某地下車庫消防系統(tǒng)設計

摘要隨著經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和人民日益提高的生活水平，汽車都已進入了大部分家庭，汽車家庭化現(xiàn)象較普遍，使得我國的汽車保有量居世界前列，未來還將持續(xù)增長。隨之而來的是停車用地越來越緊張，目前不論是一線城市還是小縣城都存在停車位緊張、停車困難的問題，因此地下車庫應運而生。如今在建設建筑時，一般都會配套建設地下車庫，讓停車緊張的問題得以緩解。地下車庫的建立大大的方便了我們的日常停車，但在方便的同時也帶來了一些未知的消防安全隱患。地下車庫較其他車庫不同，位于地下，是屬于較封閉的結(jié)構(gòu)建筑，引發(fā)火災的因素往往多于一般的車庫，一旦有火災發(fā)生，由于地下車庫的封閉性，火災產(chǎn)生的大量煙霧以及熱氣沒有辦法迅速排散，而且煙霧中存在毒氣，還會影響視線，加大了疏散與救援難度，會對生命和財產(chǎn)造成極大的損失?？梢?，為地下車庫做好消防是很必要的。針對這一問題，本文對某地下車庫消防系統(tǒng)進行了設計，主要涉及耐火等級與防火分區(qū)、滅火器配置選型、火災自動報警系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)的選型等幾方面，本文旨在通過對該地下車庫的消防設計，為地下車庫的消防安全提供指導。關鍵詞：地下車庫；滅火器配置；自動噴淋系統(tǒng)；自動報警系統(tǒng)第1章緒論1.1研究背景與意義2020年初，消防救援局就2019年的全國火災情況進行了統(tǒng)計分析，統(tǒng)計顯示2019年全年共接到火災報警23.3萬起，火災造成了1335人死亡，837人受傷，除人員傷亡外還造成了很嚴重的經(jīng)濟財產(chǎn)損失，直接損失為36.12億元，相比較于往年的數(shù)據(jù)有所下降，但仍是不可忽略是大數(shù)據(jù)?；馂姆N類有很多種，其中地下車庫發(fā)生的火災也不容小覷，占據(jù)著很大的一部分，介于地下車庫環(huán)境的特殊性，造成的生命財產(chǎn)損失也不可估量。2019年6月29日晚八點，位于青島市李滄區(qū)的萬科生態(tài)城瀾庭的地下車庫突然發(fā)生火災，在消防、派出所、社區(qū)人員的協(xié)力合作下?lián)錅缌嘶馂?。?jīng)調(diào)查，火災起因是因為一臺轎車突然起火，然而車庫自備的消防系統(tǒng)并沒有發(fā)揮其作用，進而造成40多臺汽車不同程度的損傷，所幸的是并沒有造成人員傷亡，但經(jīng)濟損失嚴重。可見，一套完整的消防系統(tǒng)是多么的重要，所以本文針對地下車庫這一特殊場所進行了研究，設計一套集報警與噴淋共存的消防系統(tǒng)，保障人民的生命財產(chǎn)安全。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀最開始人們是對火災進行安全研究的，研究過后在此基礎上又進行擴展研究，繼而對地下車庫進行消防安全研究，主要體現(xiàn)在火災自動報警系統(tǒng)方面，以及對汽車火災實驗方面上。從最開始對火災的研究到現(xiàn)在針對地下車庫等某一特定地點的研究，期間經(jīng)歷了多個階段。從19世紀40年代開始至20世紀40年代為第一階段,本階段的探測器主要以感溫探測器為主，具有構(gòu)成簡單且成本低廉的特點。1847年世界上第一臺只能應用于城鎮(zhèn)的火災報警發(fā)送裝置研究成功，是由美國醫(yī)生Charmning和緬甸大學教授Farmer共同努力下研究成功的[1]，火災報警發(fā)送裝置于1952年在美國的波士頓被成功安裝。1874年世界上第一套水噴淋裝置被英國成功研制并安裝，1890年英國也將感溫式火災探測器研發(fā)成功。20世紀40年代中后期，美國國家防火協(xié)會（NFPA）針對美國車輛火災的情況、現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢進行了分析，并依照分析的結(jié)果發(fā)布了美國車輛火災趨勢報告，報告中對汽車發(fā)生火災的各種因素、原因及其產(chǎn)生的后果做了系統(tǒng)的研究，為日后的研究發(fā)展打下了堅實的基礎[2]。從20世紀50年代至70年代為第二階段，探測器主要以感煙探測器為主[3]，本時期的火災報警系統(tǒng)在進行信號傳輸時，采用的是與以往不同的多線制。相比較于以前的探測器，優(yōu)點是電路簡單，供電和取信息相當直觀，具有線多，穿線復雜且線路故障多等缺點，在發(fā)展中已逐漸被淘汰。從20世紀80年代初至80年代末為第三階段，本時期開始使用總線制火災報警系統(tǒng)。它同多線制相比，在安裝時布線的工作量大大減少，進行安裝、調(diào)試時便于操作，也更方便，取得了很大的發(fā)展。而且最重要的是他能對火災發(fā)生的位置進行精確地定位，并進行報警，直到現(xiàn)在總線制火災報警系統(tǒng)還在被廣泛應用[4]。