機械車庫給排水及消防系統設計

王 祎

（北京天鴻圓方建筑設計有限責任公司，北京 100062）

1 項目概況

該項目位于河北省保定市十渡風景區，屬寒冷地區，項目地處山地片區，地形高差豐富，總用地面積為72023.81m2。共設置8個機械車庫，其中1#車庫位于155地塊下方，2#、3#車庫位于150地塊下方，4#、5#車庫位于145地塊下方，6#車庫位于140地塊下方，7#、8#車庫位于135地塊下方。

6#～8#車庫為地下三層機械車庫，由室外敞開汽車坡道連接；1#～5#車庫為地上二層機械車庫（相對于車庫出入口），分散設置，均位于高低地塊的交界處，東側敞開作為車輛出入口。現以1#機械車庫東立面為例，表明1#～5#機械車庫與臺地的標高關系，如圖1所示。地形標高及車庫分布如圖2、圖3所示。

圖1 1#機械車庫東立面示意圖

圖2 室外地形標高示意圖

2 機械車庫給水系統設計思路

因現狀區域無市政給水管網，所以該項目采用自備水井供水作為生活水箱和消防水池的補水水源，生活用水均采用儲水水箱+恒壓變頻泵組二次加壓的供水方式。

考慮地形高差及供水的均勻性，根據建水標[1]經計算確定該項目的給水共分2個區，1#～8#機械車庫的平時沖洗用水均由加壓1區的給水管網提供。因6#～8#機械車庫面積較大、相對集中且靠近給水加壓泵房，所以設計考慮6#～8#機械車庫共用車庫沖洗給水干管，在各車庫集水坑附近設沖洗龍頭；因1#～5#機械車庫互相獨立，且面積及進深很小，同時項目室外有綠化用水的需求，所以設計考慮將1#～5#機械車庫的沖洗給水管與室外綠化用水的給水管道共用，室外綠化用水的干管路由途徑1#～5#機械車庫的出入口附近，方便在其出入口附近設置沖洗車庫的室外取水井，并于井中設置車庫沖洗計量水表。根據節水標準[2]復核車庫沖洗管道供水壓力，在滿足加壓1區最不利用水點服務壓力的條件下，需要在6#～8#機械車庫給水總管入口處設置減壓閥組，以滿足車庫沖洗的節水要求。

3 機械車庫排水系統設計思路

6#～8#機械車庫的地面標高低于車庫室外地坪約8m左右，車庫地面積水沒有重力自流排出的條件，因此上訴車庫的地面水需要由集水坑收集后經潛污泵提升排至室外雨水管網。

6#～8#機械車庫在汽車坡道出入口的頂端和底端均設置截水溝及雨水篦子，頂端的截水溝由雨水支管接至室外雨水管網，底端的截水溝接至車庫雨水集水坑，雨水積水坑及其內的潛污泵按50年重現期及相應的車庫入口敞開部分的投影面積計算設置，以滿足坡道雨水的排水要求。

因6#～8#車庫為三層機械車庫，所以噴淋系統的設計流量遠大于普通車庫的噴淋水量。考慮項目的經濟性，上述車庫按排除同一防火分區內火災時消火栓及噴淋系統設計流量的80%計算確定總的排出水量。集水坑的平面布置需要有水房間的排水需求及車庫消防水的排水需求，集水坑內潛污泵按雙泵同時排消防水的運行方式選取。考慮該項目的消防排水量大，且雨水排水與消防排水不同時排放，因此6#～8#機械車庫的消防排水可借用車庫坡道的雨水坑及其潛污泵，此處的雨水潛污泵需配置消防電源，并滿足其他消防配置標準。

圖3 機械車庫分布示意圖

1#～5#機械車庫由于面積小且相互獨立，如果按上述配置標準考慮車庫排水，則單位面積的車庫投資將大幅增加。因1#～5#機械車庫僅在機械車架的下方存在基坑地坪低于室外地坪的情況，且僅低于室外地坪約1.6 m，而每塊臺地的高差均有5 m之高，所以1#～5#機械車庫的排水考慮充分利用臺地的地形條件，加大局部室外排水管網的埋設深度，使1#～5#機械車庫基坑內的水能重力自流接至室外排水管網。因高地塊的排水接至低地塊，其排水干管本身也需要做跌水井，因此種接管方式并不會壓低室外排水干管總標高。

4 機械車庫消防系統設計思路

該項目共用1套消防水池及消防泵房；消防水池設于高層住宅的地下范圍，與消防泵房毗鄰布置，高位消防水箱設置于高層住宅的屋頂機房層內。消防系統為臨時高壓消防供水系統，平時壓力由屋頂高位消防水箱保持，消防時的壓力由各系統的消防加壓泵提供。機械車庫室內外消防用水量見表1。

表1 機械車庫室內外消防用水量一覽表

4.1 消防水池

從項目整體的經濟性著眼，將消防水池、配電室等不需要大片規則面積的機電房間設置于高層住宅樓座下最能充分利用空間，因此該項目將消防水池設置于高層樓座下方，消防泵房毗鄰水池設置。因為8#車庫為三層機械車庫，其車架附加梁高及室內外機電管線敷設高度后的最小車庫底板標高為-8.050 m（絕對標高127.10 m），同時高層住宅地下室緊貼8#車庫，所以住宅地下室的凈高也很高。

