全自動機動車庫防火設計

劉 元 平

(呂梁市建筑勘察設計院，山西 呂梁 033000)

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全自動機動車庫防火設計

劉 元 平

(呂梁市建筑勘察設計院，山西 呂梁 033000)

針對城市靜態交通的現狀，闡述了全自動機動車庫防火設計的必要性和特殊性，并結合實際工程案例，對機械式全自動機動車庫的防火設計進行了介紹，在保障人民生命財產安全的前提下，緩解了城市靜態交通的困局。

全自動機動車庫，靜態交通，防火設計

0 引言

伴隨著社會經濟的不斷進步與發展以及人民生活水平的顯著提高，越來越多的人擁有自己的家庭轎車。導致了城市機動車無論是數量還是類型與之前相比都發生了較大變化，出現了城市機動車數量急劇膨脹而城市用地日漸減少，停車需求難以滿足的局面。使原本已經很落后的城市基礎設施不能適用，加上對靜態交通的認識不足，停車設施的建設遠遠不能滿足需要，致使停車問題日益尖銳。不僅停車困難，由于占用道路停車，使已經擁堵的城市動態交通進一步惡化，嚴重影響了城市居民的出行交通和生活質量。

停車問題越來越顯其社會性與公眾性，停車功能也已成為很多建筑物必備的基本功能，停車設計也是建筑設計中大量涉及的基本設計問題。而引入機械式機動車庫是解決這個靜態交通困局的一種主要手段，機械式機動車庫是近年來新發展起來的一種利用機械設備提高單位面積停車數量的停車形式。機械式機動車庫的應用很大程度上緩解了停車難的問題。因此，機械式立體車庫的快速發展是今后靜態交通改革的主要方向。

1 全自動機動車庫的含義及防火設計的必要性、特殊性

全自動機動車庫是一種室內無車道，且平時無人員進出的一種特殊的機械式機動車庫。這類機動車庫規模大，停車數量多，車輛進出靠機械傳送。此類車庫一旦發生火災，不僅車輛疏散難度很大，而且滅火難度也很大。有必要通過對車輛數、防火分隔措施及消防設施設置等的規定來減少和防止火災對汽車的危害，保障社會主義經濟建設的順利進行和人民生命財產的安全。

GB 50067—2014汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范5.1.1條 從機動車庫消防安全的有關要求及防火分區在使用上的經濟合理性出發，為適應汽車庫建設的要求規定了汽車庫防火分區的最大允許建筑面積。規范規定一二級耐火等級的地下機動車庫一個防火分區的最大允許建筑面積為2 000 m2，設置自動滅火系統時，一個防火分區的最大允許建筑面積可增加到4 000 m2。一般一輛汽車的停車面積約為30 m2～40 m2，根據這一停車面積計算，一個防火分區內最多停車數為100輛左右。而這樣的防火分區面積及停車指標對于室內無車道且無平時人員停留的全自動機動車庫的建設和運行產生了較大影響。下面通過實際工程案例對機械式全自動機動車庫防火設計的特殊性進行了反思。

2 臨縣農機花園住宅小區地下車庫防火設計反思

2013年受山西六建集團有限公司委托，承接了臨縣農機花園住宅小區地下機動車庫設計項目，該項目為地下1層機械式全自動機動車庫，總建筑面積為4 547.42 m2，停車總數為220輛，車庫建筑規模按停車當量數劃分屬于中型機動車庫；車庫防火分類按停車(車位)數量和總建筑面積劃分屬于Ⅱ類汽車庫。

2.1 全自動機動車庫的被動防火措施的設置要點

對于此類室內無車道且平時無人員停留的全自動機動車庫的防火分隔，GB 50067—2014汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范5.1.1條條文說明中明確了此類機動車庫不應以防火分區的最大允許建筑面積為指標進行防火分隔，而應以停車數量為指標的防火分區劃分原則進行防火分隔。經調研發現，以防火分區的最大允許建筑面積為指標進行防火分隔，一個防火分區內的最大停車數量為50輛，這一規定對全自動機動車庫的建設和運行產生了如下影響：

