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机械式立体停车库水成膜泡沫喷淋灭火系统设计_图文

20 0 3年 第 5期 

消 防 技 术 与 产 品 信 息 

3  3

机 械 式 立体 停 车 库 水 成 膜 泡沫 喷 淋 灭 火 系 统 设 计 
魏 彤  朱 红 卫  ,
( . 京华 特 建筑设 计 顾 问有 限公 司 , 京  1 0 3 ;.北京世 纪地 产设 计 策 划有 限公 司 , 京  1 0 3 ) 1北 北 0 07 2 北 0 0 1 
摘 要 :阐 述 了水 成 膜 泡 沫 喷 淋 灭 火 系 统 对 车 库 的保 护 。从 理 论 依 据 和 系 统 的 组 成 说 明 能 有 效 地 扑 灭 用 汽 油 作 为 燃 料 的  汽车库火 灾。   关 键 词 : 械 式 车 库 ; 沫 喷 淋 ; 成 膜 灭 火 剂 ;比例 混 合 器  机 泡 水

机 械式 立体 停 车库 是 近年 来 发展 起来 的 一种 利用 
机 械设 备提 高单 位 面 积停 车数 量 的停 车库 。根据 机 械  设 备 的不 同 , 可分 为二 层杠 杆式 、 三层 升 降式 、 / - =层  升 降 横 移式 等 , 有 机 械 化 程 度 高 , 构 紧 凑 , 具 结 占地 面  积小 , 在新 建住 宅 小 区的停 车 库设 计 中 , 大 量采 用趋  有
势 , 虽在 一 定程 度上 缓解 了城市 用 地 紧张 , 利于 小  它 有 区的 规划 , 善小 区 的居 住环 境 , 改 但对 该 类汽 车库 的消 

2 水 成 膜 泡 沫 灭 火 剂 的 组 成   
2 1 水 成膜 泡 沫 灭火 剂 的组 成  . 水成 膜 泡 沫 , 又称 “ 水 ” 沫式 氟 化学 泡 沫 , 轻 泡 简称  AF F 主 要 由氟 碳 表 面 活 性 剂 、 氢 表 面 活 性 剂 组  F 。 碳

成, 并添 加泡 沫 稳 定 剂 、 防腐 剂等 成 分 。抗溶 性 水 成膜 
泡 沫灭 火 剂 除 含 有 普 通水 成 膜 泡 沫 液 的成 分 外 , 添  还

防给水 设计 提 出 了更 高 的要求 。  

加有 高 分子 聚 合物 。氟碳 表 面 活性 剂具 有 显著 降低 表  面 张力 的能 力 , 有 高耐 热 、 具 耐化 学 制 剂 的性 能 , 与碳  氢表 面 活性 剂 复配 使 用 , 表现 出 良好 的协 同效应 , 既能  有 效 降 低溶 液 的表 面 张力 , 能 降低 油 的界 面 张力 。 也  
22 水 成 膜 泡沫 液 灭火 原理  .

1 系统 设 计 的理 论 依 据   
按 文献 ( ) 1 的分类 方法 , 停车 数量 大 于 3 0辆 的称  0 为 I 汽 车库 ; 内地 坪低 于 室外 地 坪 面 , 度超 过该  类 室 高 层 车库 净 高一 半 的称 为地 下 汽车 库 , 时在 文献 ( ) 同 1 第  7 3 1条规 定 : 类 地 下 汽车 库 、I 修 车库 宜 设 置 泡  .. I 类
沫 喷 淋灭 火 系统 。  

水成 膜 在 水溶 液 中能 起 泡 , 其水 溶 液 比水轻 , 以  所 它 能浮 在燃 液 表 面 , 因此 被称 作 “ 水 ” 它 对石 油类 和  轻 。

B类 物 质 火 灾 的 灭 火 作 用 优 于 蛋 白泡 沫 和 氟 蛋 白泡 
沫 。它 的灭 火 原理 , 除具 有 一般 泡 沫灭 火剂 的作 用 外 ,  

在 文献 ( ) 2 中提 到 建 筑 物 中保 护 局 部 场 所 的 灭 火 
系统 之一 为 自动喷 水一 泡 沫 联 用 系统 , 在 第 5 0 1  并 ..1 条规 定 : 自动 喷水 灭 火 系统 的持续 时 间 , 应按 火 灾延续  时 间不 小 于 1h计 算 ; 5 0 8条 规定 持 续 喷 泡 沫 的    第 ..

