广元至臻浅水湾车库泡沫-水喷淋消防系统设计应用

广元至臻浅水湾车库泡沫 -水喷淋消防系统设计应用

田勇

广元零八一建筑勘察设计院有限公司

提要: 本文介绍高层地下一,二层车库的消防设计，通过对泡沫-水喷淋消防设计的分析，提出了对车库设泡沫-水喷淋灭火系统设计应用，供类似工程参考。

关键词:消防设计 地下车库设泡沫-水喷淋系统设计计算 消防的灭火设备的选型 灭火系统在工程中作用和应用

一、工程概况

广元至臻浅水湾工程共七栋高层建筑，1#-6#分别为二十三层，二十七层高层住宅，7#为底部二层商业的含商业的住宅楼(建筑定性)，总建筑面积约10万 m²，住宅总户数为1124 户；建筑层数为-1F/27F ；有部分商业部、幼儿园管理等用房，总计停车位：1133辆。

二、消防系统设置

本工程消防包含室内消火栓给水系统，室内自动喷水灭火系统，地下车库设泡沫-水喷淋灭火系统,建筑灭火器配置系统。

三、消防系统选择

1.本工程应设室内消火栓系统,自动喷水灭火系统和建筑灭火器系统,地下车库设泡沫-水喷淋灭火系统。在室内每层均布置消火栓,满足两股水柱同时达到室内任何部位,每只水枪流量为5l/s，室内消火栓内设消防报警按扭,室外布置室外消火栓多组，各高层分别接消火栓系统的消防水泵接合器,高层的自动喷水灭火系统分别接消防水泵接合器,每个消防水泵接合器流量为10-15l/s计。消防用水量中室内消火栓系统40l/s,火灾延续时间2h,自动喷水灭火系统60l/s,火灾延续时间1h,室外消火栓系统30l/s,一次灭火消防用水量合计720 m3,室内外消防用水均贮存在7#楼地下车库层的消防水池内。消防水池的有效容积为V=720m³，分两格每格360m³。给水从室外给水管道接入DN150mm进水管两条引入地下室消防水池内作为消防水池补水使用。

2．室内消火栓管网通过地下室组成布置成环状,并设有检修阀门，在消防水泵房内设有检验试验用阀，消防水回流阀和超压泄压阀。

3.屋顶水箱容积:按消火栓系统与自动喷水灭火系统同时作用考虑:在小区的7#楼的屋顶设有有效期容积为36m3的高位消防水箱,材质为304不锈钢。

四、泡沫-水喷淋消防给水系统

1,消防系统构思与消防水泵设备选用:

消火栓系统用Q-H曲线平缓的XBD12.0/40L/S,Q=40l/s,H=120M.n=2950r/min,N=90KW，一用一备。自动喷水灭火系统用Q-H曲线平缓的XBD12.0/35L/S,Q=35l/s,H=120M.n=2950r/min,N=75KW，两用一备。

地下车库危险等级按中级II,自动喷水灭火系统每个报警阀后喷头不超过800个,共设九组湿式报警阀,地下一层，二层分别设ZSFZ,DN150湿式报警阀置，商业按开间布置一，二排装饰吊顶型闭式喷头。

自动喷水灭火加压泵设在地下室消防水池旁的水泵房内,稳压部分从屋面消防水箱单独接一根DN100立管，接入自动喷水灭火系统作为稳压管.当发生火灾时,温度高于68℃时,喷头玻璃球炸开,此时,水压下降,水流指示计发信号，消防水泵给水干管的低压压力开关,消防水箱出水管处的流量开关信号(设计设定为喷淋系统Q>1.2l/s,消火栓系统Q>3L/S启动各自消防系统水泵)，地下室内的湿式报警阀的压力开关信号均可启动自动喷水灭火消防泵,湿式报警阀,压力开关,水力警铃等动作,灭火开始。

2，泡沫-水喷淋灭火系统:

