对Ⅰ类地下汽车库设置湿式喷水—泡沫联用系统探讨-

论文导读：
摘 要：本文介绍了湿式喷水－泡沫联用系统的组成、工作原理，并结合工程实例，阐述了地下汽车库设置湿式喷水－泡沫联用系统的消防设计过程。
关键词：Ⅰ类地下汽车库 湿式喷水－泡沫联用 泡沫液
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上停车难的矛盾日益凸显，尤其是大中型城市更加突出，地下汽车库的建设日趋增多。由于地下汽车库的建筑面积较大，一般由数个防火分区组成。因此，地下汽车库设置的自动灭火系统能否在第一时间内有效扑灭初期火灾，消防设计是否合理就成了地下汽车库设计的关键。下面笔者结合工程实例，对地下汽车库设置湿式喷水－泡沫联用系统谈一点体会。
1 设置湿式喷水－泡沫联用系统的依据
依据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067－97，以下简称《车规》）第3.0.1条规定，停车数大于300辆的地下汽车库为Ⅰ类汽车库；依据《车规》第7.3.1条规定，Ⅰ类地下汽车库宜设置泡沫喷淋灭火系统；依据《车规》第7.2.1条和第7.2.2条规定，停车数超过10辆的地下汽车库应设置自动喷水灭火系统，其危险等级可按中危险级确定。从以上消防技术规范的规定中不难得出，采用湿式喷水－泡沫联用系统作为Ⅰ类地下汽车库的自动灭火系统是可行的。
2 湿式喷水－泡沫联用系统的组成及其工作原理

2.1系统组成

系统由湿式系统和钢制（内带橡胶囊）泡沫罐、泡沫液、泡沫比例混合器、泡沫液控制阀、压力泄放阀、控制管道及附件组成。

2.2工作原理

在正常情况下，系统处于准工作状态，管道内充满压力水。同时，压力泄压阀把控制管道中的压力水排放掉，泡沫液控制阀自动打开，泡沫罐中的泡沫液经泡沫液控制阀、泡沫液排放管道、单向阀和泡沫比例混合器的流量孔板进入泡沫比例混合器的低压区，与从湿式系统主管道进入泡沫比例混合器的水混合后，形成规定比例的泡沫混合液，再经管道输送至洒水喷头进行灭火，如图1所示。
3 工程实例消防设计

3.1工程概况

该项目为中石油总公司乌鲁木齐公司综合楼地下汽车库。该地下汽车库由A、B、C、D四个防火分区组成，建筑面积15424㎡，可停汽车353辆，其中A区可停车94辆、面积3631㎡，B区可停车70辆、面积3918㎡，C区可停车98辆、面积3956㎡，D区可停车91辆、面积3919㎡。依据《车规》第

3.0.1条规定，该地下汽车库属于Ⅰ类地下汽车库。

3.2消防设计

该地下汽车库设有火灾自动报警系统、室内消火栓系统、机械排烟系统、送（补）风系统、应急广播系统及应急照明系统，设有三组湿式喷水－泡沫联用系统，其中B区、D区均设独立的湿式喷水－泡沫联用系统，A区和C区共设－组湿式喷水－泡沫联用系统。采用ZPHY-100/70型泡沫比例混合器，其工作压力为0.6～1.2MPa、混合液流量为75～1875L/min；地下汽车库的四组报警阀设置在同一设备间内，且与最近A区泡沫罐的距离为36m、与最远D区泡沫罐的距离达110m；泡沫比例混合器安装在距泡沫罐40～50m的湿式喷水－泡沫联用系统的主管道上，且与泡沫罐之间连接的管道DN70为空管。

3.3消防设计计算

3.1规范规定的最小泡沫液用量

依据《喷规》第

5.0.8条规定，地下汽车库的最小泡沫液用量为：

QL＝I×S×t×b÷1000
式中QL—湿式喷水－泡沫联用系统泡沫液用量（m3）。
I—泡沫液供给强度（L/min·m2）；对汽车库来说，I取8L/min·m2。
S—作用面积（㎡）；对中危险Ⅱ级来说，S取160㎡。
t—连续喷泡沫液的时间（min），t取10min。
b—泡沫混合比；对汽车来说，b取3%。
即地下汽车库的最小泡沫液用量QL
QL＝8×160×10×3%÷1000＝0.384m3

3.2确定每个分区喷头的数量

A区最不利处作用面积内共设洒水喷头20只，B区最不利处作用面积内共设洒水喷头21只，C区最不利处作用面积内共设洒水喷头20只，D区最不利处作用面积内共设洒水喷头16只；洒水喷头选用ZSTZ15/68型，其工作流量为80L/min。