根據消火栓規范[3]，儲存室外消防用水的消防水池應設置取水口，且吸水高度不應大于6 m。考慮消防車高度1 m，消防水池的無效水位1 m，初步估算室外取水井處的地面標高到消防水池的底板標高應小于等于6 m；因高層住宅位于標高為135的地塊內，根據場地條件，如果將取水口設置于135地塊內，則取水口處的地面標高到消防水池的底板標高為135-127.1=7.9m＞6 m，不符合規范要求；如果將取水口設置于130地塊內，則取水口處的地面標高到消防水池的底板標高為130-127.1=2.9 m＜6 m，雖然符合規范要求，但是此方案經濟性差，因此需要另尋他法。

根據消防規范解讀[4]，當吸水高度大于6 m時，可按下列方式處理：①在室外消防水泵出水管處另設一個小環路，引至消防車道邊接室外消火栓（作為消防取水口）。②設專用消防提升泵，提升至小于吸水高度6 m。③消防車進入地下室，就近從消防水池取水口取水。考慮到方法①、②都需要借助提升設備，存在故障隱患。方法③不適用于該項目的實際情況，因此均未采用。

根據消防水池設置處層高較高的特點，考慮將消防水池分為上下2層，下層水池儲存室內消防用水，上層水池儲存室外消防用水，儲存室外消防用水的池底絕對標高為131.45 m，將室外取水口設置于135地塊的消防車道旁，取水口處的地面標高到室外消防水池底板的標高為135-131.45=3.55 m＜6 m，即可滿足規范，又能充分利用層高優勢。

4.2 自動噴水滅火系統

根據車庫防火規范[5]第7.2.1條，1#～8#機械車庫均應設置自動滅火系統。根據第7.2.3條，1#～8#機械車庫均不需采用泡沫-水噴淋系統；考慮項目地處寒冷地區，在咨詢當地消防部門的前提下，確定1#～8#機械車庫均采用預作用自噴系統保護。

該項目機械車庫均采用升降橫移式機械停車設備，1#～5#車庫的機械車架為2層，6#～8#車庫的機械車架為3層；3層機械車架噴頭布置如圖4所示，兩層機械車架噴頭布置同理。根據噴規[6]車庫頂板下噴頭按設計噴水強度8 L /（ min·m2）布置，采用直立型快速響應噴頭，在每個停車位的上方或側上方按間距要求設置2個噴頭；在頂層停車板下部每個中下層機械停車位的前后兩端增設邊墻型快速響應灑水噴頭，并在其上方設置擋水板，噴頭和擋水板的設置位置不能影響載車板的升降及水平移動。

在進行消防驗收、試水、試壓等檢驗后，預作用報警閥后的管道存水需要徹底泄空以防凍結，但是中下層機械車位噴淋下翻立管的存水不能通過噴淋干管的泄水閥泄空，所以需要在每個下翻立管末端設泄水絲堵來排空存水。

圖4 機械車庫噴頭布置示意圖

關于自動噴水滅火系統用水量的計算，措施[7]與噴規[6]的計算原則統一，車庫頂板下的噴頭按中危險Ⅱ級設計，保護面積為160 m2。車架內置側噴噴頭水量按火災時開啟噴頭的數量計算。措施[7]建議當僅有1層車架內置噴頭時，計算車架內置噴頭的數量可為8只；當設2層及以上車架內置噴頭時，計算車架內置噴頭的數量可為14只；而噴規[6]表5.0.8中倉庫危險級Ⅰ級，內置噴頭層數為1層時開放噴頭數為6個，內置噴頭層數為2層時開放噴頭數為12個；此數值恰為該項目一組機械車架的內置側噴噴頭數，因此以此數值為計算參數。

采用節點法，按噴淋系統最不利點滿足設計壓力及噴水強度的要求，反算系統的設計水量及入口壓力。車庫頂板下的直立噴頭采用K=80的噴頭，車架內置的側噴噴頭采用K=115的噴頭，最不利點控制壓力為1.0 MPa。計算時需要考慮內置側噴噴頭下翻管段相對于噴淋主干管的高差會增大側噴噴頭流量系數的影響；最終計算得到三層機械車庫噴淋系統流量為70 L/s，兩層機械車庫噴淋系統流量為50 L/s，以流量最大值作為噴淋泵的選泵流量。

4.3 室內消火栓系統

6#～8#機械車庫由于其車庫面積較大、開口少、分布連續且靠近消防泵房，設計考慮按常規車庫設置濕式室內消火栓系統；由于項目地處寒冷地區，需要將車庫出入口30 m范圍內的消火栓充水管道設置電伴熱保溫。

根據車庫防火規范[5]，1#～5#機械車庫也需要設置室內消火栓系統。因為1#～5#機械車庫分散設置，且車庫東側整側開敞，又地處寒冷地區，所以1#～5#車庫的室內消火栓采用干式系統最為合理。設計考慮在2#、5#車庫的報警閥間內設置消火栓系統的電磁閥及相應附件，進行消火栓系統濕式管道與干式管道的轉換。經復核1#～3#車庫共用一套干式消火栓管道，4#～5#車庫共用一套干式消火栓管道，能滿足充水時間不大于5 min的要求。

5 結語

該文總結了不同機械車庫給排水及消防系統的設計思路，力求為今后同類項目的設計提供參考。然而機械車庫的形式多樣，除了該文提到的設計方案外，還應結合地域特征及車庫形式綜合考量，并咨詢當地消防監管部門，以確保設計的安全性及適用性。