1)影響運行效率。一個全自動機動車庫如果防火分區過多，必然會使汽車庫內運載車輛的機械裝置得不到有效的行程空間而影響運行速度。

2)增加建設成本。一個全自動機動車庫如果防火分區過多，會增加防火墻或防火卷簾的設置數量，從而大大增加了建設成本。同時，防火分區過小也會造成更多地采用搬運設備和控制設備，增加設備成本。

3)結構難以優化。全自動機動車庫的最大優點是根據總體布局需要，結合機械停車設備的技術要求與合理的柱網關系設計出既能最大量地提供停車泊位，又能保證運行效率的機動車庫，但如果防火分區過小，將會使設計方案難以優化，使有限的土地資源不能有效利用，造成資源浪費。

2003年—2007年間，中國科學研究院建筑防火研究所、清華大學公共安全研究中心、中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室等科研單位，對全自動機動車庫進行了一系列的理論及實驗研究。通過實驗獲得了地下全自動機動車庫內火災的發展與蔓延特性、溫度場的變化趨勢、煙氣流動及煙氣濃度變化規律等，實驗研究結論如下：

1)車體的密封性對車廂內著火的火災有著非常重要的影響，在車窗關閉的情況下，由車廂燃起的火災實驗均出現了因供氧不足而自動熄滅的情況。

2)汽車發生火災時，車內最高溫度可達1 000 ℃左右。

3)全自動機動車庫結構對防止火災蔓延有如下表現：a.由于全自動車庫無需預留駕駛人員上下車的空間，一個停車單元內每個停車位最小寬度為車寬+0.15 m,相鄰汽車間橫向距離較小，火災初期即發生輻射蔓延，在消防救援展開之前(按15 min計)，整個停車單元的車輛均有可能被引燃。因此，必須限制每個停車單元的停車數量。b.實驗表明，汽車火災產生的火焰會貼壁上卷，但因為著火部位一般距樓板邊緣有一定距離且停車單元間采用了耐火極限不低于2.00 h的防火隔墻和耐火極限不低于1.00 h的不燃性樓板，故卷至上層的火焰溫度在很大程度上得到削減。即使自動滅火系統失效，在消防隊員到來之前(按15 min計)，火災也很難在上下相鄰單元之間蔓延。c.由于相對單元間被一定寬度的運車巷道隔開，相對單元接受到的輻射熱通量遠小于臨界輻射熱通量，故不會被輻射引燃。實驗中曾出現過飛火及物件爆裂的情況，但由于每個單元凈高(車高+微升微降高度+0.05 m,且不小于1.60 m)較低，影響范圍較小。所以，全自動機動車庫內發生火災時，火災在相對單元間蔓延的可能性非常小。d.汽車火災的大部分情況是線路短路引起的自燃，且多在組件雜亂的發動機艙內發生，由于發動機艙直接連通大氣，供氧充足，可燃物多，由發動機艙開始蔓延的火勢發展及蔓延非常快。e.引燃的實驗結果顯示，車廂內遺留煙頭引起的火災發展極其緩慢，自熄的可能性很大。

基于實驗研究結論，室內無車道且平時無人員停留的全自動機動車庫，當采用耐火極限不低于2.00 h的防火隔墻和耐火極限不低于1.00 h的不燃性樓板分隔成多個停車單元，且每個停車單元內的停車數量不大于3輛時，單個防火分區的最大停車數量為300輛。這樣才能在保證消防安全的基礎上，與我國全自動機動車庫行業的發展相適應。

2.2 全自動機動車庫的主動防火措施的設置要點

全自動機動車庫應設置自動滅火系統、火災自動報警系統、排煙設施等消防設施。

自動滅火系統應設置自動噴水滅火系統。根據調查，設置自動噴水滅火系統是及時撲滅火災、防止火災蔓延擴大、減少財產損失的有效措施。在進行自動噴水滅火系統設計時，火災危險等級按中危險級Ⅱ級確定。自動噴水滅火系統應選用快速響應噴頭，尚應按停車的載車板分層布置。這是根據這類汽車庫自身的特點，規模大、停車數量多，車輛進出靠機械傳送，此類車庫一旦發生火災，疏散和滅火救援極為困難，易造成重大財產損失，必須依靠自動噴水滅火系統將初期火災進行有效控制。全自動機動車庫的停車位既固定又是上下左右前后移動的，而且由于有多層載車板，故車庫整體層高較高，為確保全自動機動車庫自動噴水滅火系統有效滅火，噴頭應按載車板分層布置，并應設置在停車位的上方或側上方，確保汽車停放部位位于噴頭的直接保護下部，及時撲滅初期火災。

