地下停車庫噴頭布置探討

李露，譚美

（重慶市設計院，重慶 400015）

0 引言

隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，汽車的人均占有率越來越高，停車庫的需求量也相應增大，地下停車庫具有不占地面綠化面積的優(yōu)點，廣泛為人們所用。但地下停車庫由于停車量大，汽車具有易燃易爆特性，著火后交通難以疏散，且地下車庫往往又跟地面以上的各單體塔樓連通，所以它的火災危險性是不容小視的。

地下車庫內(nèi)常用的水消防措施是室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)，自噴系統(tǒng)能有效地控制、撲滅初期火災，能最大化地保護人身財產(chǎn)安全，所以在設計自噴系統(tǒng)時應對各個細節(jié)引起足夠的重視。

1 實際工程中存在的問題

地下車庫大多不設置吊頂，實際工程中有少數(shù)設計在布置地下車庫的噴頭時，根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》（以下簡稱《噴規(guī)》）中表7.1.2對噴頭間距的規(guī)定，采用固定的間距均勻布置噴頭。由于地下車庫多采用鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，梁板的結(jié)構(gòu)形式同噴頭布置間距難以吻合，最后難免會出現(xiàn)大量噴頭的位置同次梁甚至主梁重疊，而地下車庫中梁的高度經(jīng)常會在600mm以上，這樣在施工中，噴頭的安裝無法同時滿足噴頭與梁的距離要求（《噴規(guī)》表7.2.1）和噴頭濺水盤離頂板的間距要求（《噴規(guī)》第7.1.3條），只能采用大面積設置集熱罩結(jié)合下垂式噴頭安裝的方式來應付消防審查和驗收。

集熱罩在《噴規(guī)》中又稱為集熱擋水板，適用的場合有：貨架內(nèi)置噴頭上方如有孔洞、縫隙，在噴頭的上方設置集熱擋水板，防止頂板下噴頭動作后噴水降低貨架內(nèi)置噴頭附近的溫度，使之不能動作，同時，集熱板又能起到擋煙集熱的作用；復式汽車庫按停車的托板位置分層布置的噴頭，在其上方設置集熱板。

據(jù)研究表明，噴頭動作所需的大部分溫度來自熱對流，需要熱空氣流經(jīng)噴頭，才能傳遞給噴頭足夠的熱量，而集熱盤就算擋到足夠的煙氣來淹沒噴頭，但僅僅依靠煙氣對噴頭的熱傳導，難以傳遞給噴頭足夠的熱量來爆破玻璃管，會大大延誤噴頭的響應時間。

因此，筆者認為，集熱罩的擋水作用要遠大于擋煙集熱的作用。那么在車庫這種不需要擋水的場所，集熱罩應少用、慎用、確有困難的情況下用，如果僅僅是因為設計時噴頭布置的不合理導致安裝時需大量設置集熱罩，就不可取了。

另外，《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》GB50067-97中第7.2.3.1條指出，噴頭應設置在汽車庫停車位的上方。目前有些圖紙審查和消防驗收對這一條并未強制執(zhí)行，但筆者認為這樣做是很有必要的，汽車具有易燃易爆特性，發(fā)生于地下車庫內(nèi)的火災大多由汽車著火引起，而大多停車位均是固定的，如果每個車位正上方均設有噴頭，則能在著火初期快速地響應，而且滅火效果好。

2 幾種具體的噴頭布置方式

根據(jù)前文所述，無吊頂?shù)牡叵萝噹鞈鶕?jù)具體的梁板結(jié)構(gòu)形式和車位的布置來綜合考慮噴頭的布置方式，下面結(jié)合幾種常見的梁板結(jié)構(gòu)形式來具體布置噴頭。

2.1 “井”字梁

某住宅小區(qū)地下車庫柱網(wǎng)采用8.4m×8.4m一跨，每一跨度之間的次梁采用“井”字梁的布置方式，如圖1所示。主梁梁高750mm，寬350mm，次梁梁高650mm，寬為200mm，頂板厚120mm，車位尺寸為2.5m×5m。

圖1 “井”字梁布置平面圖

可以看出，汽車位寬2.5m，同次梁間距2.8m基本吻合，我們在每一個8.4m×8.4m跨度內(nèi)同次梁錯開均勻分布9個噴頭，如圖2所示。

圖2 “井”字梁噴頭布置平面圖

這樣布置之后噴頭離主梁邊的凈距為1225mm，根據(jù)《噴規(guī)》表7.2.1中噴頭與梁的距離及噴頭濺水盤于梁底面的垂直距離的要求，在噴頭安裝時，主梁兩邊的噴頭濺水盤距離頂板的間距應為280mm，如圖3所示。這樣便可滿足《噴規(guī)》7.1.3.2條“當在梁間布置噴頭時，確有困難時，濺水盤與頂板的距離不應大于550mm”的要求。

圖3 噴頭安裝示意圖

2.2 “十”字梁

某商業(yè)中心地下車庫柱網(wǎng)采用8.2m×8.2m一跨，每一跨度之間的次梁采用“十”字梁的布置方式，如圖4所示。主梁梁高800mm，寬350mm，次梁梁高650mm，寬為200mm，頂板厚120mm，車位尺寸為2.4m×5.3m。

