：第一是选择热敏性能好的快速响应喷头；第二是在集热板上架内置喷头；第三是选用机械设备的分层托板应该选封闭的，这样能阻挡烟；第四是要注意结构楼板对喷头的设计是有很大的影响。 结束语 总之，机械式立体汽车库，采用闭式自动喷水-泡沫联用灭火系统，目前还是需要大量的理论及规范支持，这样才能使得闭式自动喷水-泡沫联用灭火系统在机械式立体汽车库的广泛应用。而对于机械立式汽车库来说，也可以根据具体汽车库的设计层数，或汽车库建在室内还是室外，选择二氧化碳灭火系统或高倍数泡沫灭火系统。但无论选择哪种，其系统设计参数可以根据相应系统设计规范执行，同时研究其灭火系统，目的也是在为机械式立体汽车库的安全与发展提供基础的保障。 参考文献： 1张明华,王英,韩立姣.机械式立体车库及其灭火系统的设计J.给水排水,2007,S1:272-274. 2段文军.机械式三维立体车库机械结构及控制系统设计D.北京工业大学,2009. 3王辉.机械式立体车库的特点研究及其应用D.湖南大学,2008.
