垂直升降類機械式汽車庫室內消火栓系統設計的探討

倪愷

（蘭州有色冶金設計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730030）

機械式汽車庫設計中，室內消火栓系統設計是給排水設計人員必須面對的技術問題之一。《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（GB50067-2014）要求，“汽車庫、修車庫應設置室內消火栓系統”。

圖1

1 垂直升降類機械式汽車庫的室內消火栓系統設計

1.1 汽車庫特點

垂直升降類汽車庫亦可稱為塔式立體停車庫，它是通過提升機的升降和裝在提升機上的橫移機構將車輛或載車板橫移，實現存取車輛的機械式停車庫。

垂直升降類停車設備的工作原理是：用提升機構將車輛或載車板升降道指定層，然后用安裝在提升機構上的橫移機構將車輛或載車板送入存車位；或是相反，通過橫移機構將制定存車位上的車輛或載車板送入提升機構，提升機構降到車輛出入口處，打開庫門，駕駛員將車輛開走。

該類汽車庫一般以兩輛車為一個層面，整個存車庫內設20～25層停車面，即可停放40～50輛車，占地面積≤50m2，建筑高度約35～50m，停車總數≤50輛。車庫內部停車機械設備緊貼車庫外圍護結構，各停車層面四周不設檢修平臺及樓梯間，僅底層中部提升機兩側保留人員出入空間，兼做汽車庫檢修區域。其空間利用率極高，室內無車道且無人員停留。其平面及立（剖）面見圖1。

1.2 汽車庫室內消火栓系統設計

通常情況下，垂直升降類機械式汽車庫停車數超過5輛，且屬于“室內無車道且無人員停留的機械式汽車庫”。根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（GB50067-2014）要求，“樓梯間及停車區的檢修通道上應設置室內消火栓?！蓖瑫r根據該規范要求，“高層汽車庫和地下、半地下汽車庫，其室內消防給水管網應設置水泵接合器?！?/p>

2 垂直升降類機械式汽車庫室內消火栓系統設計存在的問題

現行《車庫建筑設計規范》（GJG100-2015）及《機械式停車庫工程技術規范》（JGJ/T 326-2014）中并未對垂直升降類汽車庫的檢修平臺設置形式、設置位置進行明確要求，且《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（GB50067-2014）僅對停車數大于100輛的室內無車道且無人員停留的機械式汽車庫做出了設置樓梯間的要求。故當前此類車庫多僅在底層中部提升機兩側保留人員出入空間，在汽車提升機構后端留出600～700mm狹小區域預留垂直爬梯、布置線纜兼做檢修區域。此類做法使車庫占地空間最小化，且未違反相關規范的設計要求。而對于給排水專業設計人員，為了滿足《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》布置室內消火栓的相關要求，只能將車庫底層部分區域視作檢修區域，并布置室內消火栓，但此做法卻存在以下問題：

（1）車庫建筑高度較高，上部空間消火栓無法保護。垂直升降類汽車庫建筑高度一般在35～50m之間。假定室內消火栓配20m長襯膠水帶，栓口直徑19mm，栓口動壓按最大0．50MPa設計，根據消火栓口所需水壓計算公式Hxh=Hq+hd+Hk、水槍噴嘴處壓力與充實水柱高度的關系式Hq=af·Hm/(1-φ·af·Hm)以及水帶水頭損失計算公式hd=Az·Ldqxh2×10可試算出此時水槍充實水柱為22．6m。再根據水槍充實水柱與室內最高著火點離地面高度關系式Sk=(H1-H2)/sinα，按水槍傾角α最大60°計算，可知室內最高著火點離地面高度最高為20．5m。此時高于地面20．5m以上區域無法被室內消火栓保護。

（2）臨近室內消火栓的車位火災時，人員無法取用室內消火栓進行滅火。垂直升降類汽車庫底層消火栓操作空間小，底層層高一般為2．2～2．4m，停車層層高一般為1．6～2．1m，考慮到火災時火源熱輻射影響，滅火時消防員與火源間的安全距離可參照規范要求的水槍最小充實水柱考慮。根據《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》（GB50067-2014）規定，“室內消火栓水槍的充實水柱不應小于10m”。我們可認為距車庫室內消火栓10m范圍內的火災無法采用室內消火栓滅火。

（3）水泵接合器的設置已失去意義。水泵接合器是“固定設置在建筑物外，用于消防車或機動泵向建筑物內消防給水系統輸送消防用水和其他液體滅火劑的連接器具。”其設置目的“是便于消防隊員現場撲救火災能充分利用建筑物內已經建成的水消防設施，一則可以充分利用建筑物內的自動水滅火設施，提高滅火效率，減少不必要的消防隊員體力消耗；二則不必敷設水龍帶，利用室內消火栓管網輸送消火栓滅火用水，可以節省大量的時間”。若僅在垂直升降類機械式汽車庫底層設置室內消火栓，由上文可知因車庫本身空間布局的限制，室內消火栓存在使用時效果有限，甚至無法使用的問題。在建筑外部設置室內消火栓系統水泵接合器就失去了其設置的意義。

3 垂直升降類機械式汽車庫室內消火栓系統設計問題的解決方案

通過分析，我們可知對于垂直升降類機械式汽車庫的室內消火栓系統設計，最根本的問題在于車庫內部缺少布置室內消火栓的空間，導致室內消火栓無法有效布置，無法滿足實際消防要求。

為滿足此類車庫室內消火栓實際的使用要求，僅需在車庫后端設置防煙樓梯間，以達到在消防時消防員可到達車庫任意停車層進行滅火撲救即可?？紤]到車庫內部停車層層高一般為1．6～2．1m，若按每層停車層設置樓梯間平臺設計，則樓梯排布很難實現，且無法在各層處設門。同時考慮到滅火時消火栓與火源的安全間距，設計時按每2～3層停車層設置一處樓梯平臺及樓梯間前室，并在前室處設置室內消火栓更為合理有效。其平面布置可見圖2。

圖2

4 結語

垂直升降類機械式汽車庫作為近年來新興的一類機械式立體車庫，因其占地空間小，內部結構緊湊等優勢，在當前停車空間愈發緊張的背景下越來越受到關注。為此，該類車庫的消防設計也應得到重視。作為汽車庫消防設計的專業規范，《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》應盡快完善相關防火設計要求，以提高消防設計的可行性與可操作性。