圖4 “十”字梁布置平面圖

如果再像“井”字梁的做法在每一個8.2m×8.2m跨度內(nèi)均勻分布9個噴頭，則中間的五個噴頭就正好在次梁的正下方，而該工程由于甲方要求車庫內(nèi)凈高盡量高，所有噴淋橫管均穿梁敷設，次梁正下方的噴頭就不易接管，而且由于次梁高650mm，噴頭如果按照在次梁正下方，則滿足不了噴頭濺水盤距離頂板不大于550mm的要求。

為此，將每跨度內(nèi)的噴頭稍微移動一些，如圖5所示：這樣次梁附近的五個噴頭均能做到離次梁邊300mm，而各個噴頭之間的間距也能滿足規(guī)范要求，且每個車位正上方均設有噴頭。

圖5 “十”字梁噴頭布置平面圖

這樣，主梁附近的四個噴頭離主梁邊的凈距為1225mm，次梁附近的五個噴頭離次梁邊的凈距為300mm。

根據(jù)《噴規(guī)》表7.2.1中噴頭與梁的距離及噴頭濺水盤于梁底面的垂直距離的要求，該工程在噴頭安裝時，主梁兩邊的噴頭濺水盤距離頂板的間距應為470mm（滿足規(guī)范要求），如圖6所示，且噴頭均采用下垂型噴頭。

圖6 噴頭安裝示意圖

2.3 “厚板”結(jié)構(gòu)

某住宅小區(qū)地下車庫柱網(wǎng)采用8.1m×8.1m一跨，采用厚板結(jié)構(gòu)形式，無次梁，如圖7所示。主梁梁高1000mm，寬500mm，頂板厚300mm，車位尺寸為2.4m×5.3m。

圖7 厚板結(jié)構(gòu)噴頭布置平面圖

根據(jù)《噴規(guī)》表7.2.1中噴頭與梁的距離及噴頭濺水盤于梁底面的垂直距離的要求，該工程在噴頭安裝時，主梁兩邊的噴頭濺水盤距離頂板的間距應為460mm（滿足規(guī)范要求），如圖8所示。

圖8 噴頭安裝示意圖

2.4 無梁樓蓋

某住宅小區(qū)地下車庫柱網(wǎng)采用7.8m×8.0m一跨，采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)形式。該工程無梁樓蓋并非完全無梁，但梁露出結(jié)構(gòu)頂板以下僅100mm，對噴頭的遮擋可以忽略不計，車位尺寸為2.4m×5.3m。

這種結(jié)構(gòu)形式對噴頭的布置方式影響最小，只要噴頭的布置位置同柱子避開即可。同時為了滿足每個車位上方均設有噴頭的要求，該工程采用2.6m×3.6m的長方形布置方式。

3 系統(tǒng)設計流量核算

3.1 作用面積法

地下車庫的火災危險等級為中危險級Ⅱ級，噴水強度為8L/min·m2，作用面積為160m2，不均勻系數(shù)選1.3。 則系統(tǒng)的設計流量為：

選取消防泵時流量可按30L/s計。

3.2 特性系數(shù)法

以柱距為8.4m×8.4m的“井”字梁地下車庫為例，噴頭間距為2.8m×2.8m，布置方式見圖9所示。 作用面積為160m2，按長×寬=16m×10m選取作用面積（圖9）。

圖9 噴淋布置平面圖

最不利點噴頭為圖中節(jié)點1處，根據(jù)水力計算可得出以下結(jié)論：

當節(jié)點1處噴頭的壓力取0.05MPa時，最不利作用面所需的壓力為16.64m，系統(tǒng)實際的設計流量為29.93L/s；

當節(jié)點1處噴頭的壓力取0.07MPa時，最不利作用面所需的壓力為23.30m，系統(tǒng)實際的設計流量為35.43L/s。

規(guī)范規(guī)定系統(tǒng)最不利點噴頭的工作壓力不應低于0.05MPa，且在一個工程中，地下車庫往往位于最低處，車庫噴頭的作用面的實際壓力不會太低，一般我們都控制在25m左右，所以系統(tǒng)的實際計算流量應該在30～40L/s之間。

4 結(jié)語

在實際工程設計過程中，地下車庫的結(jié)構(gòu)梁板形式是多種多樣的，而且隨著科技的發(fā)展，各種新型的結(jié)構(gòu)形式也會為人們所用。因此，地下車庫的噴頭布置都沒有固定的模式可以參照，只能根據(jù)具體工程的實際情況確定噴頭布置的方式。

由前文所述的幾種實例可以看出，由于結(jié)構(gòu)梁的影響，地下車庫內(nèi)噴頭的間距相對較小，自動噴淋系統(tǒng)的設計流量常規(guī)的估算值30L/s，按精確計算值應取40L/s。

由于筆者能力所限，只能就幾種常見的結(jié)構(gòu)形式作出分析，但希望給出的一些分析方法能為同行起到一些幫助。同時，希望更多的設計師能夠重視地下車庫的噴頭布置，參與到討論中來，也希望結(jié)構(gòu)專業(yè)的設計師在可能的情況下將結(jié)構(gòu)梁的模數(shù)能夠同給排水專業(yè)的噴頭布置協(xié)調(diào)一致。

[1]中華人民共和國公安部.GB50084-2001自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范（2005年版）[S].北京：中國計劃出版社，2005.

[2]中華人民共和國公安部.GB50067-97 汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，1998.

[3]黃曉家，姜文源.自動噴水滅火系統(tǒng)設計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.