從20世紀90年代初至今為第四階段，本時期對消防系統(tǒng)安全的研究不僅僅局限于單一的火災報警，還包含了自動噴淋系統(tǒng)及防排煙系統(tǒng)，以及結(jié)合整個建筑的照明、供電、通風等，為了方便管理還融合了監(jiān)控等，實施了智能化管理[5]。通過對汽車場汽車火災的分析和進行實驗研究，法國Schleich和CajotLG測定了燃燒放熱的速率等技術參數(shù)，還在進行滅火研究時，分析了噴淋系統(tǒng)及其煙霧感的復合效應，通過綜合研究，設計出了結(jié)構(gòu)熱力學模型[6]。德國Schuhen和DirkJ通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，對于地下車庫這種地下較封閉的場所，自然的排煙通風是比較弱的，所以只存在自然通風是不夠的，還需要另外通過建造機械排風系統(tǒng)來加強通風[7]。日本KitanoT和SugamaO等人自行修建了一個的停車庫來進行真實的模擬實驗，創(chuàng)建了一個沒有窗、縫隙、孔等較封閉的停車庫，并在停車庫里放置了一定量的可燃物，測定因第一臺汽車燃燒所產(chǎn)生的熱輻射導致其他汽車發(fā)生燃燒時的相關臨界值[8]。日本的KikuchiMasahito和FukuiKiyoshi等人根據(jù)空間利用率、居住者的居住特點和汽車燃燒規(guī)律等因素，對大型地下車庫的消防安全設計進行了研究，通過分析其設計的相關案例，提出了一些消防安全措施；還對其他國家的相關案例進行了分析研究并給予了改進建議[9]。相比較于國外，國內(nèi)對于地下車庫消防安全的研究起步較晚。在2000年后，國內(nèi)才開始對地下車庫的消防安全進行了研究。中國礦業(yè)大學程遠平教授等人提出火災熱釋放速率的重要性，并通過實驗測量單個汽車在進行燃燒時產(chǎn)生的熱釋放速率的最大值，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)用CFAST軟件進行建模，模擬出地下車庫煙氣層的溫度和高度變化[10]。中國建筑設計研究院的王耀堂結(jié)合工程的實際情況，應用了預作用閉式輕水泡沫滅火系統(tǒng)，對該工程進行了自動噴水滅火系統(tǒng)的一系列計算，包括對噴頭的布置，系統(tǒng)的控制以及管網(wǎng)的水力計算等，是在結(jié)合建筑的實際情況進行的自動噴水系統(tǒng)的布置，為以后工程的設計布置提供了依據(jù)[11]。武漢理工大學的王勝松，通過對國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)在撲滅地下車庫的火災上存在局限，故對自動噴水——泡沫聯(lián)用系統(tǒng)進行了研究。采用“Q=at2”火災模型模擬火災發(fā)生過程，發(fā)現(xiàn)汽車發(fā)生火災的部位不同，其火災的最大熱釋放速率也不同；同時對國內(nèi)外撲救地下車庫的設施進行了研究，如消火栓系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)等[12]。西華大學能源與環(huán)境學院的張淑慧，通過利用FDS的大渦模擬對地下車庫的火災情況建立了一個簡化的三維模型，通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當在地下車庫同時具備自動噴水滅火系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)時，火災才能更快、更好的得到撲滅[13]。浙江省消防總隊金華支隊婺城大隊的顧俊飚，結(jié)合高層建筑地下車庫火災的特性，針對防范火災的意識低等特點，對高層建筑的地下車庫給予了一些合理的建議，如做好疏散指示標志、做好消防電梯、防煙樓梯間等[14]。安徽理工大學的都康,針對地下車庫設計了一種新的消防安全系統(tǒng)，在利用地下車庫原有的消防設施基礎上，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)中的ZigBee無線組網(wǎng)技術和GSM通信技術，對地下車庫實施了全面監(jiān)控。在發(fā)生火災時不僅能實施報警，還能通知相關人員進行滅火，對我們的生命健康有了極大地保障[15]。綜上所述，國內(nèi)外學者從不同方面對消防系統(tǒng)設計做了分析和研究，這些研究主要是對一般建筑的火災進行的研究，但是對于地下車庫的研究相對較少。所以本課題主要針對特定的某地下車庫進行研究，對某地下車庫進行消防系統(tǒng)的設計。1.3主要研究內(nèi)容依據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范(GB50116-2013)》等相關標準，本文對某地下車庫進行了消防系統(tǒng)設計，主要包括耐火等級與防火分區(qū)、滅火器配置選型、火災自動報警系統(tǒng)及噴淋系統(tǒng)的選型等幾方面，并結(jié)合各種情況設計出了一套圖紙。其中耐火等級與防火分區(qū)包括：防火分類、耐火等級、防火分區(qū)；滅火器配置選型包括：滅火器的類型、規(guī)格、數(shù)量以及滅火器的安全位置等；火災自動報警系統(tǒng)設計包括：報警和探測區(qū)域的劃分、火災探測器的選型、數(shù)量、安裝位置；噴淋系統(tǒng)的選型包括：噴頭的選型、位置等。