还有 当它在 燃 液表 面 流散 的 同 时析 出液 体 冷却 燃液 表  面 , 在燃 烧 液 面 上 形 成 一 层 水 膜 与 泡沫 层 共 同封 闭  并 燃液表面, 隔绝 空 气 , 形成 隔热 屏 障 , 收热 量后 的液  吸

时 间 不 应 小 于 1  n 综 合 起 来 , 0mi , 自动 喷 水一 泡 沫 联  用 系统 的作 用前 1  n是 喷泡 沫 , 5   n是 喷水 。 0mi 后 0mi  
据 文献 ( ) 3 4 1条规 定 , 3第 .. 泡沫 喷 淋系统 的保护 

体 汽化 稀 释 燃 液 面 上 空气 的含 氧 量 , 对燃 烧 液 体 产 生 
窒息 作 用 , 止 了燃烧 。 续 泡 沫迅 速扩 散 流 向 尚未覆  阻 后
盖 的灭 火 区域 , 止 了燃 液 的继 续 升 温 、 化 和 燃烧 。 阻 汽   它和 其 它灭 火 剂 的根 本 区别 是“ 轻水 ” 沫具 有 泡沫 和  泡

面积 , 按 保 护 场 所 内的 水平 面积 或 水 平 面 投 影 面 积  应

确 定 , 3 4 2条 规 定 泡 沫 混 合 液 连 续 供 给 时 间 1   第 .. 0
mi 这 样 对 于 I 汽 车库 的 消 防 设 计 可 能 会 存 在 如  n, 类 下 问题 : ①过 大 的保 护 面积 ( 一个 防火 分 区 ) 造成 灭 火  , 系统 庞 大 ; 系 统庞 大 , 来 诸 多 不 便 , 泡 沫 混 合 液  ② 带 如 供应 干 管可 能达 到 D 0 ; 泡沫 喷 淋 1  n的供 给  N4 0 ③ 0 mi
时间 难 以控制 汽 车火 灾 。   所 以 , 用 自动 喷水一 泡 沫联 用 系统 更加 经 济 、 采 安 

水膜 的 双层 灭火 作 用 , 这也 是 它 灭火 效率 高 、 间短 的  时
原因。  

目前 国 内 已有 水 成 膜 泡 沫 灭 火 剂 生 产 厂 商 , 种  品
有 6 、  水 成 膜 泡 沫灭 火 剂 和 6 、  抗 溶 性 水成    3   3

膜泡 沫 灭火 剂 。 于极 性溶 剂 火灾 如 醇 、 、 对 酮 醚等 , 当施 
加普 通 水 成 膜 泡 沫液 时 , 性 溶 剂 能 很 快 将 泡 沫 中 的  极 水份 吸 收 , 而 破坏 泡 沫有 效覆 盖 在极 性溶 剂 表 面 , 从 起 

全 、 理 , 其 中 的泡 沫 灭 火 剂 采 用 AF F水 成 膜 泡  合 而 F
沫 液或 抗溶 性 水成 膜 泡沫 液 AR AF F   — F 。

不到 灭 火 的 作 用 ; 当在极 性 溶 剂 表 面施 加 抗 溶 性 水成 

膜 泡 沫液 时 , 极性 溶 剂将 泡 沫液 中的水 分 吸收 , 而使  从
泡 沫 液 中的 高分 子材 料析 出极 性溶 剂并 在表 面形 成 一 

3  4



彤 等 : 械 式 立 体 停 车 库 水 成 膜 泡 沫 喷 淋 灭 火 系 统 设 计  机

20 0 3年 第 5 期 

层胶 膜 , 而阻 止极 性 溶剂 对 泡 沫 的进一 步 破 坏 。 从  

4 5 泡 沫液 用 量 Q。 .  
Q — Cr × ( Q1× t+ Q譬)  

从 汽 车 的结 构 特 点 看 , 的火 灾 危 险性 是 综 合 性  它 的物 品 , 油燃 料 为 甲类 , 胎 、 汽 轮 坐垫 为 丙类 , 身 的金  本 属及 塑 料材 料 为 丁 、 类 , 以对于 目前 I 汽车 库 中  戊 所 类
的消 防 系统 设 计 中 , 用 6 抗 溶 性 水 成 膜 泡 沫 灭 火  采  
剂 较好 。  