（1）地下车库一层架空车库，停车位383个；车库类别为I类车库，均设泡沫-水喷淋灭火系统。

（2）地下车库二层：停车位562个；分四个防火分区，均设泡沫-水喷淋灭火系统。

（3）各个防火分区和设备房处设成套立式泡沫产生器，型号为PCL-24，2000L的立式泡沫罐等,在水泵房或泡沫罐间内的湿式报警阀前接入喷水灭火系统。

(4).地下室车库,底层,二层的商场防火分区处均设有防火卷帘，因防火卷帘布置分散,按建筑防火分区将防火卷帘分别控制，布置喷头须考虑其流量的均匀.

(5)按泡沫—水喷琳系统泡沫混合液与水的连续供给时间规定：
1) 泡沫混合液连续供给时间不应小于10min；2 )泡沫混合液与水的连续供给时间之和不应小于60min。泡沫系统的作用面积为465m2；闭式泡沫—水喷淋系统的供给强度不应小于6．5L／（min·m2)。计算其流量Q为50.38l/s,3)按任意四个相邻喷头组成的四边形保护面积内的平均供给强度不应小于设计供给强度，且不宜大于设计供给强度的1．2倍；设计时最不利处喷头工作压力取0.052MPa,喷头流量为0.96L/S,在车库布置的喷头,周围尽量不有影响泡沫喷洒的障碍物；按每只喷头的保护面积不大于10.5m2；同一支管上两只相邻喷头的水平间距、两条相邻平行支管的水平间距，均不应大于3.4m。4)从设计的图中截取最不利处的作用面积共计63只喷头,计算后泡沫-水喷淋系统的设计流量为60.50L/S.该系统泡沫—水喷淋系统的实际供给强度为7．81L／（min·m2)>6.5L／（min·m2),满足规范要求。

5)当系统管道充水时，在8L／s的流量下，至最大设计流量范围内达到额定的混合比,自系统启动至喷泡沫的时间不应大于2min；按泡沫-水喷淋系统设计选用DN200环网管径计算,其流量达到设计规定时,管内流速V取用1.97m/s,水力坡降i=0.0441,L=240M,考虑管道转弯,系统节点位置的不同差异,经验算法和管网综合,取泡沫罐设置位置按半径R=120米集中设置在泡沫罐间或分散按建筑的防火分区设,泡沫罐选用2000L,按两个防火分区设一个泡沫罐间，但有两处明装泡沫罐.

五、设计体会

设有I类停车库的高层建筑等公共部分，地下车库采用泡沫-水喷淋系统,需要在湿式报警阀前接入泡沫灭火系统时，建筑专业也应配合设备专业考虑泡沫罐间位置合理性,笔者认为：泡沫发生器的气水两相的混合液，不仅会使消防管网内水力条件不利，形成湍流，紊流区，还会增加管网内形成水塞，气囊，增多水锤现象发生概率，理论上即使在消防管网多处采用自动排气阀,但消防系统工作时仍然会形成水塞，气囊,会加重管网震动的动力效应,增加消防设备的资金投入，更会物业管理麻烦。即使设计有抗震支架会减弱该不利效应,但不利的水力条件会存在,消除管网运行的不利因素,亟待水力学专家研究.

采用泡沫-水喷淋消防系统,接入泡沫发生器,泡沫罐等灭火设备后，实际运用在火场起多大作用，至今没有相关评估报告,还有没有比泡沫-水喷淋系统更合理,更先进,灭火效果更有效的消防系统呢?有待期待,以上仅供专家和同行们参考,不妥之处请同行们指正。

参 考 文 献

1.《泡沫灭火系统设计规范》 GB 50151-2010.

2.《建筑设计防火规范》 GB 50016-2014(2018版）

3.《消防给水及消火栓系统技术规范》 GB 50974-2014

4.《自动喷水灭火系统设计规范》 GB 50084-2017

5.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 GB 50067-2014