第2章某地下車庫的耐火等級與防火分區(qū)2.1某地下車庫工程概況本文就某地下車庫進行設計分析，本車庫為地下一層建筑，長約70m，寬約48m，高約3.5m，占地面積約為3360m2，共設有95個停車位，有兩個疏散樓梯，車輛進出入口都是有坡度的坡道，共有兩個房間，其中一個是值班室，另一個是與值班室結(jié)合的設備用房。車庫平面圖如下圖。圖2-1車庫平面圖2.2防火分類和耐火等級根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》（GB50067-2014）第3.0.1條規(guī)定，汽車庫中停車數(shù)量介于51~150輛之間時，屬于第Ⅲ類汽車庫。本文研究的地下車庫共設95個停車位，則屬于第Ⅲ類汽車庫，地下車庫的耐火等級應為一級。2.3防火分區(qū)劃分根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》（GB50067-2014）第5.1.1條規(guī)定，正常汽車庫防火分區(qū)的最大允許建筑面積為2000m2，但當建筑內(nèi)設置自動滅火系統(tǒng)時，其防火分區(qū)的最大允許建筑面積將在此基礎上擴大一倍，即為4000m2。而本車庫面積為3360m2，將配套設置自動噴水滅火系統(tǒng)，所以可將其劃分為一個防火分區(qū)，則本車庫為一個防火分區(qū)。第3章滅火器配置設計3.1滅火器配置場所的危險等級的確定和火災種類按照《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)中第3.2.2條可知，本地下車庫具有人多且空間密集，用電較多，有很多的燃燒物可發(fā)生燃燒，火災發(fā)生后煙霧、熱氣等都蔓延較快，撲救火災時因為煙霧彌漫等問題導致?lián)渚容^困難等特點，則本地下車庫危險級別屬于中危險級別；且《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)附錄C中規(guī)定汽車停車庫為中危險級別，綜上所述，本地下車庫的滅火器配置按中危險級考慮布置。在車庫發(fā)生火災時，汽車將作為主要的燃燒源燃燒，先是汽油發(fā)生燃燒，進而導致汽車配件燃燒，其中也可能伴隨著其他燃燒物的燃燒，但滅火器的主要作用是撲滅前期火災，所以可以把地下車庫的火災種類劃分為B類火災。3.2滅火器設計計算3.2.1計算單元劃分及保護面積確定根據(jù)《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)第7.2.1條規(guī)定可知，為了更好地撲滅火災，在對滅火器進行計算時，按樓層或防火分區(qū)進行考慮，不允許跨越樓層和防火分區(qū)。所以可知每個防火分區(qū)都為一個單獨的計算單元，本地下車庫為一個防火分區(qū)，則本地下車庫為一個計算單元。根據(jù)《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)第7.2.2條規(guī)定，建筑物滅火器配置場所的保護面積應按建筑面積來進行計算，但在實際進行布置時，要考慮實際情況進行計算，所以要除去樓梯面積與車輛坡道進出口等，可在樓梯與設備用房等單獨設置滅火器，則需設置的防火分區(qū)的建筑面積約為3060m2，設備用房的面積為107.61m2，值班室面積為26.598m2。3.2.2各單元所需滅火級別的計算根據(jù)《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)第7.3.3條規(guī)定可知，地下建筑滅火器配置場所所需的滅火級別應按下式進行計算：

（3-1）式中：Q計算單元的最小需配滅火級別，本設計中取B；S計算單元的保護面積，m2；U A類或B類火災場所單位滅火級別最大保護面積，根據(jù)《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)第6.2.2條規(guī)定，設計車庫為中危險級，取U=1.0m2/B；K修正系數(shù)。該設計中要設自動噴淋滅火系統(tǒng)，根據(jù)《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)第7.3.2條規(guī)定，取K=0.5。將設計值帶入式（3-1）可得：本防火分區(qū)的最小需配滅火級別為：3.2.3滅火器設置點的位置和數(shù)量的確定可知地下車庫的面積較大，也較空曠，正常除去立柱外，一般無其他障礙物，手提式滅火器在這種情況下使用較為順暢，而推車式滅火器一人無法操作，需要兩個人合作操作，然而火災發(fā)生時，秉承著降低人員傷亡率的原則，應最大限度的減少進入火災現(xiàn)場的人員，所以推車式滅火器不適用于地下車庫，應選用手提式滅火器。按照《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)第5.2.2條規(guī)定可知，手提式滅火器的最大保護距離為12m。