全自动机动车库防火设计

刘 元 平

(吕梁市建筑勘察设计院，山西 吕梁 033000)



全自动机动车库防火设计

刘 元 平

(吕梁市建筑勘察设计院，山西 吕梁 033000)

针对城市静态交通的现状，阐述了全自动机动车库防火设计的必要性和特殊性，并结合实际工程案例，对机械式全自动机动车库的防火设计进行了介绍，在保障人民生命财产安全的前提下，缓解了城市静态交通的困局。

全自动机动车库，静态交通，防火设计

0 引言

伴随着社会经济的不断进步与发展以及人民生活水平的显著提高，越来越多的人拥有自己的家庭轿车。导致了城市机动车无论是数量还是类型与之前相比都发生了较大变化，出现了城市机动车数量急剧膨胀而城市用地日渐减少，停车需求难以满足的局面。使原本已经很落后的城市基础设施不能适用，加上对静态交通的认识不足，停车设施的建设远远不能满足需要，致使停车问题日益尖锐。不仅停车困难，由于占用道路停车，使已经拥堵的城市动态交通进一步恶化，严重影响了城市居民的出行交通和生活质量。

停车问题越来越显其社会性与公众性，停车功能也已成为很多建筑物必备的基本功能，停车设计也是建筑设计中大量涉及的基本设计问题。而引入机械式机动车库是解决这个静态交通困局的一种主要手段，机械式机动车库是近年来新发展起来的一种利用机械设备提高单位面积停车数量的停车形式。机械式机动车库的应用很大程度上缓解了停车难的问题。因此，机械式立体车库的快速发展是今后静态交通改革的主要方向。

1 全自动机动车库的含义及防火设计的必要性、特殊性

全自动机动车库是一种室内无车道，且平时无人员进出的一种特殊的机械式机动车库。这类机动车库规模大，停车数量多，车辆进出靠机械传送。此类车库一旦发生火灾，不仅车辆疏散难度很大，而且灭火难度也很大。有必要通过对车辆数、防火分隔措施及消防设施设置等的规定来减少和防止火灾对汽车的危害，保障社会主义经济建设的顺利进行和人民生命财产的安全。

GB 50067—2014汽车库、修车库、停车场设计防火规范5.1.1条 从机动车库消防安全的有关要求及防火分区在使用上的经济合理性出发，为适应汽车库建设的要求规定了汽车库防火分区的最大允许建筑面积。规范规定一二级耐火等级的地下机动车库一个防火分区的最大允许建筑面积为2 000 m2，设置自动灭火系统时，一个防火分区的最大允许建筑面积可增加到4 000 m2。一般一辆汽车的停车面积约为30 m2～40 m2，根据这一停车面积计算，一个防火分区内最多停车数为100辆左右。而这样的防火分区面积及停车指标对于室内无车道且无平时人员停留的全自动机动车库的建设和运行产生了较大影响。下面通过实际工程案例对机械式全自动机动车库防火设计的特殊性进行了反思。

2 临县农机花园住宅小区地下车库防火设计反思

2013年受山西六建集团有限公司委托，承接了临县农机花园住宅小区地下机动车库设计项目，该项目为地下1层机械式全自动机动车库，总建筑面积为4 547.42 m2，停车总数为220辆，车库建筑规模按停车当量数划分属于中型机动车库；车库防火分类按停车(车位)数量和总建筑面积划分属于Ⅱ类汽车库。

2.1 全自动机动车库的被动防火措施的设置要点

对于此类室内无车道且平时无人员停留的全自动机动车库的防火分隔，GB 50067—2014汽车库、修车库、停车场设计防火规范5.1.1条条文说明中明确了此类机动车库不应以防火分区的最大允许建筑面积为指标进行防火分隔，而应以停车数量为指标的防火分区划分原则进行防火分隔。经调研发现，以防火分区的最大允许建筑面积为指标进行防火分隔，一个防火分区内的最大停车数量为50辆，这一规定对全自动机动车库的建设和运行产生了如下影响：