3.3每个分区设计的最小泡沫液用量

每个分区设计的最小泡沫液用量为：
QL设＝n×qL×t×b÷1000
式中QL设—设计的最小泡沫液用量（m3）；
qL—喷头的工作流量（L/min）；
t—连续喷泡沫液的时间（min），t取10min；
b—泡沫混合比；对汽车来说，b取3%。
即每个分区设计的最小泡沫液用量为：
QL设A＝20×80×10×3％÷1000＝0.48m3；
QL设B＝21×80×10×3%÷1000＝0.504m3；
QL设C＝20×80×10×3％÷1000＝0.480m3；
QL设D＝16×80×10×3%÷1000＝0.384m3。

3.4泡沫罐的选用

泡沫罐容积V为A、B、C、D区中设计的最大泡沫液用量的1.5倍，即V＝1.5QL设B＝0.756m3；然后再根据生产商提供的产品规格选用容积与泡沫罐容积V相近的泡沫罐。
从以上的计算不难得出，每个分区设计的最小泡沫液用量和消防设计中选用的泡沫罐（2.0m3）均大于或等于规范规定的最小泡沫液用量，符合《喷规》的要求，说明喷头的布局和设置合理。
4 对消防设计存在问题的分析

4.1在计算泡沫液用量时，应注意泡沫液的选用和混合比。

由于水成膜（AFFF）泡沫液主要用于扑灭油类及碳氢化合物的火灾，混合比为3%，不适用扑灭水容性甲、乙、丙类液体和含氧添加剂含量体积比超过10%的无铅汽油的火灾；加之目前我国政府要求汽车使用无铅汽油。因此，依据《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151－92、2000年版）第2.1.2条规定，汽车库采用湿式喷水－泡沫联用系统时，泡沫液应选用抗容性泡沫液，混合比为6%。

4.2核算湿式系统自喷水至喷射泡沫的转换时间

按4L/s流量计算A、B、C、D区的论文导读：　《自动喷水灭火系统设计规范》图集04S206注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文上一页12
湿式系统自喷水至喷射泡沫的转换时间，祥见表2。从表2可以得出，A、B、C、D区湿式系统自喷水至喷射泡沫的转换时间均小于3min，符合《喷规》对该系统转换时间的要求。

4.3ZPHY-100/70型泡沫比例混合器的流量下限值75L/min不足。

由于湿式系统自喷水至喷射泡沫的转换时间按流量4L/s进行计算。因此，泡沫比例混合器的最小流量为4L/s，即泡沫比例混合器的流量下限值为240L/min。

4.4报警阀组与泡沫罐之间的距离，超过了规范的规定。

笔者在审核中石油集团总公司乌鲁木齐公司综合楼的消防设计图纸时发现，地下汽车库的四组湿式报警阀设置在一个设备间内，与最近A区泡沫罐的距离为36m，与最远D区泡沫罐的距离达110m，大大超过规范对它们之间的安装要求。后来经建筑单位、设计单位与消防部门多次协商，A、B、C、D区均设独立的湿式喷水－泡沫联用系统，报警阀组与泡沫罐安装在各分区中心附近的设备间内，且两者之间的距离不应大于5m。

4.5在泡沫比例混合器与泡沫罐之间连接的管道内预先注满泡沫液。

由于《喷规》）第5.0.8条第1款规定，限制了泡沫罐的服务半径。因此，在工程竣工交付使用前，应在泡沫比例混合器与泡沫罐之间连接的管道DN70内预先注满泡沫液，相当于将泡沫罐向最不利点喷头处进行了延伸，增大了泡沫罐的有效服务半径。

4.6泡沫罐的设置。

泡沫罐应设置在耐火极限不低于2.00h的隔墙、1.50h的楼板和甲级防火门与其它部位隔开的房间内，且泡沫罐四周应设宽度不小于800㎜的检修通道，顶部与梁或楼板底面基层的距离不小于600㎜。

4.7喷头的选用。

洒水喷头属于非吸气型喷头，由于供给泡沫混合液发泡的空气不足，使喷洒的泡沫混合液液体与水极为相似。因此，湿式喷水－泡沫联用系统的喷头可采用普通洒水喷头，无需采用专用的泡沫喷头。
5 结束语
从上述消防设计中存在的问题分析可知，在设计湿式喷水－泡沫联用系统时主要应注意下列的问题：

5.1正确选用泡沫液的类型及其混合比。

5.2根据湿式系统自喷水至喷射泡沫的转换时间，合理确定泡沫罐的有效服务半径。

5.3应严格限制报警阀组与泡沫罐之间的距离。

5.4泡沫比例混合器的最小工作流量不得小于4L/s。

5.5泡沫罐应设在独立的房间内且该房间的隔墙和门应符合有关规范的规定。

参考资料：
《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067－97
《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084－2001
[3]《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151－92
[4]《自动喷水灭火系统设计规范》图集04S206
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文