則根據(jù)現(xiàn)場圖紙可得，防火分區(qū)滅火器設置點的數(shù)量為N=12個，設備用房、值班室與兩個樓梯的面積較小，可分別設置一個滅火器設置點。具體布置位置見附錄一——滅火器布置圖。3.2.4計算每個滅火器設置點的位置和數(shù)量的確定根據(jù)《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)第7.3.4條規(guī)定：計算單元中每個滅火器設置點的最小需配滅火級別應按下式計算：(3-2)式中：Qe 計算單元中每個滅火器設置點的最小需配滅火級別，A或B；N 計算單元中的滅火器設置點數(shù)，個。本防火分區(qū)每個滅火器設置點的最小需配滅火級別為：設備用房滅火器設置點的最小需配滅火級別為：3.2.5確定滅火器的類型、規(guī)格和數(shù)量眾所周知，滅火器的正確選型是非常重要的。因為在發(fā)生火災的初期，能夠準確、迅速、正確的使用滅火器滅火，可大大的減少很多事故的進一步發(fā)展，由此可見，正確的選擇滅火器的型號是非常必要的。根據(jù)《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)第4.2.2條規(guī)定，B類火災場所可選用的滅火器種類較多，而對于本車庫來說不適用于水型滅火器。按照《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)第4.1.1條規(guī)定，滅火器的選擇應綜合考慮滅火器配置地點的火災類型和危險程度，滅火效率和通用性，滅火劑對保護物品的污損程度，滅火器設置點的環(huán)境溫度和滅火器使用人員的身體素質(zhì)。綜合考慮后選用磷酸銨鹽干粉滅火器。因為磷酸銨鹽干粉滅火器的粉劑能附著其表面，起到滅火的作用。一個滅火劑充裝量為3kg的磷酸銨鹽干粉滅火器的滅火級別為34B，本防火分區(qū)每個滅火器設置點的最小需配滅火級別為166B，所以：本防火分區(qū)內(nèi)滅火器設置點的數(shù)量為166B/34B=4.9具，取5具。設備用房內(nèi)滅火器設置點的數(shù)量為70B/34B=2.1具，取3具。一具3kg的磷酸銨鹽干粉滅火器所能保護的最大面積為：可知一具3kg的磷酸銨鹽干粉滅火器的最大保護面積為52.3m2，值班室樓梯的面積都小于52.3m2，所以每處只布置一具滅火器就可。滅火器規(guī)格均為MF/ABC3，總共需要66具滅火器。3.2.6驗算各設置點和各單元實際配置的所有滅火器的滅火級別根據(jù)實際放置，本防火分區(qū)共設置16個滅火器設置點，其中在車庫中設置12個滅火器設置點，每個設置點放置5具3kg的磷酸銨鹽干粉滅火器；在設備用房中設置一個滅火器設置點，放置3具3kg的磷酸銨鹽干粉滅火器；在樓梯與值班室中各設置一個滅火器設置點，放置一具3kg的磷酸銨鹽干粉滅火器。本防火分區(qū)各設置點的實際滅火級別為34B×5=170B滿足要求設備用房的實際滅火級別為34B×3=102B滿足要求樓梯與值班室的實際滅火級別為34B×1=34B滿足要求3.3滅火器的設置方式和要求依照《建筑滅火器配置設計規(guī)范》(GB50140-2005)的規(guī)定，為了便于在火災發(fā)生時，人們能準確、明顯的看到滅火器的存放位置，可以迅速拿到滅火器，及時撲滅火災，滅火器要放置在明顯、醒目、便于取放的位置；如果滅火器的放置位置不明顯時，要設置相應的指示標志作指引。滅火器在放置位置上，應擺放穩(wěn)固其銘牌在外，手提式滅火器應放置在滅火器箱內(nèi)、掛鉤或支架上，滅火器箱的頂部離地高度應不超過1.5m，底部距地高度不應小于0.08m。放置滅火器時要做好相應的防護措施，不要放置在潮濕、腐蝕性的場所。第4章某地下車庫火災自動噴水系統(tǒng)設計4.1自動噴水系統(tǒng)的選型自動噴水滅火系統(tǒng)就是指在火災發(fā)生時，能自動或手動啟動噴頭進行噴水滅火的一種裝置，能對人們的生命財產(chǎn)安全起到很好的保障作用。自動噴水滅火系統(tǒng)有很多分類，根據(jù)噴頭開閉形式不同，可以分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)兩大類，其中兩大類也會分為幾小類，根據(jù)場所的性質(zhì)進行自動噴水滅火系統(tǒng)的選擇是至關重要的。依照《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50084-2017）第4.2.2條規(guī)定可知，在場所的環(huán)境溫度介于4℃與70℃之間時，應采用濕式系統(tǒng)。再綜合考慮規(guī)定及其場所的特殊性，本地下車庫將采用閉式濕式系統(tǒng)。圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s11自動噴水滅火系統(tǒng)分類閉式濕式自動噴水系統(tǒng)是由閉式噴頭、管道系統(tǒng)、安全閥、止回閥、信號蝶閥、濕式報警閥、水流指示器、壓力表、末端試水裝置等組合而成。具體見圖4-2。其工作原理為當發(fā)生火災時，噴頭上的熱敏原件在溫度的作用下，達到或者超過最高溫度，其熱敏原件將破裂，噴頭隨即開起，實施噴水以達到滅火的作用。