国内立体车库防火设计研究和探讨

王帅

摘要：近几年我国汽车业迅猛发展，带来了一系列的停车难问题。为解决停车问题，一种空间利用率高、占地面积小的全自动立体车库应运而生。随着立体车库的迅猛发展和广泛应用，其火灾危险性也就凸显出来。在概述立体车库特点的基础上，结合国内工程实例，系统讨论了立体车库的火灾危险性和机械式立体车库的防火设计，论述了立体车库火灾的扑救特点和扑灭方法，以期为立体车库的防火设计提供参考。

关键词：防火设计；立体车库；机械式立体车库

近年来，城市经济快速发展，人民生活水平不断提高，汽车保有量大幅增加，而城市停车设施的规划建设相对缓慢，停车需求与停车供给之间的矛盾日益加剧，立体车库逐渐开始广泛应用。基于此，本文重点分析了机械式立体车库的消防安全问题，提出合理的、安全的防火设计，以期优化立体车库的消防设计。通过对立体车库合理的防火设计，从而预防火灾，减轻发生火灾时对人民生命财产的损害，减少经济损失。

1 立体车库特点

关于立体车库的定义，文献上没有具体的规定，笔者认为目前的立体车库可以分为两类：机械车库和普通车库。机械式车库是一种新型的停车空间，通过使用机械设施增加单位面积内的停车位数量。普通车库就是复式车库。

立体车库之所以发展迅速，和它自身具有的特点与优势分不开。研究立体车库的特点可以更好地研究立体车库的防火需求，以便针对其特点提出相应的解决方案。

①节省占地面积，充分利用土地和空间。机械式立体车库在这一方面的体现就更加明显，55m2左右的地面空间可停放车辆20～40辆[1]。

②布局灵活，可根据用户情况进行设计。可设置在地面或地下；可单独设置，也可附在建筑物内；它可以由一台机器或多台机器组合使用。特别是在城市建设基本饱和的地区，机械式立体车库就大大派上用场，因地制宜解决了部分停车问题。

③采用计算机控制，自动存取，操作简单，连续存取速度快，存取时间比普通停车库短。据统计机械式立体车库的存取时间一般不会超过2min。

④具有足够的安全措施并设有完善的闭锁和监测系统，使用中人和车辆的安全性较高。

⑤采用钢结构，投资少，建设周期短。但是由于钢结构的耐火性能不好，必须采用必要的防火和耐火措施[2]。

⑥形式多样，容易扩大规模。一个立体车库可以容纳多达数百辆车。并且只要安装一套设备，车库的容量就可以翻倍。立体车库的形式多样，这就要求在其防火设计中必须要根据不同类型车库的特点因地制宜，具体问题具体分析，设计与车库相适应的防火措施。

2 立体车库防火设计的重要性

立体车库作为一种现代化的汽车保管设施，越来越得到人们的青睐。然而，由于其特殊的建筑结构和使用场景，立体车库的防火安全问题备受关注。保障立体车库内部的防火安全非常重要，因为一旦发生火灾，除了可能造成人员伤亡，汽车也会遭受严重损失，甚至整座建筑都将烧毁。一方面，立体车库周围有许多易燃物质，如电话线、燃气管道等，如果防火设计不合理，一旦发生火灾或爆炸事故，易燃物可能会引发火灾或加重火情，给燃烧楼层带来更大的威胁。因此，合理的防火设计可以减少火势的扩散范围，为消防人员提供更好的灭火条件。另一方面，合理的立体车库防火设计可以保护汽车。火灾发生后，汽车所处的环境往往会非常恶劣，汽车内部可能会发生爆炸，因此，合理的防火设计可以减少汽车在火灾中的损失。

