大型地下机械车库消防方式解析

作者简介：

李志刚（1986- ），男，满族，河北秦皇岛人，本科，中级工程师，研究方向：机械工程。

摘要：

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，机动车数量不断增加，特别是大型车辆增长更快，给城市带来了严重的交通压力。为了缓解城市交通压力，地下车库应运而生。大型机械车库作为一种重要的地下车库形式，具有占地面积小、停车效率高等特点，但其设计中存在消防系统选型、车库内布置等问题。本文通过对大型地下机械车库的设计进行研究，并结合国内外相关标准和规范，对大型地下机械车库消防系统的选型进行了分析，提出了大型地下机械车库消防系统设计中存在的主要问题和解决方案。

关键词：

地下机械车库；喷头布置；高倍数泡沫灭火系统

引言

近年来，随着城市人口的不断增加，停车位短缺问题越来越突出。因此，大型地下机械车库成为了解决这一问题的有效方式。然而，由于大型地下机械车库空间较大，结构复杂，一旦发生火灾，将会造成严重的后果。因此，为了确保大型地下机械车库的消防安全，需要采取有效的消防措施。

一、车库内布置

大型地下机械车库的内部布置直接影响消防系统的布置。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014），地下车库的内部布置应满足以下要求。第一，汽车库、停车场内部应能自然采光和自然通风，其自然采光和自然通风面积应满足相关规定；第二，汽车库、停车场内的通道不宜小于4m×4m，汽车库与修车库、停车场之间的通道不宜小于5m×5m；第三，汽车库、停车场内不得设置夹层，不应采用敞开式汽车库；第四，汽车库和停车场内的通道两侧以及汽车库和停车场内的外墙上不应设置可开启外窗或可开启外阳台；第五，汽车库和停车场内不应设置地沟；第六，汽车库和停车场内不应设置厕所。然而，对于一些大型地下机械车库，由于其占地面积大，经常停放的车辆较多，为了节省占地面积，其内部布置可以采用两部汽车梯，然后将两部汽车梯直接连接到地下室外墙，同时设置楼梯间与地下一层的消防电梯直接相连。

（一）两部汽车梯的布置

对于设有机械设备的地下车库，机械设备一般都设置在地下一层，需要与汽车梯直接连接，因此其汽车梯的设置高度一般不低于2.8m。

当设备用房面积大于1200m2时，应设两部汽车梯，且其汽车梯应直通室外的安全出口。同时，为保证机械设备正常运转，其与汽车梯之间应设置直通室外的安全出口。由于地下车库中有大量的机械设备和汽车，一旦发生火灾，因其体积较大难以快速疏散，因此有必要设置两部汽车梯，同时可将两部汽车梯直接连接到地下室外墙。

（二）楼梯间与消防电梯

目前，很多大型地下机械车库都是两部汽车梯，然后将两部汽车梯连接到地下室外墙。这种方式可以节省占地面积，降低了工程造价。然而，当建筑高度超过15m时，高层建筑防排烟系统需要与其他防烟系统合用；当建筑高度超过100m时，需要设置两部汽车梯、两部消防电梯，会大大增加工程造价。当地下车库的总平面布置不能满足要求时，可以考虑将两部汽车梯设置在不同的防火分区内。例如，对于地下室和裙房之间的防火分区，可以采用封闭楼梯间、防烟楼梯间。两部汽车梯分别设置在两个防火分区内时，可以采用合用前室的方式。

（三）消火栓系统

地下车库的消防系统主要由消火栓系统和自动喷水灭火系统组成。地下车库的消火栓系统宜采用环状管网，其最小管径不应小于DN100。消火栓系统应由消防水源、消防水泵、消火栓、自动喷水灭火系统等组成。当采用环状管网时，一条管网发生火灾，可在火灾发生初期扑灭火灾；当两条或两条以上管网发生火灾时，可在火灾发展中期控制火势蔓延。自动喷水灭火系统作为消防给水系统的一种，主要用于扑救各种类型的火灾，尤其适用于扑救初期火灾。

大型地下机械车库的自动喷水灭火系统为超压报警型，主要由消防水泵、消火栓、喷头等组成。当地下车库发生火灾时，消火栓出水压力为1.0MPa，不小于0.7MPa，此时超压报警阀就会发出信号，通知消防水泵启动，并通过自动喷水灭火系统向消火栓供水。在大型地下机械车库中，采用超压报警阀作为自动喷水灭火系统的信号阀是比较合适的[1]。

