随着我国汽车保有量快速增加与城市土地资源稀缺的矛盾日益突出，如何解决“停车难”问题已成为当务之急。地下复式机械汽车库作为一项有效的技术措施，具有占地少、停车量大等优势，在工程实践中得到越来越多的应用。与此同时，有关规范对地下机械汽车库消防设计却未有明确的规定，特别对于多层车架喷淋水量如何计算，泡沫-水喷淋系统的防护面积如何确定，不同形式的机械汽车库在不同喷淋布置方式水量差异如何统一，各地区、各设计院以及设计、审查各方也存在不同的认识和作法。在新规范明确规定出台之前，本文结合典型案例从现行规范背后角度梳理地下复式汽车库自动喷水灭火系统水量设计要点。

常见复式汽车库按照机械停车设备作用原理主要分为升降横移类、垂直升降类、垂直/水平循环类等形式。地下汽车库受开挖深度限制，复式车位通常布置为2层或者3层，停车设备型式较为简单，如简易升降类机械车库和堆垛类机械汽车库。简易升降类机械车库主要借助升降机构或载车板的仰俯摆动来实现存取车目的，此类车库各层载车板在竖直方向上可移动，通常由车库顶板喷淋管网向下方接出立管供给下层车架内置喷头，喷头常采用侧喷形式，相当于各层车架喷头连接在同一路配水管网，其喷头布置见图1a。堆垛类机械汽车库（又称塔式立体停车库）利用提升机及横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆目的。此类汽车库各层载车板不移动或仅在水平方向横移，各层车架内置喷头布置时可形成各层独立的配水管网，喷头可采用直立型上喷喷头，其喷头布置见图1b。

根据《自动喷水灭火系统设计手册》（以下简称“手册”）说明，机械汽车库自动喷水灭火系统水量为天花板自动喷水灭火系统用水量加上车架内置喷头用水量。《全国民用建筑工程设计技术措施-给水排水（2009版）》（以下简称“措施”）也提到，室内机械汽车库的自动喷水灭火系统可参照有货架内布置喷头仓库的设计计算方法确定设计流量；而《自动喷水灭火系统设计规范》（GB 50084-2017）（以下简称“自喷规”）进一步规定，当仓库货架设置内置喷头时，应该分别计算顶板下喷头与货架内置喷头流量，并按二者计算结果之和确定系统设计流量^[1]。

自动喷水灭火“手册”与“自喷规”关于复式汽车库水量计算原则是统一的，车库顶板层的喷头可按中危险级Ⅱ级，选取160m²作用面积按最不利点控制压力可计算得设计水量。车架内置喷头水量设计不是按照保护作用面积，而是按火灾时开启喷头的规定数量计算。“措施”建议当仅设1层车架内置喷头时，计算喷头的数量取8只；当设2层及以上车架内置喷头时，计算喷头的数量可取14只^[2]。“手册”建议当为2层机械汽车库（仅1层车架设内置喷头）时，宜按照4～8个喷头计算；当为3层及以上机械汽车库时，车架内置喷头的计算数量宜按8～14个喷头计算^[3]。综合上述意见，对于2层机械汽车库按8只喷头，3层按14只喷头同时喷水计算车架内置喷头水量比较合适。

为简化计算过程，在工作中设计人员通常按一定压力下单只喷头出流量乘以选取的喷头数量直接得出车架内置喷头水量，再加上车库顶板层水力计算出的流量即完成系统水量设计。笔者认为这种简化计算方式假定的水力条件与自动喷水灭火喷头实际喷水过程管网的水力条件可能存在较大偏差，给水量计算结果带来不确定性，若计算水量偏小甚至会影响实际运行时自动喷水灭火系统消防安全。因此，复式汽车库自喷水量应结合机械停车设备种类、喷淋管网布置形式的具体情况，按照“自喷规”规定的压力衡算方法进行计算。下面分别对简易升降类和堆垛类两种机械汽车库，在2层和3层车架条件下的自动喷水灭火系统水力计算过程作简要说明。

首先按规范要求在假定的最不利范围内完成喷淋管网及喷头平面布置，简易升降类汽车库喷头布置见图2，堆垛类各层汽车库喷头布置见图3和图4。车库顶板层都划定160m²的作用面积见图2、图3虚线范围，其喷头采用流量系数等于80的标准覆盖面积洒水喷头。车架内采用快速响应喷头，流量系数为115，其最不利点控制计算压力值0.1MPa。各管段计算流速均不大于5m/s，配水管入口压力不大于0.4MPa。