3 结合工程案例阐述立体车库消防设计

3.1  工程概况

項目共38层，地下2层，裙楼5层，总高度134m，建筑面积约5.8万m2，是集餐饮、娱乐、酒店于一体的超高层综合楼。大楼周围设有环形消防车道，两侧面向街道，虽然有地下车库，但远远不能满足停车需求。因此，在裙楼内设置了机械式立体车库，车库分为3组，共16层，总高度31.7m。每层每组停放两辆车，其中一层用于维修，每组停放30辆车，整个车库的总容量为90辆车。根据GB50067—2014《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》第5.1.3条，“机械式立体车库停车位超过50个时，应设置防火墙或防火分区分隔”。根据本标准，车库分类为三级。车库配有机械转盘和电梯作为起重工具[3]。

该车库属于高层地上非独立三级机械立体车库。这个车库的消防设计可以主要从这几个方面去考虑其合理性：

①防止起火和火势的扩大，减少财产损失。

②保证安全疏散，确保生命安全。虽然汽车库内除管理员外很少有人员停留，但在火灾发生时，如何保证人员的生命安全依然是很重要的方面。

③保护建筑物的结构不致因火灾而损坏或波及邻房。

④为消防救援和火灾扑灭提供必要的设施。

3.2  防火分隔与防爆

防火隔离过程中最重要的问题就是对于易燃易爆物的有效管理，对于机械式立体车库的使用过程而言，当车辆的停车时效超过100h，安装防火墙或设置防火分区非常必要。将不同的车库划分为一个个相对独立的分区，形成相对密闭的空间，可以有效防止火灾的蔓延。目前许多车辆使用汽油作为主要燃料，但是汽油属于易燃烧、易爆炸、易挥发的危险物质。因此对于机械式立体车库的防火设计中虽然没有明确的规范，但是应该予以适当的控制措施[4]。在机械式立体车库的建设过程中，可以采用能泄压的自动控制门，同时在车库顶部的材料选择上选用质量较轻的新型屋顶，以减少车库内部的压力。同时对于机械式立体车库的排风机等装置需要安装在车库顶部且需要独立安装，以加强车库内部与外部的空气循环，同时有效降低与其他系统的串联，提高其工作效率，降低其他外部因素的负面影响，降低爆炸的发生概率。

3.3  自动灭火系统

机械式立体车库必须配备自动灭火系统，灭火系统的选择可以为自动喷水灭火系统或气体灭火系统。由于土地资源紧缺，本项目选择了嵌入式低压二氧化碳灭火系统，减少了所需建设面积，同时有效提高了日常维护的效率。在设计过程中，3个车库组被划分为3个防火分区，联合配电系统运行。该系统有3个启动系统：自动、手动、紧急操作系统[5]。自动控制主要是当检测到火情时，自动灭火系统立即启动报警和灭火控制系统，首先自动触发报警器报警，其次中断非消防电源，停止排气扇，电动车库门自动关闭，依次打开存储容器的主阀和选择阀，最后排放二氧化碳灭火剂。手动控制的主要方式是连接器控制面板的开关设置为手动位置，当用户发现火灾报警系统传输的火灾信息时，可以使用紧急启动按钮控制系统释放灭火剂。紧急操作系统是指，当火灾报警系统和灭火系统发生故障时，可手动启动安全保护装置，推动电磁铁芯，打开存储容器的主阀和选择阀，有效提升灭火效率。