本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、施工、管理與維護都較方便，且滅火速度較快，消防效率高，應用廣泛，可放心使用等優(yōu)點。圖4-2濕式自動噴水系統(tǒng)圖4.2設置場所火災危險等級根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》（GB50067-2014）第7.2.2條規(guī)定可知，在汽車庫在進行自8動噴水滅火系統(tǒng)設計時，其火災危險等級按中危險等級判定。根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50084-2017）附錄A中，直接將汽車停車庫規(guī)定為中危險等級II級?？偵纤?，本車庫危險等級按中危險等級II級確定。4.3噴頭的設置4.3.1噴頭的選型根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50084-2017）第6.1.3條規(guī)定可知，在不吊頂?shù)牡叵萝噹欤刹捎弥绷⑿蛧婎^；結(jié)合場所特點本地下車庫采用玻璃球閉式噴頭，公稱動作溫度為68℃的噴頭，其工作液色標為紅色。4.3.2噴頭的布置根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50084-2017）第7.1.2條規(guī)定，在對直立型噴頭進行布置時，由噴水的強度、噴頭的流量系數(shù)等共同來確定其同根配水支管上的噴頭間距，以及相鄰配水支管上的間距。依照標準可知，本車庫屬于中危險=2\*ROMANII級，一只噴頭的最大保護面積為11.5m2，噴頭距離墻端的距離最大為1.7m，最小為0.1m。噴頭在進行正方形布置時，其邊長為3.4m，在進行矩形或平行四邊形布置時的長邊長為3.6m。綜上可知，噴頭在進行布置時的間距取決于布置的形狀，根據(jù)形狀的不同間距也不同，間距長度是在進行什么形狀的布置時，不得大于此形狀的邊長或者長邊長，且都不小于2.4m。本車庫危險等級為中危險II級，依照《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50084-2017）第5.0.1條規(guī)定，中危險=2\*ROMANII級其噴水強度為8，作用面積為160m2，系統(tǒng)最不利點處噴頭的工作壓力取0.10MPa。噴頭的布置有正方形、矩形和菱形3種形式，本地下車庫的噴淋系統(tǒng)噴頭采用正方形布置，噴頭的最大保護面積為11.5m2（半徑為1.91m）,其正方形布置示意圖如4-3所示，其間距L計算公式為：（4-1）圖4-3噴頭正方形布置圖根據(jù)標準規(guī)范并結(jié)合實際的場所面積，對地下車庫進行自動噴淋系統(tǒng)的布置，具體布置情況見附圖二——噴淋布置圖。4.4水力計算本地下車庫為中危險II級，由4.3章和《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范GB50084-2017》可知，系統(tǒng)作用面積不低于160m2，則本文所選作用面積為161.29平方米，作用面積圖如下圖4-4所示，具體作用面積圖見附圖三——作用面積圖。圖4-4作用面積圖1、噴頭流量：式中：q--噴頭處節(jié)點流量，L/minP--噴頭處水壓（噴頭工作壓力）MPaK--噴頭流量系數(shù)，取802、流速V：式中：Q--管段流量L/sDj--管道的計算內(nèi)徑（m）3、水力坡降：式中：i--每米管道的水頭損失（kPa/m）dj--管道的計算內(nèi)徑（m）,見表4-1qg--管道設計流量（L/min）Ch--海登—威廉系數(shù)，鍍鋅鋼管：120Ch表4-1管內(nèi)徑數(shù)據(jù)（mm）管徑253240506580100150管內(nèi)徑27.335.441.352.768.180.9106.3159.34、沿程水頭損失：式中：L--管段長度m5、局部損失（采用當量長度法）：(當量)式中：L(當量)--管段當量長度，單位m(《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》附錄C)6、總損失：7、終點壓力：表4-2水力計算表管段名稱起點壓力mH2O流量L/s管長(m)當量長度管徑(mm)水力坡降流速m/s水頭損失mH2O高差損失mH2O終點壓力mH2O1-210.001.332.700.80252.882.271.030.0011.032-311.032.722.701.80323.062.771.410.0012.433-412.434.202.702.10326.844.273.350.0015.784-515.785.870.872.70405.994.382.180.0017.9638-516.561.711.831.00254.592.921.330.0017.895-617.967.582.703.60502.933.481.880.0019.8439-4010.941.392.700.80253.122.371.120.0012