传统汽车库新增充电设施的消防改造
淡定的甜瓜
2021年06月02日 15:51:30
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#导读 为解决既有建筑地下汽车库面临的电动汽车加入后的消防安全问题,开展了消防系统升级技术的探讨。通过分析现阶段电动汽车充电设施的国家标准、广东省相关标准以及汽车库、建筑的有关消防设计规范内容,指出了在已建地下汽车库中进行局部电动汽车车库消防改造存在制约因素及应对措施。最后,对于已建地下汽车库接纳电动汽车充电设施提出了具体的升级改造建议,对于广大已建地下汽车库中进行局部的电动汽车车库消防改造有指导意义。

#导读

为解决既有建筑地下汽车库面临的电动汽车加入后的消防安全问题,开展了消防系统升级技术的探讨。通过分析现阶段电动汽车充电设施的国家标准、广东省相关标准以及汽车库、建筑的有关消防设计规范内容,指出了在已建地下汽车库中进行局部电动汽车车库消防改造存在制约因素及应对措施。最后,对于已建地下汽车库接纳电动汽车充电设施提出了具体的升级改造建议,对于广大已建地下汽车库中进行局部的电动汽车车库消防改造有指导意义。


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引言

随着我国新能源汽车国家战略和产业发展的不断推进,近年来电动汽车数量快速增加,国家标准《电动汽车分散充电设施工程技术标准》(GB/T 51313-2018,以下简称“国标”)、广东省标准《电动汽车充电基础设施建设设计规程》(DBJ/T 15-150-2018,以下简称“粤标”)对于新建住宅小区、大型公共建筑物配建停车场和社会公共停车场都有配建充电设施的要求。但是对于大量已建成投运服务传统燃油汽车的地下汽车库,正在不断接纳并服务逐渐增多的电动汽车及其充电设施,对比“国标”、“粤标”和《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067-2014,以下简称“汽车库规范”)可知,电动汽车库防火设计要求与燃油汽车车库相比有诸多类似之处,但程度上要严格很多,二者不能混为一谈,因此对于承接了电动汽车的地下燃油汽车车库,有必要进行消防改造升级。


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制约因素分析

(1)规范的制约。 “汽车库规范”4.1.8条规定“地下、半地下汽车库不应设置充电间”。


(2)净高的制约。 消防改造必然会对原有地库防火分区的空间格局带来扰动,部分汽车库因层高问题可能已不具备新增机电管线的空间条件。


(3)用地的制约。 消防改造涉及新增防火分隔设施、设备间或设备集中安装区都要占用地,需要获得大部分业主和物业管理方的支持。


对第一点,“汽车库规范”条文解读中的电瓶充电过程容易产生氢气、乙炔是基于传统的铅酸电瓶产生,目前出售的电动汽车电池为近些年才投运的锂电池,按“国标”4.1.5要求,锂电池充电设备出厂前需要获得CNAS认可的实验室出具的型式试验报告,其正常充电过程不产生氢气、乙炔等可燃气,其次是“国标”和“粤标”对电动汽车充电单元通风与排烟设施都有专门要求,通过自然通风或与机械通风联合等手段可有效降低地库内的高浓度气体的集聚,技术上已成熟,已有地下汽车库正在使用。


对第二点,地库可利用净空问题需要具体项目具体分析,无法一概而论,地库水、电、风三大类专业管线中,体积较为庞大的是排烟管道,如果通过充电设施防火单元的优化选择,能利用上原有的排烟风管,此困难可以解决。


对第三点,新增防火设施的目的是为了提升楼宇安全性,获得物业管理方和大部分业主的支持态度不难,只是可能存在无合适空地可用问题,因此需要结合项目具体分析。


02

消防改造技术可行性分析

赵煜灵等分析了“国标”和“粤标”之间的诸多差异及争议问题解决建议,周冬冬等对电动汽车车库的消防给水系统予以设计探讨,陈海洲对电动汽车充电基础设施消防系统进行了探讨,上述设计探讨对于电动汽车库消防设计有重要指导意义。但是,上述研究论述核心是新建。本文将讨论如何利用既有地下汽车库内有关现状设施设备,通过局部改造,以较低的成本演变成符合消防规范要求的电动汽车库,就地服务电动汽车。


为方便表述,本文后续将传统燃油汽车的汽车库简称传统车库,电动汽车充电设施的汽车库简称电动车库,以下对两类汽车库的消防设计要求予以对比分析。防火分区与防火单元面积区别如表1所示。