3.4  该工程自动灭火系统欠考虑的方面

首先，选择阀位置和存储容器之间的距离太长。这种结构的选择阀和存储容器没有处于同一个位置，因此对自动灭火系统的使用有一定的阻碍。同时每个选择阀需要标明明确的信息，以便于对应不同的设备使用。其次，由于系统管道缺乏有效的防静电接地装置，因此保护区难以形成一个有效的封闭空间，再加上汽油本身具有很强的挥发性，与车库内部的空气相结合会产生一种易于发生爆炸的气体，会造成严重的火灾事故。最后，如果自动灭火系统未设置紧急停止按钮，当设备的自动或手动控制出现故障时，自动灭火系统没有得到有效的操作指令，会导致消防装置无法发挥其效用，进而造成严重的火灾事故。同时紧急停止按钮需要有效避免由于误触发、操作失误等情况所引起的自动灭火系统进入工作状态，减少财产损失。由此可见，在进行机械式立体车库的防火设计时，应该在实事求是的基础上，以实用为准则，不能根据提前确定的一成不变的模式进行设计，而是要运用正确的方法和原理，并针对机械式立体车库的实际状态，应用所有可能的方法去对机械式立体车库的火灾危险性、火灾导致后果和发生火灾的扑救条件进行评估，而后进行设计，以期得到最佳的防火设计和最好的防火保护[6]。

4 立体车库火灾特点和扑救方法

立体车库的火灾的扑救和普通建筑火灾扑救相比有所不同。立体车库火灾中主要燃烧物是汽车。立体车库一旦发生火灾，很容易引起连锁反应，导致车辆燃烧，造成严重的经济损失。尤其是建在地下的立体车库，其火灾风险和消防救援难度远大于地面的立体车库。例如，2022年8月13日，合肥市江陵路一座四层的立体停车场起火，火势得到及时控制，未造成人员伤亡，但多辆汽车受损，房顶有大面积熏黑痕迹，造成较大经济损失。因此，面对越来越多的地下立体车库，了解它们的火灾特点，掌握正确的灭火方法是十分重要的。

4.1  立体车库火灾的特点

扑救立体车库火灾是比较困难的，特别是地下车库火灾。立体车库火灾主要具有以下特点：第一，火势蔓延迅速，不易确定着火点。汽车库发生火灾，由于车上的火灾荷载较大，燃烧后产生的温度较高，再加上车库空间大、空气流通性强，空气可以畅通地流向火源，形成强大的气流，使火势得以迅猛发展。立体车库火灾，由于车辆较多，浓烟较多，消防员难以直接观察火点的位置和燃烧情况，尤其是地下车库，这给现场消防指挥带来很大困难。第二，沟通和救援困难。在地下立体车库，由于通信信号的屏蔽效应，某些通信设备（如对讲机）无法使用，这使得火灾现场的通信非常困难。自身硬件装备限制再加上地下汽车库的能见度差，扑救人员行动较困难，救援人员进行营救也是十分困难的[7]。第三，不易接近着火点，易产生爆炸。由于立体车库入口和出口少，消防攻击路线也受到局限。尤其是在产生大量高温烟雾的情况下，消防人员很难进入车库并接近火点。由于火灾带来的高温很容易导致车辆的燃油箱破裂或爆炸，使燃油四处流动，烈焰升腾。在立体车库中，若因油箱破裂或爆炸，顺孔洞或坡道流淌渗漏燃料油，会使建筑物形成立体燃烧或大面积燃烧。第四，个人装备有待升级，车辆疏散困难。目前，我国消防装备的效能还有待提升，部分消防队伍缺乏必要的个人防护装备，不利于消防工作的开展。通过调查研究发现，一些单位所用的个人防护装备不能完全满足灭火救援的需要，可能会耽误营救时间，救援人员的生命安全也得不到保障。同时，立体车库发生火灾，难以对于车辆进行疏散，由于车辆锁闭，在车辆没有机动能力的情况下，依靠人力推拉进行车辆的疏散也是很困难的。第五，火灾经济损失大，立体车库中通常有很多车辆，有的车上装有货物，一旦发生火灾，车辆或货物燃烧，车辆报废，货物被烧毁。所以立体车库发生大面积火灾时，直接经济损失较大。

4.2  立体车库火灾的扑救方法

立体车库控制线路复杂，有电气火灾危险，立体机械车库的自动化程度非常高，因此内部控制线路和电源线非常多，并且接线方式复杂多样。如果在使用过程中缺乏有效的维护和监督，机械车库的传送电路系统存在电气故障，会增加发生火灾的安全风险，造成不可挽回的損失。立体车库的扑救方法，主要有：