.0540-4112.052.852.701.80323.332.891.530.0013.5841-4213.584.392.702.10327.424.473.630.0017.2142-617.216.140.873.00406.504.582.560.0019.7743-618.441.801.831.00255.063.081.460.0019.906-719.8415.522.704.30653.174.262.260.0022.1044-4512.271.472.700.80253.472.511.240.0013.5145-4613.513.012.701.80323.703.061.700.0015.2046-4715.204.652.702.10328.254.734.040.0019.2447-719.246.490.873.00407.224.852.840.0022.0848-720.471.901.831.00255.583.251.610.0022.087-822.1023.922.704.60803.054.652.270.0024.3749-822.662.001.831.00256.133.421.770.0024.4350-823.132.020.871.00256.243.451.190.0024.318-924.3727.942.284.60804.065.432.850.0027.2151-925.002.102.171.00256.713.592.170.0027.1752-925.942.140.931.00256.943.651.370.0027.319-1027.2132.171.624.60805.276.263.350.0030.5610-1130.5632.172.100.80805.276.261.560.0032.1253-5429.102.271.620.80257.723.871.910.0031.0154-5531.012.272.100.45322.182.300.570.0031.5855-5631.582.273.103.60500.311.040.210.0031.7957-5829.222.271.620.80257.753.881.910.0031.1358-5631.132.272.100.60322.192.310.600.0031.7456-1131.794.545.274.60650.331.250.330.0032.1211-1232.1236.711.006.101001.784.141.290.0033.4112-1333.4136.713.100.001001.784.140.560.0033.9713-1433.9736.713.100.001001.784.140.560.0034.5314-1534.5336.713.100.001001.784.140.560.0035.1015-1635.1036.713.100.001001.784.140.560.0035.6616-1735.6636.712.101.651001.784.140.680.0036.3417-1836.3436.711.000.001500.251.840.030.0036.3718-1936.3736.713.100.001500.251.840.080.0036.4419-2036.4436.713.100.001500.251.840.080.0036.5220-2136.5236.711.690.001500.251.840.040.0036.5721-2236.5736.7114.929.201500.251.840.610.0037.1822-2337.1836.7116.270.001500.251.840.410.0037.5923-2437.5936.712.119.201500.251.840.290.0037.8724-2537.8736.713.100.001500.251.840.080.0037.9525-2637.9536.711.400.001500.251.840.040.0037.9926-2737.9936.711.700.001500.251.840.040.0038.0327-2838.0336.712.400.001500.251.840.060.0038.0928-2938.0936.712.700.001500.251.840.070.0038.1629-3038.1636.712.700.001500.251.840.070.0038.2330-3138.2336.712.700.001500.251.840.070.0038.3031-3238.3036.712.700.001500.251.840.070.0038.3732-3338.3736.710.600.001500.251.840.020.0038.3833-3438.3836.712.100.001500.251.840.050.0038.4334-3538.4336.712.700.001500.251.840.070.0038.5035-3638.5036.712.700.001500.251.840.070.0038.5736-3738.5736.712.379.201500.251.840.290.0038.86綜上所述，總流量為36.71L/s，平均噴水強度為13.66L/min.