探究车库自动喷水-泡沫联用灭火系统

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摘要：地下车库不但给整个建筑物及人员、车辆带来了火灾隐患，也对如何进行高效的防火设计提出了挑战。地下车库的消防问题日益引起人们的关注，除了合理的防火分区分隔以外，自动喷水-泡沫联用灭火系统已成功应用于一些大、中型车库中。自动喷水-泡沫联用灭火系统，即在传统自动喷水灭火系统中配置可供泡沫混合液的设备，组成既可喷水又可喷泡沫的固定灭火系统。

关键词：自动喷水；泡沫联用；灭火系统

1 引言

自动喷水-泡沫联用灭火系统，是用于车库可能发生液体火灾场合的一种新型系统。该系统是在普通自动喷水灭火系统的基础上，增加一个泡沫液储罐和泡沫比例混合器，将水成膜泡沫液通过比例混合器加入到水中形成混合液，再通过闭式喷头喷出泡沫实施灭火。由于自动喷水-泡沫联用灭火系统既可灭固体火灾，又可灭液体火灾，从而提高了自动喷水灭火系统的灭火性能，扩大了自动喷水灭火系统的应用范围。

该联用系统集自动喷水和泡沫灭火系统于一体，在性能上弥补了自动喷水灭火系统的不足，加强了扑救B类火灾的能力。虽然相关规范对自动喷水-泡沫联用灭火系统的设计进行了具体的规定，但设计人员在进行具体设计时还有诸多实际问题值得关注。

2 自动喷水-泡沫联用灭火系统的泡沫浓缩液

泡沫浓缩液必须采用轻水泡沫水成膜泡沫液。它不同于普通蛋白泡沫或氟蛋白泡沫，其灭火效能要高得多，不仅能有效地扑灭木材、纸张、棉花、橡胶、塑料及其它聚合物燃烧所引起的火灾，而且对可燃液体火灾的灭火能力强，用量少。轻水泡沫在灭火机理上主要通过冷却、隔离和窒息方式灭火的，因为轻水泡沫除了能起到隔绝燃烧物附近的空气和降低燃烧物表面温度的作用以外，还能在油类的液面上生成具有特殊灭火效果的“水成薄膜”。它可以迅速地在燃烧液体表面扩散，阻隔燃烧液体受热形成的易燃汽化物向外蒸发。虽然泡沫没有覆盖到火灾表面，而流动速度很快的水成膜已经覆盖到了可燃液体，提前把火扑灭了。水成膜还有一种“自愈性”，即使泡沫层遭到破坏，水成膜亦会快速愈合，防止死火复燃。

目前国内生产的轻水泡沫有两种泡沫液：一种是用于油类及碳氢化合物火灾，一种是用于扑灭极性溶剂、水溶性和非水溶性碳水化合物火灾。轻水泡沫无嗅、无毒、无腐蚀性，其密度约为1.02kg/L，保质期可超过20年。由于泡沫浓缩液与水混合后的液体在流体力学特性上与水几乎相同，因此自动喷水-泡沫联用灭火系统的管道计算可同水系统一样。

3 泡沫罐和泡沫比例混合器

一般，泡沫罐一般为钢制，内有橡胶囊，囊内装泡沫浓缩液，钢罐和橡胶囊之间可进水。罐的形式有卧式和立式两种。国内生产的泡沫罐和比例混合器组装在一起为一个整体，国外的泡沫罐和比例混合器是分开的。

4 泡沫罐容积计算

理论上，泡沫罐容积：

V=F×q×c×t×K，

式中F――作用面积，m2，根据《自动喷水灭火系统设计规范》火灾危险等级确定；

q――泡沫混合液供给强度，L/(min.m2)，应按试验确定，在无试验资料时，可取6.5L/(min.m2)；

c――泡沫混合液中泡沫浓缩液的百分比浓度，一般碳氢化合物火灾为3%，极性溶剂火灾为6%；

t――泡沫混合液作用时间，min，根据《泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-2010）连续供给泡沫混合液时间，不应小于10min；

K――系数，考虑增加15%的保险余量，取1.15。

例如：某停车场约4000平方米，设自动喷水-泡沫联用灭火系统，试计算泡沫罐容积。汽车库属中危险级，最大作用面积160m2；q=6.5L/(min.m2)；考虑到目前汽车均要求使用无铅汽油，取c=6%，t=10min，K=1.15。代入上式计算容积为705L，依此可根据生产厂的产品样本选择容积相近的泡沫罐。

5 自动喷水-泡沫联用灭火系统设计的注意点

主要是：

（1）汽车库的泡沫灭火当采用自动喷水-泡沫联用系统：湿式系统自喷水至泡沫的转换时间，按4L/s流量计算，不应大于3min，自泡沫比例混合器距任意4只喷头管道内的容积不大于720L，并按此确定泡沫比例混合器的数量。

（2）喷淋用水量与喷头的布置、间距、配水支管的管径等均按《自喷》GB50084-2001(2005)中危Ⅱ级配置，并符合该规范的规定。

（3）喷头采用非吸气型喷头如闭式喷头，泡沫液采用水成膜。

（4）由于环境温度的要求车库采用干式报警阀的干式系统，则无水至泡沫转换时间的要求。

（5）泡沫混合液供给强度不小于6.5L/(min.m2)，供给时间10min。

（6）大型地下车库的泡沫灭火系统，由于是数个防火分区组成并限制水流指示器的设置，虽然并未规定泡沫储罐和泡沫比例混合器一定是布置在水流指示器前还是后，但可在一个防火分区内布置一个或数个泡沫比例混合器和相应的泡沫储罐。湿式系统的泡沫比例混合器数量取决于泡沫比例混合器后，配水管到任意4只喷头管段的容积不大于720L。由于泡沫灭火采用闭式系统，故喷头采用闭式喷头，由此采用水成膜泡沫液，混合比为3%或6%(无铅汽油)，泡沫储罐采用带胶囊的储罐。

6 结束语

总之，自动喷水-泡沫联用灭火系统用于地下停车库，其效果比普通自动喷水灭火系统好，又比固定式泡沫喷淋灭火系统简单、经济，值得推广和进一步实践。

参考文献

[1]王则慧。浅议地下汽车库自动喷水灭火系统设计，给水排水，2004年第06期

[2]何建龙。闭式自动喷水-泡沫联用灭火系统简析，中国科技信息，2011年第21期

[3]《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》

[4]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005)

[5]《泡沫灭火系统设计规范》GB50151-2010