浅谈电动汽车库给排水专业消防设计

浅谈电动汽车库给排水专业消防设计

陈旭

深圳市鑫中建建筑设计顾问有限公司 518040

摘要：本文通过对电动汽车发生火灾原因的分析，然后根据起火原因设置相应灭火系统，对设计过程中容易出现的问题提出解决方案。

关键词：电动汽车库；泡沫-水喷淋系统；水基型灭火器。

随着资源、环境问题日渐突出，绿色、低碳、环保的呼声日渐高涨，电动汽车在全球范围内呈现出快速发展的趋势，截止2019年末，我国新能源汽车保有量超过170万辆，约占全球保有量的55%。2018年3月，广东省发表地方标准DBJ/T 15-150-2018<<电动汽车充电基础设施建设技术规程>>。

随意新能源汽车的保有量的增加，从2015年7月起，几乎每月一起电动汽车火灾，如2015年6月4日山东潍坊一电动汽车自燃，2014年5月加拿大多伦多，刚买四个月的特斯拉发生自燃，当时该车并未处于充电中，等等....所以必须对消防安全作出重点要求。

<<电动汽车充电基础设施建设技术规程>>DBJ/T 15-150-2018要求：新建这种停车位必须全部建设充电设施或预留安装充电设施接口，新建城市公共停车场以及新建办公楼、商场、酒店等公共建筑类项目，要按不低于停车位总数的一定比例配建充电桩或预留充电设施接口，新建公共停车场及新增的路内收费站停车位按不低于30%的比例设快速充电桩，新建高速公路服务区应按不低于停车位总数50%的比例配建快速充电桩或预留充电设施接口。

<<电动汽车充电基础设施建设技术规程>>DBJ/T 15-150-2018自2019年2月1号起实施，给排水专业中的消防设计带来了新挑战，怎么去设计呢？怎么去实现电动汽车火灾的快速灭火呢？首先我们得找到电动汽车起火的火源，目前电动汽车动力电池的主流是：锂离子动力电池（三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钛酸锂电池）。锂电池发生火灾的主要因素：热失控。锂电池热失控常见原因：1.过充（充电机故障，电池管理系统BMS已经失控却还在充电导致）。2.短路（因电池短路导致温度急升，电解液泄露溢出可燃气体，引起火灾、爆炸）3.热冲击（温度较高时，负极材料与电解液发生反应产生爆炸）4.电池穿刺（穿刺是在车辆碰撞期间可能发生的另一常见现象，穿刺会使电池短路，产生大量热，导致电解热燃烧。）到目前为止，还没有能够完全扑灭锂电池火灾，且保证燃烧物不复燃的灭火剂。实践表明：电池着火可能需要24小时才能完全扑灭，电池冒烟表示其内部仍处于高温状态，必须控制直到电子不再冒烟之后一小时以上，因为电池极易死灰复燃。

根据这些特点，配建充电基础设施的汽车库、停车库应设置消防给水系统，并应符合下列规定：室内消火栓系统应设置独立的分区，其分区的室内消防给水管网应设置供消防泡沫车连接的水泵结合器，水泵结合器的数量应按室内消防用水量计算确定，设置独立成环供水区，以方便消防车对配建充电基础设施区域室内消火栓系统的增援。汽车库设置充电设施的防火单位自动喷水灭火系统应采用泡沫-水喷淋系统，泡沫混合液连续供给时间不应小于10min，由于防火单元耐火极限不低于2小时，则泡沫混合液与水连续供给时间之和不应小于90min，每个车位上方至少设置一个喷头。<<泡沫灭火系统设计规范>>GB50151-2010，系统的作用面积应为465m²,(7.3.4条)当防护区的面积小于465m²时，可按实际防护区面积确定，闭式泡沫-水喷淋系统的供水强度不应小于6.5L/min.m²;闭式泡沫-水喷淋系统的泡沫混合液应在8L/S至最大设计流量范围内达到额定的混合比，当系统管道充水时，在8L/S的流量下，自系统启动至喷泡沫的时间不应大于2min.

配建充电基础设施的汽车库、停车场应配置A\B\E类灭火器，新能源汽车火灾不同于一般的燃油汽车火灾，也不同于一般的E类电气火灾（电动汽车电池容量及电压等级有限），电动汽车如果遭遇小火灾火焰也没有蔓延到电池舱时，可以用二氧化碳或者ABC干粉灭火器，但电池着火或火势大时，需要用水来冷却，并且水基型灭火器抗复燃性好的特点，设计中应采用水基型灭火器。

在通常设计中，我们往往碰到消防水泵房特别小，设计人员都是根据地上部分、充电桩汽车库的流量和扬程选用喷淋泵，为了满足充电桩汽车库的流量大的问题，一般情况下选用两用一备，选定的泵扬程特别的高，对电气的控制增加了难度，当充电汽车库发生火灾时，启动两台喷淋泵，为了控制启动泵的功率，建议充电汽车库单独设置喷淋，可以降低扬程，对电气的控制也就优化了，但是泵房就增加了一点面积。具体采用哪种设计方案，必须经过经济综合比较，然后选用合适的选泵方案。

给排水专业在充电桩汽车库设计中，应保证泡沫液输送到保护对象的时间不大于5min。泡沫比例混合器的位置应控制管网的面积，保证系统启动至喷泡沫的时间不大于2min,泡沫-湿式自喷系统自最不利喷头到比例混合器之间水流经过的管网容积之和最大一般为8*2*60=960L。对于DN200的管道，对应长度约为31米。车库的泡沫混合比取3%，考虑10分钟用量：1.05*90*10*60*0.03=1701，一般选用PGNL2000泡沫罐。在设计中，最容易犯错的就是泡沫比例混合器设置的位置不对，导致最不利喷头到比例混合器之间水流经过的管网容积之和大于960L。一般通过在水流指示器后面设置主干管的方式，在支管上设置泡沫比例混合器，使得最不利喷头到比例混合器之间水流经过的管网容积之和不大于960L。

综合以上各方面分析，在充电桩汽车库设计中，应引起我们设计师的重视，主要表现在消防泵房面积的增加，喷淋管径变大，设计流量增大，比例混合器数量的增多，泡沫罐容积的增大等等。

参考文献：

[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）

[2]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017

[3]《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-2014

[4]《电动汽车充电基础设施建设技术规程》DBJ/T15-150-2018

[5]《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151-2010