平方米。第5章某地下車庫火災自動報警系統(tǒng)5.1火災自動報警系統(tǒng)概述由觸發(fā)器件、火災報警裝置、警報裝置、消防控制設備、電源等聯(lián)合組成了地下車庫的火災報警裝置?；馂膱缶b置的基本功能是在火災發(fā)生后，通過火災探測器對燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱氣等進行探測，并將探測到的信號轉(zhuǎn)化成電信號傳送到控制器，并由控制器控制發(fā)出警報，已達到警示的作用，使人們能及時準確的發(fā)現(xiàn)火災，并進行有效的控制，保護人們的生命財產(chǎn)安全。下圖為火災自動報警系統(tǒng)的原理圖。圖STYLEREF1\s5SEQ圖\*ARABIC\s11火災自動報警系統(tǒng)原理圖5.2報警區(qū)域和探測區(qū)域的劃分5.2.1確定防火等級根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》(GB50116-2013)

中規(guī)定，按照其保護對象的使用性質(zhì)、火災危險性、疏散和撲救難度進行劃分的，將保護對象劃分為特級、一級跟二級。由于本設計中的地下車庫屬于一類建筑，故劃分為一級保護對象。5.2.2報警區(qū)域和探測區(qū)域的劃分（1）報警區(qū)域依照《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50116-2013）第3.3.1條規(guī)定可知，是按照防火分區(qū)或樓層來進行報警區(qū)域劃分的，一個報警區(qū)域可以是一個樓層或者是一個防火分區(qū)，在發(fā)生火災時，如果相鄰的幾個防火分區(qū)或者樓層需用同一個消防聯(lián)動設備時，也可作為一個報警區(qū)域；但是一個防火分區(qū)不允許劃分為不同的報警區(qū)域。本車庫只有一個防火分區(qū)，所以設計一個報警區(qū)域。

（2）探測區(qū)域報警區(qū)域按照探測發(fā)生火災的部位進行劃分的單元，且彌漫有熱氣或者煙霧的區(qū)域即為探測區(qū)域。就屋內(nèi)天花板表面和天花板內(nèi)部來說，因為梁的突出高度及墻的突出面等原因，探測區(qū)域的劃分有新的原則，即在突出超過0.6m及以上時，將單獨劃分為一個探測區(qū)域，一般每個探測區(qū)域都相對應于一個獨立的部位編號，具體如圖5-2所示。但由于本車庫的梁突出很小，可以忽略梁的影響。圖5-2探測區(qū)域的劃分根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50116-2013）第3.3條規(guī)定：1）探測區(qū)域的劃分應符合以下要求：①探測區(qū)域應按照獨立的房（套）間劃分。一般規(guī)定一個探測區(qū)域的面積不應超過500m2；如果在主要的入口能直接看清其內(nèi)部的情況，且面積不超過1000m2的房間，也可作為一個探測區(qū)域；②不同的火災探測器的探測長度均不同，其中紅外光束感煙火災探測器和纜式線型感溫火災探測器的探測區(qū)域的探測長度，不宜超過100m；空氣管差溫火災探測器的探測區(qū)域長度宜為20m～100m。2）在敞開或者封閉的樓梯間、消防設備用房等應分別單獨劃分探測區(qū)域。5.3火災探測器的選擇與設計5.3.1火災探測器的選擇根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50116-2013）第5.2條規(guī)定，根據(jù)房間的不同高度，選擇不同種類的火災探測器，可知本地下車庫層高為3.5m，三種探測器都適用。但因為車庫中存在汽車尾氣，可能會對感煙探測器存在干擾，同時《民用建筑電氣設計規(guī)范》（JGJ/T16-2016）第13.5.1.9條直接規(guī)定，汽車庫應采用感溫探測器。綜上所述，在本設計中選用感溫探測器，但也在汽車不經(jīng)過的區(qū)域安裝感煙火災探測器，即在汽車停車區(qū)域上方安裝感溫探測器，在樓梯間、值班室及設備用房等房間內(nèi)安裝感煙探測器。5.3.2火災探測器設計計算圖5-3火災探測器設計步驟圖5-4探測器安裝間距的極限曲線圖5-4取自《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50116-2013）附錄E，具體可查閱規(guī)范。5.3.3火災探測器數(shù)量的確定（1）計算方法一個探測區(qū)域內(nèi)所需設置的探測器數(shù)量，按式（5-1）計算：（5-1）式中：N一個探測區(qū)域內(nèi)所需設置的探測器數(shù)量，取整數(shù)，只；S 一個探測區(qū)域的面積，m2；A 一個探測器的保護面積，m2；K 修正系數(shù)，特級保護對象宜取0.7~0.8，一級保護對象宜取0.8~0.9，二級保護對象宜取0.9~1.0。本設計中取0.9。