002-崔宪文-浅议车库泡沫—水喷淋系统设计参数

11浅议车库泡沫—水喷淋系统设计参数崔宪文青岛市民用建筑设计院有限公司摘要：汽车库火灾与油罐火灾特点不完全相同，如果按照《泡沫灭火系统设计规范》设计参数取值，汽车库的泡沫—水喷淋系统的工程造价将增加，灭火效率不一定提高。Abstract：Garagefirenotidenticalwiththecharacteristicsofoiltankfires,if,incodefordesignoffoamextinguishingsystemdesignparameterselection,garagefoam-watersprinklersystemofengineeringcostwillincrease,extinguishingefficiencyisnotnecessarilythehighest.关键词：车库泡沫—水喷淋系统作用面积设计流量Keywords：garagefoam-watersprinklersystemtotaldesignareadesignflow引言《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97（以下简称《车规》）第7.3.1条规定：“Ⅰ类地下汽车库、Ⅰ类修车库宜设置泡沫喷淋灭火系统。”第7.3.2条规定：“泡沫喷淋系统的设计、泡沫液的选用应按现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》的规定执行。”而《泡沫灭火系统设计规范》GB50151-2010（以下简称《泡规》）于2011.06.01实施后替代了《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（以下简称《低泡规》），《泡规》中许多重要设计参数发生了变化，导致Ⅰ类地下汽车库设计泡沫-湿式自喷系统时，对系统设计影响很大。1.《泡规》设计参数：《泡规》7.3闭式泡沫——水喷淋系统一节有关规定如下：1）系统的作用面积为465m2；当防护区面积小于465m2时可按防护区实际面积确定；当试验值不同于上述规定时，可采用试验值。2）供给强度不应小于6.5L/(min.m2)。3）当喷头设置在屋顶时，其公称动作温度应为121°C～149°C。4）泡沫-水湿式系统管道充水时，在8L/S的流量下，自系统启动至喷泡沫的时间不应大于2min。2.《泡规》引起的变化：2.1设计流量增大：此前，按照《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）（以下简称《喷规》）和《低泡规》有关规定，作用面积为160m2，喷水强度不应8L/(min.m2)，则其估算流量为：160x8/60=21.333(L/s)，实际工程中，根据喷头实际布置情况，作用面积内各喷头节点计算流量之和一般为30L/s。按照《泡规》，其估算流量为：465x6.5/60=50.375(L/s)，实际工程中，根据喷头实际布置情况，在最有利水力条件处作用面积内各喷头节点计算流量之和一般为90L/s～100L/s，设计流量是以前的3倍左右。122.2消防水泵数量增加：当泡沫-水湿式系统设计流量为90L/s时，查询多数厂家样本，自喷消防泵按照一用一备难以选择，一般需要选择二用一备。而多数情况下，一般项目除了车库的泡沫自喷系统外，还会有非车库的普通自喷系统（比如商业），其自喷设计流量约30L/s。单独考虑该部分设计流量时一般按照一用一备选择，而且二者的压力要求也不一样，这就造成了需要设两套自喷消防泵：车库泡沫自喷用消防泵和普通自喷消防泵，也增加了泵房面积，从而增加了工程造价。2.3管径增大：计算流量为90L/s时，为了保证流速不大于5m/s，则主管管径为DN200；而原来为30L/s时兼顾喷头数量和流速要求，主管管径DN150足够。2.4比例混合器数量增多：泡沫—湿式自喷系统自最不利喷头到比例混合器之间水流经过的管道容积之和最大值为：8x2x60=960L。对于DN200管道，对应长度约为31米。此前规范的管道容积之和最大值为：4x3x60=720L。对于DN150管道，对应长度约为38米。因此，执行《泡规》后比例混合器的数量需要适当增加。2.5泡沫罐容积增大：车库的泡沫液混合比取3%，考虑10分钟用量，则泡沫液用量：老规范：1.05x30x10x60x0.03=567（L），根据国标图集04S206，选用PGNL700泡沫罐，外径为900mm，高为2200mm。新规范：1.05x90x10x60x0.03=1701（L），根据国标图集04S206，选用PGNL2000泡沫罐，外径为1200mm，高为2650mm。2.6喷头动作温度：《泡规》规定当喷头设置在屋顶时，其公称动作温度应为121°C～149°C；而此前按照《喷规》，其公称动作温度一般取68°C。3.对《泡规》的几点疑问：3.1关于作用面积《泡规》认为：油品等液体火灾，不但热释放速率大，而且会产生大量高温烟气，高温烟气扩散至距火源较远处时还可能启动喷头。因此，开放的数量可能很多，开启喷头的总覆盖面积比着火面积要大，甚至大很多。因此，规定作用面积应为465平方米。但是规范条文根据的灭火试验做的是油盘火灭火试验，而不是实体火灭火试验，油盘火蔓延速度特别快，温度上升也特别快，喷头开放的数量也较多，作用面积也会较大。试验的偏差在于：汽车有油类火灾，也有电气火灾，但还有一个壳体，不同于油盘。《泡规》条文中提出：“当试验值不同于以上规定时，可采用试验值”。但是这条不具备可操作性，该工作应该由规范组来做。如果试验由别人来做，涉及到试验方法的确认，试验结果的确认问题。根据有关方面的试验，对于汽车火灾，如果喷头能及时动作，火灾基本限制在一辆汽车的范围内。只要每辆汽车都有喷头保护到，喷水强度到位，就可以认为没有问题。因此，笔者认为，作用面积仍然可以执行《喷规》相关规定，即160平方米。3.2喷头动作温度：13《泡规》认为，由于油品火灾的热释放速率比较高，其烟气温度也较一般火灾高，安装于顶棚的喷头周围容易聚集热量。因此，选用公称动作温度比较高的喷头，以避免作用面积之外的喷头开放。对于车库内的汽车火灾，不同于油盘火灾，火灾原因一般是电气线路问题、漏油遇到火源或吸烟引起车内固体可燃物，由油箱内汽油直接引起火灾很少。并且油箱内汽油处于密封状态，起火后不会很快引燃相邻汽车油箱，因此不会很快引起顶棚下方大面积喷头动作。此时如果采用高温喷头，反而会因为喷头处温度达不到高温要求而无法及时启动喷头，延误灭火时机。4.建议：目前涉及汽车库泡沫—水喷淋系统的设计规范有《车规》、《喷规》和《泡规》，其中《车规》属于母规范，《喷规》和《泡规》属于子规范，但是二者的设计参数不同，计算结果相差很大。目前各地执行情况不同，有的地方要求执行《泡规》，有的地方要求执行《喷规》。建议《车规》修订时，根据车库火灾的特点，将前述的关键设计参数加以明确，以免造成不必要的浪费。结语笔者认为汽车火灾不同于油罐火灾，设计作用面积和喷头动作温度不能照搬油盘火灾实验数据，宜参照现行《喷规》相关设计参数进行设计，以降低工程造价，并保证尽快启动喷头，提高灭火效率。参考文献【1】《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97【2】《泡沫灭火系统设计规范》GB50151-2010【3】《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）作者简介姓名：崔宪文性别：男学位：学士职称：高级工程师主要技术成果：【1】论文《浅谈建筑给排水设计、施工中应注意的几个问题》，给水排水，2003-7【2】论文《分户计量采暖系统设计中如何选用新型塑料管材》，青岛建筑工程学院学报，2004-25