式中: Q—— 泡 沫 液设 计 用量 L;   C —— 泡 沫混 合 液 比例  ; r  

Q。 —— 每 分钟 系 统所 需 的泡 沫混 合 液量 L ri ; / n  a Q臂 —— 系 统 中充 满 管 道 所 需 的 泡 沫 混 合 液 量 
L/ n; mi  

3 系 统 的 组 成 与 工 作 原 理   
系统 由固定 自动喷 水 灭火 系统 ( 干式 或 湿 式 ) 与大  范 围 比例混 合 器 、 泡沫 液 贮罐 组 合 而成 。   工 作原 理 ( 以湿式 系统 为例 ) 当火 灾 发生 时 , 度  : 温 升 高 , 于保 护 区 内 的闭 式 喷 头 的 敏 感 原 件 起 作 用 而  位 喷水 , 区域 水 流 指示 器 动 作 并 向消 防 控 制 中心 报 警 显  示 着火 区域 , 湿式 报 警 阀在 水压 变 化下 , 力 警铃 动 作  水 而 自动报 警 , 压力 开 关 动作 启 动喷 淋 泵 , 同时打 开 泡沫 

£ —— 泡沫 混 合液 供 给时 间 mi   n。 4 6 泡 沫 比例 混合 器 选 型  .

根 据 泡 沫 液 用 量 Q 和 每 分 钟 系统 所 需 的 泡 沫 混  合液 量 Q。 择泡 沫 比例 混 合器 的型号 。 选  

5 设 计 实 例   
北 京 市 丽 水 嘉 园住 宅 小 区地 下 机 械 化 立 体 停 车 
库 , 建筑 面 积 1 6万 m  分 三期 建 设 。其 中一期 、 总 . , 二 

液贮 罐进 水 口上 的 电磁 阀 。 当水流 经 泡 沫液 贮罐 时 , 一 
部 分水 会 流 人泡 沫液 贮 罐 内挤 压 贮 存 泡 沫 液 的 胶 囊 ,   并 通 过 比例 混 合 器 按 6 比例 形 成 泡 沫 混 合 液 , 至    送
地下 机 械化 停 车库 补救 火 灾 。系统 示 意 图如 图 1  。

期 地 下 车 库 为 双层 机 械 式 停 车 库 , 期 地 下 车 库 为 三  三
层 机 械 化 停 车 库 。此 次 设 计 的 为 一 期 车 库 , 筑 面 积  建

3 0     层 高 4 5m, 高 3 6m, 1 0m, 4 .  0 0m , .  净 .   长 1  宽 2 5
m, 用 防火 卷 帘分 隔 成 2个防 火分 区 。 采 该汽 车库 设 置 

水 成 膜 湿 式 泡 沫 喷 淋 系统 ,  
灭 火 剂采 用 6 水 成膜 泡 沫   
液。  

5 1 设 计参 数 的确 定 : .   泡沫混合液供给强度 :  
g 6 5 L/ n ? 一 .   mi m 

泡 沫 混 合 液 连 续 供 给 
时 间 :一 1   n t 0mi 

由 于 采 用 湿 式 泡 沫 喷  淋 灭 火 系 统 , 汽 车 库 属 于  且
①一边墙 喷头 ⑥ 一 比例 混 合 器 ②一 闭式喷头 ③一 火灾探测 器 ④一水 流指示器 ⑨一 水力警铃 ⑤ 一 信 号 阀 门  ⑩ 一 喷 淋 泵 

中危 险 Ⅱ级 , 喷水 强 度 8L    /

⑦一 泡沫贮液罐

⑧一湿式 报警阀

图 1 AF   F F水 成 膜 泡 沫 湿 式 灭 火 系统 示 意 图 

mi ?m  保 护 面 积 为 1 0 n , 6 
m  喷 头 工 作 压 力 为 0 1 , . 