由于全自動機動車庫內平時無人員存在，起火不易發現，所以一旦發生火災極可能導致重大財產損失，為早期發現和通報火災，并及時采取有效措施控制和撲救火災，全自動機動車庫內應設置火災自動報警系統。但由于汽車庫內通風不良，又受車輛尾氣的影響，不少安裝了煙感報警的設備經常發生故障。因此，在平時無人滯留，且不適合安裝感煙火災探測器，但發生火災時需要及時報警的場所，宜選擇點型感溫火災探測器，且應根據使用場所的典型應用溫度和最高應用溫度選擇適當類別的感溫火災探測器。為確保火災報警和滅火設施的正常運行，設置火災自動報警系統和自動滅火系統的汽車庫應設置消防控制室，并應有專人值班管理。

地下全自動機動車庫由于防火分區的防火墻分隔和樓層的樓板分隔，且車輛進出靠機械傳送，無直接通向室外的汽車疏散出口，該類汽車庫一旦發生火災，會產生大量的煙氣，而且有些煙氣含有一定的毒性，不能迅速排出室外，給消防隊員進入地下撲救帶來困難。因此，該類規模較大的地下汽車庫應設有獨立的機械排煙系統，能及時有效地將煙氣排出室外，為撲救火災創造有利的條件。在進行機械排煙系統的設計時，應劃分防煙分區，防煙分區的建筑面積不宜大于2 000 m2，且防煙分區不應跨越防火分區。防煙分區可采用擋煙垂壁、隔墻或從頂棚下凸出不小于0.5 m的梁劃分。每個防煙分區應設置排煙口，排煙口應設置在頂棚。排煙口距該防煙分區內最遠點的水平距離不應大于30 m。排煙風機可采用離心風機或排煙軸流風機，由于地下車庫火災時產生的高溫散發條件較差，所以國家標準規范規定排煙風機應保證280 ℃時能連續工作30 min。在穿過不同防火分區的排煙支管上應設置煙氣溫度大于280 ℃時能自動關閉的排煙防火閥，排煙防火閥應連鎖關閉相應的排煙風機。又由于該類地下機動車庫處于封閉的環境中，無自然進風條件，因此國家標準規范規定該類機動車庫內的防煙分區在設置排煙系統的同時應增設補風系統，且補風量不宜小于排煙量的50%。在設計中，應盡量做到送風口在下，排煙口在上，這樣能使火災時產生的濃煙和熱氣順利排出。

2.3 全自動機動車庫的檢修及滅火救援設施的設置要點

考慮到全自動機動車庫內平時除檢修人員以外，沒有其他人員進入，因此國家標準規范規定此類汽車庫可不設置人員安全出口，但考慮到檢修及在火災情況下，檢修人員及消防救援人員仍需進入車庫進行檢修及滅火，因此應按規范規定設置供檢修及滅火救援用的樓梯間，每個停車單元間還應留有一定寬度的檢修及滅火救援通道，并在檢修及滅火救援通道、樓梯間設置相應的室內消火栓。

3 結語

面臨城市靜態交通困局，作為一名建筑設計人員，不得不緊跟時代步伐，面對現實、著眼未來，不斷地提高自身業務水平，在保障人民生命財產安全的前提下緩解當前城市面臨的靜態交通困局。

[1] GB 50016—2014，建筑設計防火規范[S].

[2] GB 50067—2014，汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范[S].

[3] JGJ 100—2015，車庫建筑設計規范[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

劉元平(1971- )，女，工程師，一級注冊消防師

TU998.12

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