地下车库闭式自动喷水

来源:用户上传      作者: 石　磊　谢晓晴

　　摘要：介绍地下车库的闭式自动喷水――泡沫联用系统的作用原理，设计计算，并阐述该系统在此类工程中应用的特点和优势。
　　关键词：闭式自动喷水――泡沫联用系统；地下车库；系统原理；设计计算；技术措施
　　中图分类号：TU926,TU972+．4
　　文献标识码：B
　　文章编号：1008-0422(2006)04-0034-02
　　收稿日期；2006-04-19
　　作者简介：石磊(1973-)，男，中华人民共和国注册咨询工程师(投资)；谢晓晴(1973-)，女，中南大学土木建筑学院消防工程专业博士在读，中南大学土木建筑学院讲师。
　　
　　1 引言
　　
　　随着大型地下车库的增加和修订后的《自动喷水灭火系统设计规范》的实施，闭式自动喷水――泡沫联用系统的应用前景越来越广阔。在此，笔者将自己在设计工作中的一些想法和做法提出来，供广大同仁探讨。
　　
　　2 系统选择
　　
　　传统意义上的泡沫喷淋系统是一种开式系统，采用的喷头形式有吸气式和非吸气式两大类。吸气式喷头是一种专用的泡沫喷头，其额定工作压力较高，一般为0.30MPa，所以该系统在使用时需要较高的供水压力；非吸气式喷头可采用现有的水雾喷头代替，其额定工作压力相对较低。但无论采用哪种喷头，作为一种开式系统都需要较大的泡沫液用量和消防水量。且该系统和水喷淋灭火系统不便于结合使用，在民用建筑中采用不广泛。
　　闭式自动喷水――泡沫联用系统在性能上弥补了自动喷水灭火系统和泡沫喷淋系统的不足。该系统有别于一般的自动喷水灭火系统和传统意义上的泡沫喷淋系统，它集自动喷水和泡沫喷淋于一体，是一种有效的、合理的固定式自动灭火系统。在修订后的《自动喷水灭火系统设计规范》中已经明确规定了闭式自动喷水――泡沫联用系统的设计基本参数和规定。
　　鉴于闭式自动喷水灭火系统已经被大量采用于地下车库和其他高层大型建筑，而闭式自动喷水――泡沫联用系统是在闭式自动喷水灭火系统中设置可供泡沫混合液的设备，成为可喷水也可喷泡沫的固定灭火系统，和水喷淋系统便于结合使用。因此，本工程采用闭式自动喷水――泡沫联用系统有利于减小泡沫液的储量，节省投资。
　　
　　3 系统作用原理简介
　　
　　闭式自动喷水――泡沫联用系统的工作原理(见图1)为：当闭式喷头的玻璃球因火灾而爆破后，系统管网内的水向爆破喷头流动(湿式报警阀同时被打开，从报警口流出的水经延时器延时后驱动水力警铃报警)，安装于支管上的水流指示器将水流信号传输到灭火控制器，延时器计时，延时期满后，控制器向电磁阀发出开启指令，打开电磁阀，泄压控制阀因隔膜室泄压而开启，释放泡沫储罐内处于受压状态的泡沫灭火剂，泡沫灭火剂经管道流向比例混合器，并在比例混合器内与压力水按一定的比例混合形成泡沫液流向喷头，通过已爆破的喷头实施灭火。系统配有应急电源，防止意外断电，同时还配有应急启动球阀，当电磁阀失效时，可用应急阀门开启泄压控制阀，从而释放泡沫液。
　　系统可以通过消防控制中心的灭火控制器对电磁阀的开关进行转换，则可产生泡沫喷淋一自动喷水一泡沫喷淋一自动喷水交叉灭火的效果。电磁阀常开时系统等同于泡沫喷淋系统，电磁阀常闭时系统等同于自动喷水灭火系统。
　　
　　
　　4 系统设计计算
　　
　　由于泡沫浓缩液与水混合后的液体在流体力学特性上与普通自来水几乎相同，因此闭式自动喷水――泡沫联用系统的管道水力计算可同普通水一样，本文就略过管网水力计算，主要介绍自动喷水――泡沫联用系统独特的用量和选型计算。
　　
　　4．1按《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-92(2000年修订版)提供的公式，扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量：
　　M2=A2・R2・T2
　　式中：M2――扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量
　　A2――系统的保护面积
　　R2――泡沫混合液供给强度
　　T2――泡沫混合液连续供给时间
　　汽车库属中危险Ⅱ级，作用面积A2=160m2；泡沫混合液供给强度R2=8L/(min・m2)；泡沫混合液连续供给时间T2=10min。计算得：扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量M2=12800L。
　　
　　4．2泡沫罐容积计算：
　　V＝k・c・M2
　　式中：V――泡沫罐有效容积
　　k――安全系数
　　C――混合比
　　M2――扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量
　　在本工程中：安全系数k取值7．15；考虑到目前汽车均要求使用无铅汽油，取混合比c值为6％，M2=12800L。计算得：V=883L，设计选用?000L泡沫罐。
　　
　　4．3比例混合器选型：
　　由于《自动喷水灭火系统设计规范》规定：闭式自动喷水――泡沫联用系统应在流量等于千口大于4Us时符合水与泡沫灭火剂的混合比规定，因此最小流量选择4Us。系统最大流量不超过32L/s，自喷干管公称管径DNl50。根据以上要求，选择混合液流量4Us―32Us，混合比6％，公称管径DNl50的比例混合器。
　　
　　5 为保证系统灭火效果采取的技术措施
　　
　　《自动喷水灭火系统设计规范》规定：湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间，按4Us流量计算，不应大于3min。也就是说，比例混合器后端的管道总容积不能大于720L(4x60x3)。为了达到这一要求，笔者将地下车库和车道分成若干个保护区，用若干个比例混合器和控制阀组并联分别供给泡沫混合液。并且，将较远保护区的比例混合器设在分区配管的末梢，减少了比例混合器后端的管网容积。
　　另外，普通的空气泡沫液不适用于该系统，应采用水成膜泡沫液(AFFF)。因为这种泡沫不象普通的空气泡沫液那样需要吸入空气后发泡，然后覆盖燃烧物的表面，它具有迅速和容易发泡的能力，可应用于一般无吸气装置的水喷淋设备。水成膜泡沫液在灭火过程中，其泡沫层析出的水份能在燃烧物的表面形成水膜，该水膜中含有氟碳表面活性剂，使其具有良好的流动性，从而快速控制火势，扑灭火灾，同时，它还具有较长时间的封闭性能和抗火焰复燃的优点；再者，水成膜泡沫的贮存时间较长，有资料证明：即使达15a以上，经测试，证明其灭火性能仍有效。而且，对水成膜泡沫来说，泡沫混合液的配制可用淡水，而使用了水成膜泡沫液的闭式自动喷水――泡沫联用系统也可采用闭式喷头。现在水成膜泡沫已普遍被人们了解，并已广泛使用，因此，地下车库采用闭式自动喷水――泡沫联用系统应选用水成膜泡沫液(AFFF)。
　　
　　参考文献：
　　[1]自动喷水灭火系统设计规范．GB50084-2001(2005年版)[S]．中国计划出版社．
　　[2]低倍数泡沫灭火系统设计规范．GB50151-92(2000年修订版)[S]．中国计划出版社．
　　[3]汽车库，修车库，停车场设计防火规范GB50067-97[S]．中国计划出版社．
　　[4]大型地下停车库消防设计．(中国消防人网站www．china-fireren．com．作者：赵锂)．上海金盾――产品设计手册rKl．

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