4 系 统设 计 计 算   
4 1 根 据 文 献 ( ) ( ) 定 泡 沫 混 合 液 的供 给 强 度  . 2 、3确 q 连 续 供给 时 间 t 保 护 面积 S等数 据 。 , ,   4 2 确定 喷头 的布 置形 式及 数 量 : 头数 量应 根 据 喷  . 喷 头 流量 、 给强 度及 保 护 面积 确 定 。 供   4 3 计 算 每 分钟 系 统所 需 的泡 沫 混合 液 量 Q。 . 。  
Q】一  × Q头  

M Pa。  

5 2 地 下 车 库 喷头 采 用 柱 网 布 置形 成 及 喷头 布置 方  . 式 , 在 每个 柱 网侧设 置 4 6 边墙 型 喷 头保 护 。作  并 ~ 个
用 面 积 为 1 0 m  选 定 作 用 面 积 为 矩 形 , 边 为  6  , 长 1 2 1 0 5 2m, 1  短 边 为 1  .  6 —1 .   取 5m, 1 m。作 用 面积 

内的 喷头 数 为 2 个 。 1   5 3 计 算 每分 钟 系统所 需 的 泡沫 混合 液用 量 Q。 .  
Q1 2 — 1× 8   ri 0L/ n一 1 8   mi a 6 0L/ n一 2   s 8 L/ 

Q头 —— 喷 头 在 标 定 工 作 压 力 下 的 流 量 L/ i 。 a r n  4 4 根 据 泡 沫混 合 液 流 速 小 于 3m/ .   s及 系 统 每 分 钟  所 需 的 泡 沫混 合 液 流 量 , 定 泡 沫 比例 混 合 器 的 主 管  确
道。  

5 4 计 算 泡沫 液用 量  .

Q一  

± 鲎      :

20 0 3年 第 5期 

消 防 技 术 与 产 品 信 息 

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再论 I 5 1灭火 系统 的设计计 算  G一 4
王 致 新 , 煜 彤  王
( 天津 市 兆龙 软件 开发 有 限公 司 , 津 天 30 8 ) 0 3 4 

摘 要 : G一4 I 5 1灭 火 系 统 是 可 压 缩 单 相 气 体 在 管 道 内 变 压 力 下 的高 速 湍 流 。 不 能 用 一 般 水 力 学 方 法 设 计 计 算 , 且 隐 含  它 而
着“ 障” “ 震 ” 音 和 爆 问题 。   关 键 词 : 算 方 法 ; 障 ; 震 ; 件 ;国 际 垄 断  计 音 爆 软

《 防 技 术 与 产 品 信 息 ) 0 2年 第 1 消 20 2期 发 表 的  《 G 5 1管 网 系 统 设 计 及 计 算 方 法 的 重 大 突 破 》 章  I 一4 文 引起 了广 泛 的关 注 和议 论 。  
首 先 , 家 对我 国 自行 研 究 并 成 功 地 开 发 了 具 有  大

目前 , 内对 I 5 1系 统 是 否 需 要 进 行 精 确 的  国 G一4 设 计 计算 问题 有 两 种不 同 的意 见 。 一 段 时间 , 一种  前 有 颇 有 影 响 的 流 行 观 点 认 为 : I 5 1灭 火 系 统 的结 构  “G一 4

形式 虽 然 与 二 氧化 碳 及 卤代 烷 灭 火 系统 大 体 相 同 , 但 
在 系统设 计 计算 上 要方 便许 多 ” 。甚 至认 为 : 只要 管 网  容积 不 大 于该 系统 所用 储瓶 的总 容积 , 系统 流程 所有  “

自主 知识 产权 的 I 5 1灭火 系统 高 精 度 设 计 计 算 方  G一 4
法 和设 计 计 算 软件 表 示 极 大 的关 心 和 祝 贺 , 认 为 这  并

是 一 项 打 破 国 际 垄 断 的 重 大 技 术 突 破 , 将 使 我 国  必 I 5 1灭 火 系统 的质 量 大 大 提 高 一 步 并 能 得 到 可 靠  G一 4 的技 术保 证 。其 次 , 一 事 件 也 引起 了一 场 热 烈 的讨  这 论 。讨 论 的焦 点在于 : 否有 必 要对 I 5 1灭 火 系统  是 G一 4 进 行 精确 、 格 的设 计 计 算 ; 严 如确 有 必 要 , 如何 才 能 方  便 地 进行 这 种设计 计 算 。本 文 将就 这 一 问题进 一 步进 
行讨论 , 以便 加 速我 国 I 5 1 火 系统 的发展 和 技术  G一 4 灭
进步 。  
10