二、车库内的防排烟

根据《建规》第5.2.2条和第6.2.1条规定，车库内不应设置排烟罩和排烟窗，并不得设有固定、常闭的或常开的排烟口，当必须设置时，应采用机械排烟系统。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014）第5.1.3条规定，地下汽车库的自然排烟系统应采用机械加压送风方式[2]。为了防止排烟管道与汽车库内部结构形成连通空间，防止烟气进入汽车库内部，增加了防烟楼梯间的前室及封闭楼梯间。机械加压送风系统不仅可以满足机械排烟的要求，而且还可以有效降低楼梯间烟气进入电梯间的可能性。对于大型地下机械车库而言，由于空间有限，一般不会采用加压送风方式。在地下机械车库中，常闭式排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上。

（一）机械排烟

机械排烟主要是利用机械排烟系统将火灾时产生的烟气排到室外。机械排烟方式是目前地下车库最常用的排烟方式。通过对某大型地下车库的调研，该大型车库共设置了4个机械排烟系统，每个排烟口均采用独立的风管送风系统，每个排烟口均设置了手动和自动两种开启方式，排烟风机分别布置在两个防火分区中。排烟风机采用的是2台25kW的排烟量为2500m3/h的排烟风机，排烟管采用的是150mm的镀锌钢管。

（二）排烟口设置

《建规》第5.2.4条规定，自然排烟系统的排烟口应均匀布置，其间距不应大于100m，排烟口不应设在顶板或梁上。《建规》第6.1.13条规定，机械排烟系统的排烟口和排烟口距最近的外墙之间距离不应小于5m。为了满足机械排烟的需要，可以将排烟口设置在靠近顶棚的墙面上或者与墙面距离不小于5m的顶棚上。当排烟口安装在顶板、梁上时，距离不宜小于100m。对于排烟管道的敷设位置，如果不影响车辆的正常使用，建议采用自然排烟方式。如果在车库内设置机械排烟系统，应设置机械排烟系统与自然排烟系统合用的排烟口。

（三）排烟风机选择

对于大型地下机械车库而言，一般都采用竖井排烟方式。这种方式的排烟风机一般均设置在地面上，很少设置在地下。在这种情况下，排烟风机的选择就显得尤为重要。如果采用普通风机，其排风量小、噪音大。根据《高规》第7.1.3条规定：排烟风机的型号应按排烟量确定。第7.1.4条规定：排烟风机宜选用轴流式送风机、电动送风机或电动排烟机。当排烟量不大于30m3/h时，可采用轴流式送风机；当排烟量大于30m3/h时，应采用电动送风机或电动排烟机。对于大型地下机械车库而言，为了保证通风量满足要求，一般都会设置多台高流量排烟风机或双速排烟风机。对于高流量风机而言，其风量与排烟量较小的机械加压送风系统所用风量要大得多，因此在设计排烟系统时应慎重考虑[3]。

三、车库内消防设施选型

对于大型地下机械车库，内部空间较大，火灾荷载也较大，火灾危险性较高，因此在消防系统选型中，要结合车库内部情况进行合理选择。针对大型地下机械车库内的消防设施，可以选择自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、固定灭火系统和气体灭火系统等。对于固定灭火系统，可以采用自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统；对于水喷雾灭火系统，可以采用固定消防炮或移动式消防炮等；对于气体灭火系统，可以采用固定式灭火器或移动式灭火器等。在不同的车库内可根据实际情况进行选择。

（一）自动喷水灭火系统

自动喷水灭火系统是一种成熟的灭火设施，其火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统已得到广泛应用。自动喷水灭火系统由火灾探测器、感温探测器、水流报警装置、手动报警按钮、信号阀、水流指示器、压力开关和喷头等组成。在发生火灾时，通过消防水泵、喷淋系统或其他洒水喷头向火层喷洒适量的水，在一定时间内实现扑灭火灾的目的。在系统设计中，要根据车库的不同功能和火灾危险性选择不同的灭火方式。对于单层或多层机械车库，一般宜采用水喷雾灭火方式；对于多层车库，一般宜采用自动喷水灭火系统，并根据消防水泵或喷淋系统的控制方式，按《自动喷水灭火系统设计规范》（GB50084-2014）要求设置自动喷水灭火系统[4]。

