论文部分内容阅读
[摘 要]实际工程中，仍有少数设计在布置地下车库的喷头时，采用均匀布置喷头的方式，大部分喷头离结构梁的间距太近，导致施工时大面积设置集热罩结合下垂式喷头安装。该文指出了这种做法的不可取之处，分析了在进行无吊顶地下车库的喷头布置时需考虑的影响因素，并结合几种常见的梁板结构形式提出了喷头的具体布置方式，同时精确核算了系统的设计流量。
[关键词]喷头布置间距；集热罩；梁板结构形式；设计流量
中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0254-01
0引言
随着国民经济的不断发展，汽车的人均占有率越来越高，停车库的需求量也相应增大，地下停车库具有不占地面绿化面积的优点，广泛为人们所用。但地下停车库由于停车量大，汽车具有易燃易爆特性，着火后交通难以疏散，且地下车库往往又跟地面以上的各单体塔楼连通，所以它的火灾危险性是不容小视的。
地下车库内常用的水消防措施是室内消火栓系统和自动喷水灭火系统，自喷系统能有效地控制、扑灭初期火灾，能最大化地保护人身财产安全，所以在设计自喷系统时应对各个细节引起足够的重视。
1实际工程中存在的问题
地下车库大多不设置吊顶，实际工程中有少数设计在布置地下车库的喷头时，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称《喷规》）中表7.1.2对喷头间距的规定，采用固定的间距均匀布置喷头。由于地下车库多采用钢筋混凝土梁板结构，梁板的结构形式同喷头布置间距难以吻合，最后难免会出现大量喷头的位置同次梁甚至主梁重叠，而地下车库中梁的高度经常会在600mm以上，这样在施工中，喷头的安装无法同时满足喷头与梁的距离要求（《喷规》表7.2.1）和喷头溅水盘离顶板的间距要求（《喷规》第7.1.3条），只能采用大面积设置集热罩结合下垂式喷头安装的方式来应付消防审查和验收。
集热罩在《喷规》中又称为集热挡水板，适用的场合有：货架内置喷头上方如有孔洞、缝隙，在喷头的上方设置集热挡水板，防止顶板下喷头动作后喷水降低货架内置喷头附近的温度，使之不能动作，同时，集热板又能起到挡烟集热的作用；复式汽车库按停车的托板位置分层布置的喷头，在其上方设置集热板。
据研究表明，喷头动作所需的大部分温度来自热对流，需要热空气流经喷头，才能传递给喷头足够的热量，而集热盘就算挡到足够的烟气来淹没喷头，但仅仅依靠烟气对喷头的热传导，难以传递给喷头足够的热量来爆破玻璃管，会大大延误喷头的响应时间。
因此，笔者认为，集热罩的挡水作用要远大于挡烟集热的作用。那么在车库这种不需要挡水的场所，集热罩应少用、慎用、确有困难的情况下用，如果仅仅是因为设计时喷头布置的不合理导致安装时需大量设置集热罩，就不可取了。
另外，《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97中第7.2.3.1条指出，喷头应设置在汽车库停车位的上方。目前有些图纸审查和消防验收对这一条并未强制执行，但笔者认为这样做是很有必要的，汽车具有易燃易爆特性，发生于地下车库内的火灾大多由汽车着火引起，而大多停车位均是固定的，如果每个车位正上方均设有喷头，则能在着火初期快速地响应，而且灭火效果好。
根据前文所述，无吊顶的地下车库应根据具体的梁板结构形式和车位的布置来综合考虑喷头的布置方式，下面结合几种常见的梁板结构形式来具体布置喷头。
2.1 “井”字梁
某地下车库柱网采用8.4m×8.4m一跨，每一跨度之间的次梁采用“井”字梁的布置方式。主梁梁高750mm，宽350mm，次梁梁高650mm，宽为200mm，顶板厚120mm，车位尺寸为2.5m×5m。
可以看出，汽车位宽2.5m，同次梁间距2.8m基本吻合，我们在每一个8.4m×8.4m跨度内同次梁错开均匀分布9个喷头。
这样布置之后喷头离主梁边的净距为1225mm，根据《喷规》表7.2.1中喷头与梁的距离及喷头溅水盘于梁底面的垂直距离的要求，在喷头安装时，主梁两边的喷头溅水盘距离顶板的间距应为280mm。这样便可满足《喷规》7.1.3.2条“当在梁间布置喷头时，确有困难时，溅水盘与顶板的距离不应大于550mm”的要求。
2.2 “十”字梁
某商业中心地下车库柱网采用8.2m×8.2m一跨，每一跨度之间的次梁采用“十”字梁的布置方式。主梁梁高800mm，宽350mm，次梁梁高650mm，宽为200mm，顶板厚120mm，车位尺寸为2.4m×5.3m。