1)影响运行效率。一个全自动机动车库如果防火分区过多，必然会使汽车库内运载车辆的机械装置得不到有效的行程空间而影响运行速度。

2)增加建设成本。一个全自动机动车库如果防火分区过多，会增加防火墙或防火卷帘的设置数量，从而大大增加了建设成本。同时，防火分区过小也会造成更多地采用搬运设备和控制设备，增加设备成本。

3)结构难以优化。全自动机动车库的最大优点是根据总体布局需要，结合机械停车设备的技术要求与合理的柱网关系设计出既能最大量地提供停车泊位，又能保证运行效率的机动车库，但如果防火分区过小，将会使设计方案难以优化，使有限的土地资源不能有效利用，造成资源浪费。

2003年—2007年间，中国科学研究院建筑防火研究所、清华大学公共安全研究中心、中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室等科研单位，对全自动机动车库进行了一系列的理论及实验研究。通过实验获得了地下全自动机动车库内火灾的发展与蔓延特性、温度场的变化趋势、烟气流动及烟气浓度变化规律等，实验研究结论如下：

1)车体的密封性对车厢内着火的火灾有着非常重要的影响，在车窗关闭的情况下，由车厢燃起的火灾实验均出现了因供氧不足而自动熄灭的情况。

2)汽车发生火灾时，车内最高温度可达1 000 ℃左右。

3)全自动机动车库结构对防止火灾蔓延有如下表现：a.由于全自动车库无需预留驾驶人员上下车的空间，一个停车单元内每个停车位最小宽度为车宽+0.15 m,相邻汽车间横向距离较小，火灾初期即发生辐射蔓延，在消防救援展开之前(按15 min计)，整个停车单元的车辆均有可能被引燃。因此，必须限制每个停车单元的停车数量。b.实验表明，汽车火灾产生的火焰会贴壁上卷，但因为着火部位一般距楼板边缘有一定距离且停车单元间采用了耐火极限不低于2.00 h的防火隔墙和耐火极限不低于1.00 h的不燃性楼板，故卷至上层的火焰温度在很大程度上得到削减。即使自动灭火系统失效，在消防队员到来之前(按15 min计)，火灾也很难在上下相邻单元之间蔓延。c.由于相对单元间被一定宽度的运车巷道隔开，相对单元接受到的辐射热通量远小于临界辐射热通量，故不会被辐射引燃。实验中曾出现过飞火及物件爆裂的情况，但由于每个单元净高(车高+微升微降高度+0.05 m,且不小于1.60 m)较低，影响范围较小。所以，全自动机动车库内发生火灾时，火灾在相对单元间蔓延的可能性非常小。d.汽车火灾的大部分情况是线路短路引起的自燃，且多在组件杂乱的发动机舱内发生，由于发动机舱直接连通大气，供氧充足，可燃物多，由发动机舱开始蔓延的火势发展及蔓延非常快。e.引燃的实验结果显示，车厢内遗留烟头引起的火灾发展极其缓慢，自熄的可能性很大。

基于实验研究结论，室内无车道且平时无人员停留的全自动机动车库，当采用耐火极限不低于2.00 h的防火隔墙和耐火极限不低于1.00 h的不燃性楼板分隔成多个停车单元，且每个停车单元内的停车数量不大于3辆时，单个防火分区的最大停车数量为300辆。这样才能在保证消防安全的基础上，与我国全自动机动车库行业的发展相适应。

2.2 全自动机动车库的主动防火措施的设置要点

全自动机动车库应设置自动灭火系统、火灾自动报警系统、排烟设施等消防设施。

自动灭火系统应设置自动喷水灭火系统。根据调查，设置自动喷水灭火系统是及时扑灭火灾、防止火灾蔓延扩大、减少财产损失的有效措施。在进行自动喷水灭火系统设计时，火灾危险等级按中危险级Ⅱ级确定。自动喷水灭火系统应选用快速响应喷头，尚应按停车的载车板分层布置。这是根据这类汽车库自身的特点，规模大、停车数量多，车辆进出靠机械传送，此类车库一旦发生火灾，疏散和灭火救援极为困难，易造成重大财产损失，必须依靠自动喷水灭火系统将初期火灾进行有效控制。全自动机动车库的停车位既固定又是上下左右前后移动的，而且由于有多层载车板，故车库整体层高较高，为确保全自动机动车库自动喷水灭火系统有效灭火，喷头应按载车板分层布置，并应设置在停车位的上方或侧上方，确保汽车停放部位位于喷头的直接保护下部，及时扑灭初期火灾。

