浅谈充电车库消防给水设计

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:李英杰
[导读] 摘要:以某充电车库为例,阐述了充电车库的防火安全特殊性。
        广州承总设计院  广东广州  510620
        摘要:以某充电车库为例,阐述了充电车库的防火安全特殊性。分别对该工程的室内消火栓、泡沫喷淋系统、灭火器配置等作系统性的介绍。就其中的一些技术问题对比分析、处理、总结。
        关键词:充电车库;泡沫喷淋系统;独立分区;消火栓;泡沫液储罐;比例混合器 ;水成膜;水泵;水泵接合器;
        1 工程概况
        该工程位于广东省某市由一、二期组成,组成规模包括9栋32层的一类高层住宅,首层作商铺,地下一层用作车库及设备间。总建筑面积151984.59平方,其中二期地下车库8029.99平方(部分区域含充电停车库),根据《电动汽车充电基础设施建设技术规程》(广东省标准DBJ/T 15-150-2018)要求设置4个防火单元,每个防火单元不大于2000平方,停放不多于20个充电停车位,本项目拟设置80个充电停车位及配套充电设备。
        现行主要参考标准如下:
        《电动汽车分散充电设施工程技术标准   GBT 51313-2018》
        《电动汽车充电基础设施建设技术规程   广东省标准DBJ/T 15-150-2018》
        由于项目位于广东省内,两个标准有关充电桩汽车库的消防要求,差异较大,存在较大争议。分析电动汽车火灾的危险性及电池起火的主要原因,做到安全可靠、技术先进、经济合理、使用便利、绿色环保。
        2 室内消火栓设计
        《电动汽车分散充电设施工程技术标准   GBT 51313-2018》
        标准没有相关规定,按《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974及《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067的相关规定(即按常规设计,没有任何特殊要求)
        《电动汽车充电基础设施建设技术规程   广东省标准DBJ/T 15-150-2018》
        4.9.15 消防给水系统应符合下列规定:
        (1)消防给水系统设置应符合国家现行标准:消防给水及消火栓系统技术规范GB50974及汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067的相关规定。
        (2)室内消火栓系统应设置独立的分区,其分区的室内消防给水管网应
        设置供消防泡沫车连接的水泵接合器。水泵接合器的数量应按室内消防
        用水量计算确定。(强调设置独立分区和设置独立的水泵接合器目的便于消防车向充电桩汽车库供水或泡沫,避免与其它区域消火栓管道串通导致供水时间延长,延误灭火时间,争取在有效的时间内加快灭火速度)
        作为设计师应综合从严考虑设计,拟采用充电车库设置消火栓独立分区,即普通车库与充电车库分别设置消火栓给水环状管网并从消防泵房分流引入,普通车库与充电停车库应分别设置消火栓水泵接合器。
        室内消防管道管根据系统设计流量、流速(不大于2.5米/秒)和压力要求经计算确定;室内消火栓竖管管径应根据竖管最低流量经计算确定;最不利点消火栓压力按照不少于0.350MPa计算。
        3 泡沫-喷淋联用系统设计
        《电动汽车分散充电设施工程技术标准   GBT 51313-2018》
        6.1.5、6.1.6条:地下、半地下和高层(的充电桩)汽车库应设置自动喷水灭火系统。(其它充电桩汽车库需要满足汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067规范要求)
        《电动汽车充电基础设施建设技术规程   广东省标准DBJ/T 15-150-2018》
        4.9.16 充电桩汽车库自动灭火系统设置应符合现行国家《汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067》防火规范的相关规定,汽车库设置充电设施的防火单元自动喷水灭火系统应采用泡沫—水喷淋系统,泡沫混合液连续供给时间不应小于10min,泡沫混合液与水连续供给时间之和不应小于90min,每个车位上方至少设置一个喷头。
        1)考虑电动汽车与其它类型汽车混合停放的情况,充电桩汽车库混合停放的情况非常普遍,尤其住宅汽车库;
        2)考虑不同类型汽车火灾,如燃油汽车、电动汽车等;
        3)考虑汽车不同部位起火。