第一，立体车库建筑物发生火灾时，若库内汽车尚未被引燃。消防员到场后，应采用上攻下防，灭火保车的方法。先扑救建筑物火灾，用大口径水枪直接灭火，消除火势和热辐射对库内车辆的威胁，并用水冷却钢屋架（以防倒塌）和掩护车辆。

第二，应运用围车打火、上截下攻、外围防御、保护相邻车辆和库房的方法。消防人员到场后应集中力量，采用泡沫和喷雾水流喷射灭火，辅以对周围建筑物和车辆进行冷却防御。

第三，车库内上下层同时燃烧。消防队到达现场后，应在火势蔓延的主要方向部署力量，运用上下堵截、分进合击、分割包围、重点保护、逐个消灭的方法，对燃烧车辆和建筑物实施主攻，用大口径水枪和泡沫扑灭火焰。

第四，立体车库中位于上层的汽车库起火，燃油箱发生爆炸燃烧时。消防人员到场后，可以就地取材设置简易拦油堤，阻止燃油流淌，防止火势向下层车库蔓延，将燃油火消灭在起火层。

第五，地下车库火灾的扑救中，消防人员应把主攻方向放在抢救人员生命和扑救火灾上。倘若车库内有人员被困，应首先组织力量抢救和疏散库内人员，并组织力量控制火势，掩护救援行动的进行。

5 结语

本文概述了立体车库的发展情况及特点，系统地讨论了立体车库的火灾危险性尤其是机械式立体车库的防火设计和立体车库火灾的扑灭方法，并结合工程实例，着重研究了国内机械式立体车库的防火设计方法。其目的在于提高对立体车库火灾危险性的认识，通过对立体车库合理的防火设计，减轻发生火灾时火灾对人民生命财产的危害，减少经济损失。总之，安全可靠合理的防火设计，不仅是在立体车库设计方面起着重要的作用，在任何建筑防火设计中都起着举足轻重的作用，是人民生命财产安全的重要保证，应引起高度重视。

參考文献：

[1]任进.封闭式地下停车库环境中污染物及烟雾的排放系统设计研究[J].环境科学与管理，2020，45（6）：190-194.

[2]陈延香.分析民用建筑地下停车库通风防排烟设计[J].建材与装饰，2019（4）：69-70.

[3]阮建雄.机械式立体汽车库消防设计的审核重点及实际案例[J].四川建材，2018，44（2）：209-210.

[4]张克颖.浅谈垂直升降式立体车库自动喷水灭火系统[J].江西建材，2017（16）：10-11.

[5]杨惠宁.机械式立体汽车库消防设计审核要点与案例探讨[J].消防技术与产品信息，2015（12）：12-14.

[6]张海洋.地下车库自动喷水灭火系统的应用探讨[J].科技创新与应用，2014（6）：290.

[7]傅荣生，庄韦戎.某机械式立体汽车库防火设计探讨[J].消防科学与技术，2013，32（6）：625-627.

Research and discussion on fire protection design of domestic stereo garage

Wang Shuai

（Songyang County Fire and Rescue Detachment， Lishui City， Zhejiang Province，Zhejiang Lishui 323000）

Abstract： The rapid development of China's automobile industry in recent years has brought about a series of difficult parking problems. In order to solve the parking problem， a kind of automatic stereo garage with high space utilization and small footprint has come into being. With the rapid development and widespread use of the stereo garage， its fire hazards are highlighted. Based on the overview of the characteristics of the stereo garage， combined with domestic engineering examples， the fire hazards of the stereo garage and the fire design of mechanical stereo garage are systematically discussed， and the fire fighting characteristics and extinguishing methods of the stereo garage are discussed， in order to provide reference for the fire design of the stereo garage.

Keywords： fire prevention design; stereo garage; mechanical stereo garage