如果再像“井”字梁的做法在每一个8.2m×8.2m跨度内均匀分布9个喷头，则中间的五个喷头就正好在次梁的正下方，而该工程由于甲方要求车库内净高尽量高，所有喷淋横管均穿梁敷设，次梁正下方的喷头就不易接管，而且由于次梁高650mm，喷头如果按照在次梁正下方，则满足不了喷头溅水盘距离顶板不大于550mm的要求。
为此，将每跨度内的喷头稍微移动一些，如图1所示：这样次梁附近的五个喷头均能做到离次梁边300mm，而各个喷头之间的间距也能满足规范要求，且每个车位正上方均设有喷头。
图1 “十”字梁喷头布置平面图
这样，主梁附近的四个喷头离主梁边的净距为1225mm，次梁附近的五个喷头离次梁边的净距为300mm。根据《喷规》表7.2.1中喷头与梁的距离及喷头溅水盘于梁底面的垂直距离的要求，该工程在喷头安装时，主梁两边的喷头溅水盘距离顶板的间距应为470mm（满足规范要求），如图2所示，且喷头均采用下垂型喷头。
图2 喷头安装示意图
3 系统设计流量核算
作用面积法。地下车库的火灾危险等级为中危险级Ⅱ级， 喷水强度为8L/min·m2，作用面积为160m2，不均匀系数选1.3。则系统的设计流量为：
Q=1.3x8L/min·m2x160m2=27.7L/s
选取消防泵时流量可按30L/s计。
4 结语
在实际工程设计过程中，地下车库的结构梁板形式是多种多样的，而且随着科技的发展，各种新型的结构形式也会为人们所用。因此，地下车库的喷头布置都没有固定的模式可以参照，只能根据具体工程的实际情况确定喷头布置的方式由前文所述的几种实例可以看出，由于结构梁的影响，地下车库内喷头的间距相对较小，自动喷淋系统的设计流量常规的估算值30L/s，按精确计算值应取40L/s。
由于笔者能力所限，只能就几种常见的结构形式作出分析，但希望给出的一些分析方法能为同行起到一些帮助。同时，希望更多的设计师能够重视地下车库的喷头布置，参与到讨论中来，也希望结构专业的设计师在可能的情况下将结构梁的模数能够同给排水专业的喷头布置协调一致。
参考文献
[1]施鸿鹏.自动喷水灭火系统设计中存在的问题及对策[J].消防技术与产品信息. 2010（07）
[2]王伟艳.汽车库自动喷水灭火系统的设计[J]. 林业科技情报. 2010（02）
[3]李为之，周先敏.自动喷淋灭火系统性能测试方法[J]. 科技创新导报. 2009（27）
[关键词]喷头布置间距；集热罩；梁板结构形式；设计流量
中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0254-01
0引言
随着国民经济的不断发展，汽车的人均占有率越来越高，停车库的需求量也相应增大，地下停车库具有不占地面绿化面积的优点，广泛为人们所用。但地下停车库由于停车量大，汽车具有易燃易爆特性，着火后交通难以疏散，且地下车库往往又跟地面以上的各单体塔楼连通，所以它的火灾危险性是不容小视的。
地下车库内常用的水消防措施是室内消火栓系统和自动喷水灭火系统，自喷系统能有效地控制、扑灭初期火灾，能最大化地保护人身财产安全，所以在设计自喷系统时应对各个细节引起足够的重视。
1实际工程中存在的问题
地下车库大多不设置吊顶，实际工程中有少数设计在布置地下车库的喷头时，根据《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称《喷规》）中表7.1.2对喷头间距的规定，采用固定的间距均匀布置喷头。由于地下车库多采用钢筋混凝土梁板结构，梁板的结构形式同喷头布置间距难以吻合，最后难免会出现大量喷头的位置同次梁甚至主梁重叠，而地下车库中梁的高度经常会在600mm以上，这样在施工中，喷头的安装无法同时满足喷头与梁的距离要求（《喷规》表7.2.1）和喷头溅水盘离顶板的间距要求（《喷规》第7.1.3条），只能采用大面积设置集热罩结合下垂式喷头安装的方式来应付消防审查和验收。
集热罩在《喷规》中又称为集热挡水板，适用的场合有：货架内置喷头上方如有孔洞、缝隙，在喷头的上方设置集热挡水板，防止顶板下喷头动作后喷水降低货架内置喷头附近的温度，使之不能动作，同时，集热板又能起到挡烟集热的作用；复式汽车库按停车的托板位置分层布置的喷头，在其上方设置集热板。
据研究表明，喷头动作所需的大部分温度来自热对流，需要热空气流经喷头，才能传递给喷头足够的热量，而集热盘就算挡到足够的烟气来淹没喷头，但仅仅依靠烟气对喷头的热传导，难以传递给喷头足够的热量来爆破玻璃管，会大大延误喷头的响应时间。