由于全自动机动车库内平时无人员存在，起火不易发现，所以一旦发生火灾极可能导致重大财产损失，为早期发现和通报火灾，并及时采取有效措施控制和扑救火灾，全自动机动车库内应设置火灾自动报警系统。但由于汽车库内通风不良，又受车辆尾气的影响，不少安装了烟感报警的设备经常发生故障。因此，在平时无人滞留，且不适合安装感烟火灾探测器，但发生火灾时需要及时报警的场所，宜选择点型感温火灾探测器，且应根据使用场所的典型应用温度和最高应用温度选择适当类别的感温火灾探测器。为确保火灾报警和灭火设施的正常运行，设置火灾自动报警系统和自动灭火系统的汽车库应设置消防控制室，并应有专人值班管理。

地下全自动机动车库由于防火分区的防火墙分隔和楼层的楼板分隔，且车辆进出靠机械传送，无直接通向室外的汽车疏散出口，该类汽车库一旦发生火灾，会产生大量的烟气，而且有些烟气含有一定的毒性，不能迅速排出室外，给消防队员进入地下扑救带来困难。因此，该类规模较大的地下汽车库应设有独立的机械排烟系统，能及时有效地将烟气排出室外，为扑救火灾创造有利的条件。在进行机械排烟系统的设计时，应划分防烟分区，防烟分区的建筑面积不宜大于2 000 m2，且防烟分区不应跨越防火分区。防烟分区可采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下凸出不小于0.5 m的梁划分。每个防烟分区应设置排烟口，排烟口应设置在顶棚。排烟口距该防烟分区内最远点的水平距离不应大于30 m。排烟风机可采用离心风机或排烟轴流风机，由于地下车库火灾时产生的高温散发条件较差，所以国家标准规范规定排烟风机应保证280 ℃时能连续工作30 min。在穿过不同防火分区的排烟支管上应设置烟气温度大于280 ℃时能自动关闭的排烟防火阀，排烟防火阀应连锁关闭相应的排烟风机。又由于该类地下机动车库处于封闭的环境中，无自然进风条件，因此国家标准规范规定该类机动车库内的防烟分区在设置排烟系统的同时应增设补风系统，且补风量不宜小于排烟量的50%。在设计中，应尽量做到送风口在下，排烟口在上，这样能使火灾时产生的浓烟和热气顺利排出。

2.3 全自动机动车库的检修及灭火救援设施的设置要点

考虑到全自动机动车库内平时除检修人员以外，没有其他人员进入，因此国家标准规范规定此类汽车库可不设置人员安全出口，但考虑到检修及在火灾情况下，检修人员及消防救援人员仍需进入车库进行检修及灭火，因此应按规范规定设置供检修及灭火救援用的楼梯间，每个停车单元间还应留有一定宽度的检修及灭火救援通道，并在检修及灭火救援通道、楼梯间设置相应的室内消火栓。

3 结语

面临城市静态交通困局，作为一名建筑设计人员，不得不紧跟时代步伐，面对现实、着眼未来，不断地提高自身业务水平，在保障人民生命财产安全的前提下缓解当前城市面临的静态交通困局。

[1] GB 50016—2014，建筑设计防火规范[S].

[2] GB 50067—2014，汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].

[3] JGJ 100—2015，车库建筑设计规范[S].

On fireproof design of fully-automatic mechanic garage

Liu Yuanping

(LvliangArchitecturalSurveyandDesignInstitute,Lvliang033000,China)

According to the status of the urban static traffic, the paper illustrates the necessity and specialty of the fireproof design in the fully-automatic mechanic garage, introduces its fireproof design of the garage according to the engineering cases, so as to relieve the difficulties in the urban static traffic with the premise of ensuring people’s life and fortune.

fully-automatic mechanic garage, static traffic, fireproof design

1009-6825(2016)20-0245-02

2016-05-05

刘元平(1971- )，女，工程师，一级注册消防师

TU998.12

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