（二）水喷雾灭火系统

水喷雾灭火系统是通过一定压力将水雾化成直径约为5mm的水雾粒，在火灾发生时，水雾粒能迅速覆盖被保护场所，起到灭火作用。水喷雾灭火系统采用水作为灭火剂，在保护区域内不会造成任何污染，灭火后不会留下任何痕迹。水喷雾灭火系统一般在机械车库内使用较多，但也存在一定问题。首先，水喷雾灭火系统中的水是以液态的形式存在的，而地下机械车库内部空间一般都是相对密闭的，因此在设计时需要注意水箱和储水箱的布置。其次，地下机械车库内往往会设置通风管道，这些管道中通常含有可燃气体，因此在设计时要对管道进行严格设计，避免出现泄漏和爆炸事故。最后，当地下机械车库发生火灾时，其内部空间较为封闭，火灾发生后会产生大量烟雾和有毒气体，因此要设置排烟装置和通风管道。

（三）固定灭火系统

固定灭火系统是一种消防设施，由供水、供气、水泵、消防泵、管网和喷头等组成。该系统在地下车库内应用较多，是地下车库内的主要消防设施之一。一般情况下，自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统较为常用。自动喷水灭火系统主要由喷头、报警阀组、管道组件及供水设施等组成，是一种比较先进的消防设施，可有效控制地下车库内的火灾。在固定灭火系统中，最常用的就是自动喷水灭火系统和水喷雾灭火系统，可以在不同情况下使用[5]。

四、存在的问题及解决方案

大型地下车库消防系统选型应根据车库内设置的火灾自动报警系统和自动灭火系统等选择合适的消防设施，并要注意相互配合，避免出现相互制约。例如，在火灾自动报警系统与自动灭火系统相互配合时，可以选择合适的探测器，如火灾探测器和烟感探测器组合使用。如果火灾探测器与自动灭火系统都安装在同一层，可以考虑采用火灾报警控制器和消火栓箱组合的形式。如果没有设置火灾报警控制器，也可以根据车库内的消防控制中心来确定。

大型地下机械车库消防系统设计中存在的另一个主要问题是车库内的布置问题。由于大型地下机械车库室内空间有限，当车库内布置有电动汽车库、非电动汽车库时，应根据其特点采用不同的消防方式。例如，大型汽车库和非电动汽车库的防火分区面积不得大于300m2；当设置在首层时，防火分区面积可不大于400m2；当设置在地下一层时，防火分区面积可不大于400m2；当设置在地下二层时，防火分区面积可不大于200m2。对于大型汽车库和非电动汽车库，由于其使用功能不同，两者的防火分区面积相差较大。因此，在设计时要注意车库内布置的合理性。同时，应注意大型地下机械车库内疏散楼梯和安全出口的布置。

结语

综上所述，本文主要分析了大型地下机械车库消防系统设计中存在的问题，并针对这些问题提出了相应的解决方案。具体来说，在消防系统选型上，应充分考虑车库的使用功能、车库内使用人群的特点以及停车方式的变化等因素，选用不同的消防系统；在车库内布置上，要充分考虑车库内空间布局和使用功能、停车场与住宅单元之间的关系以及地下车库与住宅建筑之间的关系等因素，合理布置消防车道；在消防系统设计上，应根据车库的使用功能、防火分区划分、不同防火分区停车方式及建筑构造等因素，确定不同的灭火系统。本文提出了大型地下机械车库消防系统设计中存在的主要问题和解决方案，目的是提高大型地下机械车库的消防安全性，为以后大型地下机械车库消防设计提供一些参考和建议，从而提高大型地下机械车库设计水平。

参考文献

[1]路世昌，叶超，姜明理，等.组合建造地下车库消防电梯设置及防火设计探讨[J].城市建筑，2023，21（10）：132-134.

[2]孙逊，许小丹.基于立体车库智慧消防系统的分析研究[J].科技视界，2023，14（08）：60-63.

[3]王起，于秋燕，董骥，等.地下圆筒形机械式立体车库消防重点问题[J].建筑技术，2023，54（14）：57-61.

[4]刘保龙，尚柱，齐树凯，等.地下车库通风排烟消防设计研究[J].消防界（电子版），2023，9（13）：126-128.

[5]刘玖玲，徐京晖.对大型地下机械车库消防方式的探讨[J].给水排水，2004（06）：56-58.