自喷―泡沫联用系统在大型地下汽车库中的应用

随着我国经济高速发展，城市化是可预见未来的大势所趋，而城市居民人均收入的稳步提高又带来城市汽车保有量的大幅增长，在城市用地寸土寸金的现代社会，大型地下汽车库，机械立体汽车库的建设日渐增多，根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97第3.0.1条、第7.3.1条规定，停车数超过300辆的属于Ⅰ类地下汽车库，Ⅰ类地下汽车库宜设置泡沫喷淋灭火系统，本人根据自己实际设计工作中的体会，就自喷―泡沫联用系统在地下汽车库中的应用作以下探讨。

一、系统组成和工作原理

汽车库的泡沫灭火系统由泡沫储罐、泡沫比例混合器、湿式报警阀、水流指示器、喷头及管网组成。自喷系统设计人员一般都很熟悉，自喷―泡沫联用系统很多人却比较陌生，其实简化描述，在普通湿式自动喷水灭火系统中并联一个钢制带橡胶囊的泡沫罐，橡胶囊内装轻水泡沫浓缩液，在系统中配上控制阀及比例混合器就成了自动喷水-泡沫联用灭火系统。

其工作原理为：平时系统处于伺服状态时，整个系统充满工作压力的水，因泡沫罐上自带定比减压阀的作用，使泡沫液储罐所提供的泡沫液压力低于主管网内的水压，此时，泡沫液能充满整个泡沫液输送管道，直至泡沫比例混合器入口处，但由于单向阀的隔离作用泡沫液不会进入主管道的管网内。当发生火灾时，自喷喷头受热爆破喷水（或试验时打开末端试验装置）。水流通过控制管路打开泡沫液控制阀，使减压阀失效，泡沫液储罐内的压力上升，使得泡沫液的压力提升至与主管道内的压力相同，泡沫比例混合器进入正常工作状态，输出符合规定混合比（3%～3.9%或6.0%～7.0%）的泡沫混合液，经喷头喷出后遇空气生成灭火泡沫覆盖着火物表面，通过泡沫的冷却、隔离和窒息方式灭火，因泡沫混合液在流体力学特性上与水基本相同，所有自喷―泡沫联用灭火系统的管道水力计算与水系统相同。

二、工程设计中需要注意的问题

1、泡沫罐的选型

泡沫罐容积

以此根据样本选择泡沫罐；

2比例混合器位置确定

根据“喷规”，湿式系统自喷水至喷泡沫的转换时间，按4升/秒流量计算，不应大于3分钟；泡沫比例混合器到最不利喷头的管段容积不应大于V=Q×T=4×3×60=720升。

通过上表可以看出，DN80以下自喷支管允许长度较长，对自动喷水到泡沫的转换时间影响不大，对转换时间影响较大的主要是DN100及以上的干管。考虑到一般设有自动灭火系统的车库4000一个防火分区的布局，DN150干管的保护半径只有35-45m，将很难满足3分钟转换时间的要求，而“喷规”规定DN100中危险级控制喷头数不超过64个，又无法满足喷头布置要求。所以在自喷-泡沫联动系统中，干管起始端宜选用DN125管径，管道系统应尽量平衡式布置，比例混合阀应尽量靠近系统的中点，以减少比例混合器后到最不利点距离，按以上原则布置，一般形状规整的车库均可满足3分钟转换时间的要求。当然，在实际设计中，应严格校核比例混合器后到最不利点各管段容积之和是否满足不大于720L的要求。

3、泡沫罐与泡沫比例混合器距离对系统的影响

依据专业消防厂家的产品试验结果，由于管材内壁对泡沫液的摩擦破坏作用，为使泡沫比例混合器中的泡沫液和水达到合理的混合比，泡沫液储罐到泡沫比例混合器的距离不能太远。一般泡沫液储罐到泡沫比例混合器的连接管为dn50时，l≤40m；连接管为dn40时，l≤30m。这就要求在设计中，应合理的确定比例混合器和泡沫罐的位置。实际设计中，因比例混合器后到最不利点管段必须满足3分钟转换时间要求，比例混合器位置应尽量在系统中点，而车库的中心位置往往没有合适的地方放置泡沫罐，这时可以利用泡沫液储罐到泡沫比例混合器的连接管长度，合理布置泡沫罐，以满足车库的使用功能。还有一些特殊情况，比如一个车库防火分区，形状较不规则，设置一个比例混合器难以满足比例混合器后到最不利点转换时间3分钟的要求，这时可以设置一个泡沫罐，多个比例混合器，利用泡沫液储罐到泡沫比例混合器的连接管长度，合理调整比例混合器位置，以满足比例混合器后到最不利点转换时间3分钟的要求。

4、泡沫罐、泡沫比例混合器与湿式报警阀的对应关系

按照国标图集04S206-39页，自动喷水湿式―泡沫连用系统示意图，一个湿式报警阀对应一个泡沫罐、一个沫比例混合器和多个防火分区，而车库的设计中，因单个防火分区面积较大，要满足比例混合器到最不利点3分钟的转换时间，一个比例混合器很难对应带多个防火分区，而一个湿式报警阀常常对应带多个防火分区，这时可以一个湿式报警阀对应多个防火分区，多个泡沫罐和多个比例混合器，可以根据工程实际灵活设置。

综上所述，自喷―泡沫联用系统已在大型地下汽车库的设计中广泛应用，设计人员应根据工程实际合理的选用及布置泡沫罐及比例混合器，作到系统方案合理，运行可靠。