垂直升降类机械式汽车库室内消火栓系统设计的探讨

倪恺

（兰州有色冶金设计研究院有限公司，甘肃 兰州 730030）

机械式汽车库设计中，室内消火栓系统设计是给排水设计人员必须面对的技术问题之一。《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014）要求，“汽车库、修车库应设置室内消火栓系统”。

图1

1 垂直升降类机械式汽车库的室内消火栓系统设计

1.1 汽车库特点

垂直升降类汽车库亦可称为塔式立体停车库，它是通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车库。

垂直升降类停车设备的工作原理是：用提升机构将车辆或载车板升降道指定层，然后用安装在提升机构上的横移机构将车辆或载车板送入存车位；或是相反，通过横移机构将制定存车位上的车辆或载车板送入提升机构，提升机构降到车辆出入口处，打开库门，驾驶员将车辆开走。

该类汽车库一般以两辆车为一个层面，整个存车库内设20～25层停车面，即可停放40～50辆车，占地面积≤50m2，建筑高度约35～50m，停车总数≤50辆。车库内部停车机械设备紧贴车库外围护结构，各停车层面四周不设检修平台及楼梯间，仅底层中部提升机两侧保留人员出入空间，兼做汽车库检修区域。其空间利用率极高，室内无车道且无人员停留。其平面及立（剖）面见图1。

1.2 汽车库室内消火栓系统设计

通常情况下，垂直升降类机械式汽车库停车数超过5辆，且属于“室内无车道且无人员停留的机械式汽车库”。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014）要求，“楼梯间及停车区的检修通道上应设置室内消火栓。”同时根据该规范要求，“高层汽车库和地下、半地下汽车库，其室内消防给水管网应设置水泵接合器。”

2 垂直升降类机械式汽车库室内消火栓系统设计存在的问题

现行《车库建筑设计规范》（GJG100-2015）及《机械式停车库工程技术规范》（JGJ/T 326-2014）中并未对垂直升降类汽车库的检修平台设置形式、设置位置进行明确要求，且《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014）仅对停车数大于100辆的室内无车道且无人员停留的机械式汽车库做出了设置楼梯间的要求。故当前此类车库多仅在底层中部提升机两侧保留人员出入空间，在汽车提升机构后端留出600～700mm狭小区域预留垂直爬梯、布置线缆兼做检修区域。此类做法使车库占地空间最小化，且未违反相关规范的设计要求。而对于给排水专业设计人员，为了满足《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》布置室内消火栓的相关要求，只能将车库底层部分区域视作检修区域，并布置室内消火栓，但此做法却存在以下问题：

（1）车库建筑高度较高，上部空间消火栓无法保护。垂直升降类汽车库建筑高度一般在35～50m之间。假定室内消火栓配20m长衬胶水带，栓口直径19mm，栓口动压按最大0．50MPa设计，根据消火栓口所需水压计算公式Hxh=Hq+hd+Hk、水枪喷嘴处压力与充实水柱高度的关系式Hq=af·Hm/(1-φ·af·Hm)以及水带水头损失计算公式hd=Az·Ldqxh2×10可试算出此时水枪充实水柱为22．6m。再根据水枪充实水柱与室内最高着火点离地面高度关系式Sk=(H1-H2)/sinα，按水枪倾角α最大60°计算，可知室内最高着火点离地面高度最高为20．5m。此时高于地面20．5m以上区域无法被室内消火栓保护。

（2）临近室内消火栓的车位火灾时，人员无法取用室内消火栓进行灭火。垂直升降类汽车库底层消火栓操作空间小，底层层高一般为2．2～2．4m，停车层层高一般为1．6～2．1m，考虑到火灾时火源热辐射影响，灭火时消防员与火源间的安全距离可参照规范要求的水枪最小充实水柱考虑。根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-2014）规定，“室内消火栓水枪的充实水柱不应小于10m”。我们可认为距车库室内消火栓10m范围内的火灾无法采用室内消火栓灭火。

（3）水泵接合器的设置已失去意义。水泵接合器是“固定设置在建筑物外，用于消防车或机动泵向建筑物内消防给水系统输送消防用水和其他液体灭火剂的连接器具。”其设置目的“是便于消防队员现场扑救火灾能充分利用建筑物内已经建成的水消防设施，一则可以充分利用建筑物内的自动水灭火设施，提高灭火效率，减少不必要的消防队员体力消耗；二则不必敷设水龙带，利用室内消火栓管网输送消火栓灭火用水，可以节省大量的时间”。若仅在垂直升降类机械式汽车库底层设置室内消火栓，由上文可知因车库本身空间布局的限制，室内消火栓存在使用时效果有限，甚至无法使用的问题。在建筑外部设置室内消火栓系统水泵接合器就失去了其设置的意义。

3 垂直升降类机械式汽车库室内消火栓系统设计问题的解决方案

通过分析，我们可知对于垂直升降类机械式汽车库的室内消火栓系统设计，最根本的问题在于车库内部缺少布置室内消火栓的空间，导致室内消火栓无法有效布置，无法满足实际消防要求。

为满足此类车库室内消火栓实际的使用要求，仅需在车库后端设置防烟楼梯间，以达到在消防时消防员可到达车库任意停车层进行灭火扑救即可。考虑到车库内部停车层层高一般为1．6～2．1m，若按每层停车层设置楼梯间平台设计，则楼梯排布很难实现，且无法在各层处设门。同时考虑到灭火时消火栓与火源的安全间距，设计时按每2～3层停车层设置一处楼梯平台及楼梯间前室，并在前室处设置室内消火栓更为合理有效。其平面布置可见图2。

图2

4 结语

垂直升降类机械式汽车库作为近年来新兴的一类机械式立体车库，因其占地空间小，内部结构紧凑等优势，在当前停车空间愈发紧张的背景下越来越受到关注。为此，该类车库的消防设计也应得到重视。作为汽车库消防设计的专业规范，《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》应尽快完善相关防火设计要求，以提高消防设计的可行性与可操作性。