的计 算 , 括 喷射 时 间 的 计算 都 可 以不 用 做 了 ” 摘 自 包 (  
某 I 5 1灭 火 系统 说 明书 )  G一 4 。 但 是 , 外 一 种 意 见 则认 为 : 5 1灭 火 系统 中  另 I 4 G一 使 用 的灭 火剂 数量 、 流量 及输 送 管道 规模 都 相 当大 , 压  力 也 是 固定 灭 火 系 统 中最 高 的 ; 而且 管 件 的 当量 长 度 
值 与 沿程 损失 之 比也 相 当大 , 对不 能 忽略 , 进行 设  绝 不

计 计 算无 法确 保 质量 。   如 果 I 5 1系 统 的设 计 计 算 果 真 如 前 一 种 论 点  G一4

±  

0   0

一 1 068 m 3    
一 


好 的经 济性 、 全性 。 安   6 2 因水 成 膜 泡 沫 灭 火 剂 凝 固点 ≤ 一5 , 存 温 度  .  ℃ 贮


取 整后 , 泡 沫贮 液罐 为 1 5m。 取 .   

2 5 +4 ℃ , 以泡 沫 贮 液 罐 应设 置 在 于 燥 通 风 、 .~ 0 所  

5 5 确 定 泡沫 比例混 合 器 的主管 道通 径  . 初 选 主管道 通 径 为 DN1 0 计 算管 道 流速  5,


环境 温 度不 低 于 一5 ℃的场 所 , 则该 水成 膜 泡沫 灭火  否
剂 中需 要 加 入 抗 冻液 ; 沫贮 液 罐 与 灭 火 系 统 最远 喷  泡

4 Qma x
u   D






 

_

璺  
3 4× 0 5 × 6 × 1 0   .1 .1 。 0 0 0

头 的管 道长 度 约为 9  湿式 系 统 自喷 水 至喷 泡 沫 的  0m, 转 换 时 间 ( 4L/ 量 计 算 ) 2 3mi≤ 3mi , 按   s流 为 .   n   n 并 
在 2   泡沫 液 的析 液 时 间 2 5mi 5 .   n以 内 , 以该 汽 车  所

— 1 5 m/ . 9 s< 3 s m/ 

因此 主管 道通 径 为 DN1 0 宜  5 适

库 二个 防 火分 区设 置 一套 泡 沫贮 液罐 是 可行 的 。  
参 考 文献 :  
[ ] GB 5 0 79 , 车 库 、 车 库 、 车 场 设 计 防火 规 范 . 1   0 6— 7 汽 修 停   [ ] GB 5 0 42 0 , 2   0 8—0 1 自动 喷 水 灭 火 系 统 设 计 规 范 .  

5 6 确定 泡 沫 比例 混合 装 置 的型 号  .
选择 P HY( 1 0 1 5型 压 力罐 胶 囊 式 泡 沫 比例  Z) 5 / . 混合器。  

6 结 论   
6 1 I 地 下 停 车 库 灭 火 系统 采 用 泡 沫一 联 用 系  .  类 水 统, 既发挥 了单 纯泡 沫 喷淋 灭 火 系统强 大 的灭 火 功能 ,   也 强化 了 自动 喷水 灭火 系 统 的灭 火能 力 。增 加 了对建  筑物 中有易 燃 、 可燃 液 体场 所 发生 火灾 时 灭火 、 火 的  控
可 靠 性 , 原来 自动 喷 水 灭 火 系统 的 消 防改 造 中有 良  在

[ ] GB 5 1 1低 倍 数 泡 沫 灭 火 系统 设 计 规 范 . 3  05 ,  
[ ] 赵 锂 . 型 地 下 汽 车 库 消 防 设 计 . 水 排 水 ,0 2 2 ( )  4 大 给 20. 84 :
5 4~ 56   .

[ ] 陕 西 中 安 消 防 安 全 设 备 有 限 公 司. 沫 灭 火 系 统 应 用 手  5 泡
册.   收 稿 日期 : 0 2 1 — 9 修 回 日期 : 0 30 — 4 2 0 —20 ; 2 0 —32 

第 一 作 者 地 址 : 京 市 西城 区 百 万 庄 中里 7号墨 巨商 务 楼  北


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