        燃油汽车起火或电动汽车其它部位起火时,有可能因热辐射导致相邻电动汽车电池受热起火。
        泡沫—水喷淋系统作用:①对保护物体冷却;②对着火以外的其他汽车降低热辐射;③对流散的液体初期火灾起扑灭和控制。


        泡沫喷淋系统的设计流量:
        理论上设计流量 6.5X465÷60=50 L/S;
        喷淋系统的设计要点:
        1.普通车库喷淋设计为8L/Min.㎡;作用面积 160 ㎡
        2.充电车库喷水强度 6.5L/Min.㎡;作用面积 465 ㎡;
        不同车库的喷头工作压力差异太大,造成喷水强度大大超过规范规定的喷水强度;但平衡经济性不考虑设置两组不同流量不同扬程的消防泵组。
        设计时考虑选用80L/S的水泵(按泡沫喷淋系统考虑),计算时考虑最不利比例混合器0.60MPa的压力作为水泵最不利压力扬程。
        4 管材的选用:
        埋地管道:当系统工作压力不大于1.20MPa时,宜采用球墨铸铁管或钢丝网骨架塑料复合管给水管道;当系统工作压力大于1.20MPa小于 1.60MPa时,宜采用钢丝网骨架塑料复合管、加厚钢管和无缝钢管;当系统工作压力大于1.60MPa时,宜采用无缝钢管。
        埋地金属管道的管顶覆土应符合下列规定:
        管道最小管顶覆土应按地面荷载、埋深荷载和冰冻线对管道的综合影响确定;
        管道最小管顶覆土不应小于0.70m ; 但当在机动车道下时管道最小管顶覆土应经计算确定,并不宜小于0.90m ;管道最小管顶覆土应至少在冰冻线以下0.30m 。
        架空管道:当系统工作压力小于等于 1.20MPa 时,可采用热浸锌镀锌钢管;当系统工作压力大于 1.20MPa 时,应采用热浸镀锌加厚钢管或热浸镀锌无缝钢管;当系统工作压力大于 1.60MPa 时,应采用热浸镀锌无缝钢管;其中喷淋泡沫液管道材质为不锈钢。
        5 灭火器配置:
        《电动汽车分散充电设施工程技术标准   GBT 51313-2018》
        6.1.7 集中布置的充电设施区域应按现行国家标 准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140的规定配置灭火器,并宜选用干粉灭火器。
        《电动汽车充电基础设施建设技术规程   广东省标准DBJ/T 15-150-2018》
        4.9.17 配建充电基础设施的汽车库、停车场应配置A、B、E类灭火器,并应符合下列规定:
        1 .灭火器配置应符合国家现行标准《建筑灭火器配置设计规范》 GB 50140的有关规定;(即考虑可以选用干粉灭火器)
        2 .灭火器宜采用水基型手提式灭火器;(推荐)
        3 .在充电基础设施附近,宜增加配置灭火剂充装量不小于60L的推车式水基型灭火器,推车式灭火器最大保护距离30m。
        实际上在购买过程中发现暂无水基型灭火器的售卖,故在灭火器的设计时考虑了采用常规的ABC干粉灭火器。
        6 结语:
        充电车作为迈向未来的重要新能源汽车,承载着不仅是环保科技、工作时不排废气、行车时噪音低乘坐性更舒适;更承载着人民的安全性、节能及对美好生活的向往。电动车所必须的是电池,充电设施等;电池的可靠性,充电设施的安全性不容忽视。作为经济大省的广东也相继出台了充电车标准,更严于国家标准,笔者几经考量但在编写过程中难免有疏漏之处,设计时,应认真仔细推敲。其中各个环节的合理性,可靠性,并严格按照最新国家现行的规范、标准、规定所要求达到完善优秀的设计方案。
        参考文献:
        1.《电动汽车分散充电设施工程技术标准   GB/T51313-2018》
        2.《电动汽车充电基础设施建设技术规程   广东省标准DBJ/T 15-150-2018》
        3.《自动喷水灭火系统设计规范           GB  50084-2017》
        4.《消防给水及消火栓系统技术规范       GB  50974-2014》
        5.《建筑设计防火规范        GB  50016-2014 2018年版》
        6.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范 GB  50067-2014》
        7.《泡沫灭火系统设计规范               GB  50151-2010》
        8.《建筑灭火器配置设计规范             GB  50140-2005》
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