本車庫中，車庫車位區(qū)域采用感溫探測器，地下車庫層高為3.5m，區(qū)域面積均大于30m2，根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50116-2013）第6.2.2條規(guī)定可知，在計算車位區(qū)域探測器數(shù)量時，取A1=20m2，R1=3.6m；當計算各設備用房的探測器數(shù)量時，則取A2=60m2，R1=5.8m。圖5-5地下車庫探測區(qū)域示意圖探測區(qū)域面積計算結(jié)果如下：表5-1探測區(qū)域面積匯總探測區(qū)域①②③④⑤⑥⑦⑧⑨探測面積(m2)94.95421.2460.8410.856421.2460.8379.8280.8262.87（2）探測器數(shù)量及布置根據(jù)公式（5-1）以及表5-1的數(shù)據(jù)進行計算各探測區(qū)域內(nèi)火災探測器的數(shù)量：探測區(qū)域①：計算個數(shù)：按3×2布置，確定安裝間距a、b：驗算：符合要求不符合要求，應增加探測器數(shù)量，取探測器數(shù)量N1=8個，按照4×2布置，確定安裝間距為

符合要求符合要求探測區(qū)域②：計算個數(shù)：按6×4布置，確定安裝間距a、b：驗算：符合要求探測區(qū)域③：計算個數(shù)：應增加探測器數(shù)量，按7×4布置，確定安裝間距a、b：驗算：符合要求探測區(qū)域④：計算個數(shù)：按6×4布置，確定安裝間距a、b：驗算：符合要求探測區(qū)域⑤：計算個數(shù)：按6×4布置，確定安裝間距a、b：驗算：符合要求探測區(qū)域⑥：計算個數(shù)：應增加探測器數(shù)量，按7×4布置，確定安裝間距a、b：驗算：符合要求探測區(qū)域⑦：計算個數(shù)：按6×4布置，確定安裝間距a、b：驗算：符合要求探測區(qū)域⑧：計算個數(shù)：按4×4布置，確定安裝間距a、b：驗算：符合要求探測區(qū)域⑨：計算個數(shù)：按5×3布置，確定安裝間距a、b：驗算：不符合要求，應增加探測器數(shù)量，取探測器數(shù)量N9=20個，按照5×4布置，確定安裝間距為驗算：符合要求由于值班室與設備用房的面積較小，較小的房間內(nèi)可能只需安裝一個探測器，所以計算一下一個感煙探測器所能保護的最大面積，以來確定值班室與設備用房的探測器安裝數(shù)量。由上式可知，值班室只需一個感煙探測器就可，需要居中安裝，而設備用房面積約108m2，需計算布置。設備用房：計算個數(shù)：按2×1布置，確定安裝間距a、b:驗算：符合要求不符合規(guī)范，需增加探測器數(shù)量，按照3×1布置：驗算：符合要求符合要求綜上所述，依次計算出各個探測區(qū)域所需探測器的數(shù)量以及安裝布置要求，具體見下表。表5-2探測器的安裝數(shù)量編號橫向縱向?qū)嶋H探測器總數(shù)其中感煙個數(shù)（個）尺寸（m）a（m）單排個數(shù)（個）尺寸（m）b（m）單列個數(shù)（個）①21.15.27544.52.2528②23.43.96184.5424③25.63.667184.5428④21.13.52620.45.1422⑤23.43.96184.5425⑥25.63.667184.5429⑦21.13.526184.5424⑧23.45.854123416⑨25.65.125123422值班室3.33.318.068.06111設備用房21.17.0345.15.1133樓梯西樓梯南5.3.4火災探測器的安裝要求為了能有效的感知到火災的發(fā)生，應在車庫屋頂?shù)谋砻嫔习惭b火災探測器，而感煙探測器的安裝底面與屋頂?shù)木嚯x要規(guī)定在70mm和250mm之間；梁邊、墻壁等墻面距探測器的水平距離不應小于0.5m；以探測器為圓心，其半徑為0.5m的圓內(nèi)不應出現(xiàn)障礙物；5.3.5手動報警按鈕的設置根據(jù)《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50116-2013）第6.3條規(guī)定：每個防火分區(qū)都最少配置有一個手動火災報警按鈕，防火區(qū)域內(nèi)的所有位置到最鄰近的手動火災報警按鈕的距離不得超過30m；手動火災報警按鈕應設置在明顯和便于操作的地方，如：車輛進出口、疏散通道口、樓梯口、人員與車輛必經(jīng)之路上的明顯處，則本文選擇了值班室、樓梯口、車輛進出口等地方外，還設置在車輛行走路徑的明顯處。設置壁掛時，安裝高度應符合人機學原理，便于人員的操作，則應底邊距地的高度應為1.3m~1.5m，且應放置上明顯的標識便于人們操作。在滿足規(guī)范要求的前提下，本地下車庫共設15個手動報警按鈕。具體位置見附錄四——報警系統(tǒng)圖。5.4系統(tǒng)設計5.4.1火災報警系統(tǒng)的選用按火災自動報警系統(tǒng)的應用范圍可分為區(qū)域報警系統(tǒng)、集中報警系統(tǒng)、控制中心報警系統(tǒng)三種。集中報警系統(tǒng)是在區(qū)域報警系統(tǒng)的基礎上組成的，是由集中火災報警控制器、區(qū)域火災報警控制器、火