某地下停车库自动喷水—泡沫联用灭火系统设计

尹福林

0 引言

随着房地产行业的迅速发展，近几年大型的住宅小区如雨后春笋般涌现，而日益突显的停车难问题越来越严重。为了给住户提供更多的停车位，很多新建的小区地下室都做成了功能复杂的大型地下车库，停车位几百甚至上千个，有的还地下两三层，防火分区多达几十个。如此大面积的地下车库势必会增加建筑物及人们财产的火灾隐患，也对如何加强地下车库消防设施的灭火效率提出了更高的要求。

自动喷水—泡沫联用灭火系统是一种对汽车库灭火十分有效的系统，该系统在性能上弥补了普通自动喷水灭火系统对扑灭B类火灾的不足之处。虽然相关的规范对自动喷水—泡沫联用灭火系统设计作了具体的规定，但是在实际应用中的可行性上仍存在诸多问题，笔者了解到很多地方对该系统的设计并不强求实际的应用效果。本文结合笔者设计的一个工程实例对自动喷水—泡沫联用灭火系统进行阐述，以此与大家交流。

1 工程概况

本工程位于上海市普陀区，小区总建筑面积21万多平方米，包括22幢高层住宅建筑单体，地下室建筑面积4万余平方米，分成10个防火分区，汽车库总共停车956辆，根据上海市DGJ 08-94-2007民用建筑水灭火系统设计规程，本工程地下车库采用自动喷水—泡沫联用灭火系统，地下室平面及防火分区见图1。

2 系统组成及工作原理

在普通的自动喷淋灭火系统中并联一个泡沫液贮罐，在泡沫液贮罐出口处配上控制阀，通过泡沫比例混合器与喷淋管道相连接，系统简图见图2。其工作原理为:当发生火灾时，闭式喷头出水，报警阀打开，水压使泡沫液控制阀打开，水流指示器动作联动泡沫液罐进水管上的电磁阀打开，水压使泡沫液罐的泡沫液进入泡沫比例混合器，然后输入管道，混合液从喷头喷出，遇空气后自动生成灭火泡沫。

3 系统设计与计算

泡沫液与水混合后的液体在流体力学性质上与一般的自来水相差不大，因此其水力计算方法可视同普通的自动喷水灭火系统。本工程地下室消防水泵房设于东面2号水泵房内，泵房内分别设两台消火栓泵和喷淋泵，消火栓泵和喷淋泵直接从城市市政管网上吸水。根据GB 50084-2005自动喷水灭火系统设计规范汽车库按中危险等级Ⅱ级设计，喷淋系统设计参数:8 L/(min·m2)，作用面积:160 m2。

1)泡沫混合液量计算:

其中，W为泡沫混合液量，L;I为泡沫混合液供给强度，取8 L/(min·m2);S为喷头的作用面积，取160 m2;T为连续供给泡沫液的时间，取10 min。

2)泡沫液量Wp和泡沫液贮罐选用:

其中，Wp为泡沫液量，L;b为采用的泡沫混合比，取6%。

泡沫液贮罐的有效容积取 1.2Wp，768 ×1.2=921.6 L，泡沫液贮罐选用水成膜泡沫液储罐，型号PGNL1000，共两个，一用一备。

3)泡沫比例混合器选型:

《自动喷水灭火系统设计规范》规定:自动喷水—泡沫联用灭火系统在流量不小于4 L/s时应符合水与泡沫灭火剂的混合比规定，而自动喷淋系统计流量30 L/s，因此选择混合液流量4 L/s～32 L/s，混合比6%，DN150的泡沫比例混合器。

4 系统管道设计和系统设备位置的确定

本工程防火分区面积较大，每2个或3个防火分区需1套湿式报警阀，共需5套湿式报警阀，根据《自动喷水灭火系统设计规范》5.0.8.1规定:湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间，按4 L/s流量计算，不应大于3 min;按此规定可以初略计算出系统允许泡沫比例混合器和最不利喷头之间的距离，按喷淋主干管径100计算，流量4 L/s时，流速0.46 m/s，3 min 内输送距离82.8 m。为了满足输送距离的限制，结合工程实际情况，本设计把泡沫液储罐(一用一备)和泡沫液控制阀(两个)放在水泵房报警阀附近，而在每个防火分区设置多个水流指示器和比例混合器(一般自动喷水灭火系统每个防火分区只需设一个水流指示器即可，而本工程12个防火分区共设置了38个水流指示器)比例混合器通过泡沫液管道与水泵房内泡沫液储罐相连，在系统交付使用前让比例混合器和泡沫液储罐间的连接管道预先充满泡沫液，这样设计的好处是可以节省泡沫液在管道中的传输时间，使泡沫液储罐的服务半径扩大许多，通过以上的设计做法本工程只需设两个泡沫液储罐(一用一备)。

5 喷淋泵的选用及系统减压的确定

自动喷水—泡沫联用灭火系统由于采用普通喷头，最不利点系统设计的喷头工作压力取0.1 MPa，但系统选用的压力式泡沫混合装置，其工作压力范围为0.6 MPa～1.0 MPa。为满足地下车库最不利点部位的压力要求，喷淋泵的扬程选用0.80 MPa，系统设计流量30 L/s，喷淋泵选用 XBD30-80-HY，流量30 L/s，扬程80 m，单台功率45 kW。而《自动喷水灭火系统设计规范》规定中危险等级场所各配水管入口处的压力不宜大于0.4 MPa，所以本工程在各个水流指示器的后端加设减压孔板，减压孔板直径44mm，减去压力 0.40 MPa。

6 结语

大型地下车库的消防问题越来越引起人们的关注，自动喷水—泡沫联用灭火系统以其高效的灭火性能也日益更多地应用于实际工程当中。不过在设计过程当中笔者也体会到关于自动喷水—泡沫联用灭火系统规范有些地方规定不是很明确，比如泡沫液的设计强度，泡沫比例混合器的开启方式和时间，很多地方还是引用《低倍数泡沫设计规范》，但由于该规范制定比较早，和目前的实际情况有不相符的地方或是不够明确的地方，所以建议规范应作出系统的规定。

［1］《自动喷水灭火系统设计手册》编委会.自动喷水灭火系统设计手册［M］.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［2］王增长，曾雪华，孙惠修.建筑给水排水工程［M］.第4版.北京:中国建筑工业出版社，2003.

［3］虞启义，徐良斌，虞 伟.火探管式自动探火灭火系统的探讨［J］.山西建筑，2009，35(13):172-173.