因此，笔者认为，集热罩的挡水作用要远大于挡烟集热的作用。那么在车库这种不需要挡水的场所，集热罩应少用、慎用、确有困难的情况下用，如果仅仅是因为设计时喷头布置的不合理导致安装时需大量设置集热罩，就不可取了。
另外，《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97中第7.2.3.1条指出，喷头应设置在汽车库停车位的上方。目前有些图纸审查和消防验收对这一条并未强制执行，但笔者认为这样做是很有必要的，汽车具有易燃易爆特性，发生于地下车库内的火灾大多由汽车着火引起，而大多停车位均是固定的，如果每个车位正上方均设有喷头，则能在着火初期快速地响应，而且灭火效果好。
根据前文所述，无吊顶的地下车库应根据具体的梁板结构形式和车位的布置来综合考虑喷头的布置方式，下面结合几种常见的梁板结构形式来具体布置喷头。
2.1 “井”字梁
某地下车库柱网采用8.4m×8.4m一跨，每一跨度之间的次梁采用“井”字梁的布置方式。主梁梁高750mm，宽350mm，次梁梁高650mm，宽为200mm，顶板厚120mm，车位尺寸为2.5m×5m。
可以看出，汽车位宽2.5m，同次梁间距2.8m基本吻合，我们在每一个8.4m×8.4m跨度内同次梁错开均匀分布9个喷头。
这样布置之后喷头离主梁边的净距为1225mm，根据《喷规》表7.2.1中喷头与梁的距离及喷头溅水盘于梁底面的垂直距离的要求，在喷头安装时，主梁两边的喷头溅水盘距离顶板的间距应为280mm。这样便可满足《喷规》7.1.3.2条“当在梁间布置喷头时，确有困难时，溅水盘与顶板的距离不应大于550mm”的要求。
2.2 “十”字梁
某商业中心地下车库柱网采用8.2m×8.2m一跨，每一跨度之间的次梁采用“十”字梁的布置方式。主梁梁高800mm，宽350mm，次梁梁高650mm，宽为200mm，顶板厚120mm，车位尺寸为2.4m×5.3m。
如果再像“井”字梁的做法在每一个8.2m×8.2m跨度内均匀分布9个喷头，则中间的五个喷头就正好在次梁的正下方，而该工程由于甲方要求车库内净高尽量高，所有喷淋横管均穿梁敷设，次梁正下方的喷头就不易接管，而且由于次梁高650mm，喷头如果按照在次梁正下方，则满足不了喷头溅水盘距离顶板不大于550mm的要求。
为此，将每跨度内的喷头稍微移动一些，如图1所示：这样次梁附近的五个喷头均能做到离次梁边300mm，而各个喷头之间的间距也能满足规范要求，且每个车位正上方均设有喷头。
图1 “十”字梁喷头布置平面图
这样，主梁附近的四个喷头离主梁边的净距为1225mm，次梁附近的五个喷头离次梁边的净距为300mm。根据《喷规》表7.2.1中喷头与梁的距离及喷头溅水盘于梁底面的垂直距离的要求，该工程在喷头安装时，主梁两边的喷头溅水盘距离顶板的间距应为470mm（满足规范要求），如图2所示，且喷头均采用下垂型喷头。
图2 喷头安装示意图
3 系统设计流量核算
作用面积法。地下车库的火灾危险等级为中危险级Ⅱ级， 喷水强度为8L/min·m2，作用面积为160m2，不均匀系数选1.3。则系统的设计流量为：
Q=1.3x8L/min·m2x160m2=27.7L/s
选取消防泵时流量可按30L/s计。
4 结语
在实际工程设计过程中，地下车库的结构梁板形式是多种多样的，而且随着科技的发展，各种新型的结构形式也会为人们所用。因此，地下车库的喷头布置都没有固定的模式可以参照，只能根据具体工程的实际情况确定喷头布置的方式由前文所述的几种实例可以看出，由于结构梁的影响，地下车库内喷头的间距相对较小，自动喷淋系统的设计流量常规的估算值30L/s，按精确计算值应取40L/s。
由于笔者能力所限，只能就几种常见的结构形式作出分析，但希望给出的一些分析方法能为同行起到一些帮助。同时，希望更多的设计师能够重视地下车库的喷头布置，参与到讨论中来，也希望结构专业的设计师在可能的情况下将结构梁的模数能够同给排水专业的喷头布置协调一致。
参考文献
[1]施鸿鹏.自动喷水灭火系统设计中存在的问题及对策[J].消防技术与产品信息. 2010（07）
[2]王伟艳.汽车库自动喷水灭火系统的设计[J]. 林业科技情报. 2010（02）
[3]李为之，周先敏.自动喷淋灭火系统性能测试方法[J]. 科技创新导报. 2009（27）