表1 防火分区与防火单元的面积区别


电动车库的防火单元设置要求,“国标”按面积划分,“粤标”按停车数量划分,“粤标”4.9.4要求地下汽车库的每个防火单元内停车数量应≤20辆。因此,地下传统车库的改造首先要解决的就是防火分区缩小与充电设施防火单元选址问题,电动车库防火分隔可按照“国标”6.1.5和“粤标”4.9.4规定,采用耐火极限不低于2.0 h的防火隔墙、防火卷帘、防火分隔水幕或乙级防火门等予以分隔,而电动汽车充电设施防火单元则在电动汽车车库分区内再次划分一个不超过1 000  m2且不超20辆充电车的更小区域。上述的物理隔离,结合地下传统车库的防火分区平面布置图较容易进行,只是划分过程要尽量让充电设施防火单元靠近地下配电室且要有集水井或排水沟等,一是靠近用电负荷中心,节约电能;二是泡沫喷淋灭火需要有较大储水能力集水井或排水沟排水,如不具备集水井或排水设施,需要结合现场实际情况新增。


由表2可知,传统车库进行消防改造在技术上可行,其中加设防火挡墙或卷帘分隔、新增总线短路隔离器与新增报警总线至消控室、新增可燃气体探测系统、局部新增室内消火栓及消防环管和喷头、调整防火卷帘下降程序、加水基型灭火器、消防应急照明与疏散指示新增或改位等都容易实现,但是泵房的扩建选址,风机房的新增与风管的新增等,受地下空间制约程度较大,现在对这2个难点问题进行解决策略分析。


表2 消防设施设置要求的区别与改造内容


03

消防方案解决策略

已建地下汽车库防火分区的面积1 000~3 999 m2的各种类型都有,改造应区别对待。


针对现状防火分区面积在2 000 m2以内的地下汽车库,可直接利用其现状防火分隔措施(防火墙等)及防排烟措施(地库防烟分区面积不超2 000 m2),只需要对内通过防火分隔划分出一个电动汽车充电设施单元(小于1 000 m2且≤20辆充电车位),由于风机选型时都会留有适当的设计余量,因此1.2倍的设计流量可能能够满足,如果校核后通风排烟流量能满足要求,则直接利用原有设备即可。如果校核后通风排烟流量还不能满足要求,可直接调整风机转速或在风机与电动机之间新增一个调速装置来实现流量增加。


针对现状防火分区面积在2 000~3 999 m2的地下汽车库,首先需要进行防火分区的缩小工作,建议与防烟分区的平面范围匹配,都不超过2 000 m2,这样就充分利用现有排烟系统。


针对泵房扩建问题,首先是寻找增加水泵的安装位置(宜与原先水泵型号一致),前端连接水池吸水母管,后端连接加压出水环管,如果泵房内选址困难,考虑泵房外新增或直接更换更大流量水泵,水泵更换过程可以原位实施,只是要校核对原先管网系统的影响,流量增大后扬程可能有适当变化,需要对原有出水管分区处减压阀组的开度相应调整。由于消防用水量的增大和灭火时间的延长,原有消防水池水池容量预计不能继续满足规范要求,既有混凝土水池难以进行改造,可利用泵房内部或周边的边角区域增设补充消防水池,并与原有消防水池连通蓄水,补充消防用水池容。


因此,在空间允许前提下,这两个难点问题也是可以解决的。


04

结论与建议

(1)电动汽车及充电设施已经进入广大已建地下汽车库,结合现有消防设施进行局部消防改造升级,可以有效缓解电动汽车使用者充电难问题,更是对现有大量地下汽车库资源的有效盘活与再利用。


(2)传统地下车库进行电动车库的消防改造过程面临规范、净高、用地因素的制约,技术上可行。改造措施有:泵房扩建、加设防火挡墙或卷帘分隔、新增总线短路隔离器与新增报警总线至消控室、新增可燃气体探测系统、局部新增室内消火栓及消防环管和喷头、调整卷帘下降程序、加水基型灭火器、新增或改位消防应急照明与疏散指示等。


(3)消防改造过程的技术困难主要集中在泵房扩建与排烟风机和风管新建方面,其余新增或改造设施难度不大,通过采用与原有地库防烟分区面积重合的选址方法,可充分利用原有防烟分区设施设备,有较高性价比。


(4)从防火规范分析角度,在空间允许前提下,地下传统汽车库进行电动汽车库的消防改造具备可实施性。但是在消防改造过程中,由于不同地下汽车库建设年代采用的消防设计标准、先天净空高度等情况不同,实施方案还需要因地制宜进行分析。


微信对原文有修改。原文标题:已建地下汽车库中设置电动汽车充电设施的消防改造技术问题探讨;作者:张驰;作者单位:广东佛高控股有限公司。刊登在《给水排水》2021年第4期。

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