对于3层车架汽车库，本应在下2层车架内各选7只喷头共计14只喷头进行计算，考虑到每个车位均布置2个喷头，上下层车位均匀分布，火灾发生时开启奇数只喷头的假定显得不合理，因此2层车架分别选4个车位，按16只喷头计算。

按照平面布置管网建立计算模型如图5所示，运用压力衡算法依次计算各点流量，数据见表1。

因此，计算简易升降类汽车库3层车架工况下作用面积的喷淋流量为79.73L/s，设计取Q=80L/s。同理对于2层车架汽车库，选取车架层平面最不利的8只喷头，按照相同方法建立计算模型计算得出作用面积的喷淋流量为59.73L/s，设计取Q=60L/s。

堆垛类汽车库因为车架内置喷头与车库顶板层喷头有各自独立的配水管网，无法直接通过压力衡算倒推的方式求得流量，可采用喷头压力替代法估算各层最不利喷头压力差异。有学者研究指出，这种计算方式结果较为接近精准值^[4]。对于机械汽车库各层车架平均高差在2.2～2.5 m内，通过合理管网设计在理论上可以控制各层最不利喷头间管道阻损值在5m范围内。

对于3层车架汽车库，2层车架各选8个内置喷头共按16只计算。按平面布置管网建立计算模型如图6所示，运用压力替代法计算各点流量，数据见表2。

因此，计算堆垛类汽车库3层车架工况下作用面积的喷淋流量为87L/s。同理对于2层车架汽车库，选取车架层平面最不利的8只喷头，按照相同方法建立计算模型计算得出作用面积的喷淋流量为65L/s。堆垛类汽车库比同层数的简易升降类汽车库平均流量偏大，理论上，因堆垛类各层喷淋管网布置更为复杂，阻损计算值大，计算结果流量更大。

按照《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50067-2014）（以下简称“汽车规”）规定，Ⅰ类地下汽车库宜采用泡沫-水喷淋系统。《泡沫灭火系统设计规范》（GB 50151-2010）（以下简称“泡沫规”）规定，闭式泡沫-水喷淋系统作用面积为465m²，但“自喷规”规定车库喷淋计算作用面积为160m²。前后规范对作用面积规定的差异，将导致自动喷水灭火系统设计水量差距巨大。笔者认为，“泡沫规”作用面积是根据油盘火灭火试验，与普通火灾相比，油盘火势蔓延速度、温度上升都特别快，喷头开放的数量也较多，作用面积也会较大。现实中汽车库有油类火灾，也有电气火灾，且电动汽车所占比例会越来越大，车库内发生火灾火情明显不同于油盘。因此在所有项目中都按照“泡沫规”规定的作用面积设计自喷系统，虽然大大增强了系统安全余量，但一定程度上也造成了设备、管网投资的增加。从经济合理角度考虑，在设置泡沫-水喷淋系统的机械车库内，喷淋计算作用面积仍可采用160m²，泡沫混合液供给强度可按465 m²面积复核。

根据第3节计算得出各车库条件下，自动喷水灭火系统设计流量，采用浓度为6%的AFFF/ATC水成膜泡沫灭火剂，泡沫混合液连续供给时间按10min计，计算得出各条件车库相应泡沫灭火剂用量，并按465 m²面积范围进行强度校核见表3。

按目前有关规范推荐的方法，选取2种不同喷头布置方式的汽车库，分别计算2层、3层车架时自喷系统水量以及泡沫灭火剂用量，得出以下结论：

(1）不宜按照单只喷头流量乘以喷头数量的方法计算机械汽车库车架内置喷头流量，应根据汽车库类型以及喷头布置形式结合规范方法计算。

(2）堆垛类汽车库喷淋管网布置比简易升降类汽车库复杂，计算水量和泡沫灭火剂用量都偏大；当设置2层车架时，简易升降类车库按465 m²面积复核泡沫混合液喷水强度达不到规范要求，实际工程中可按照堆垛类汽车库喷淋水量选型设备。

(3）地下机械汽车库在进行泡沫-水喷淋灭火系统设计时，若按照465m²同时计算泡沫用量及水量不合理，建议按照165m²作用面积计算水量，按照465m²面积校核喷水强度；但在实际设计工作中根据合理情况，跟图审和消防部门积极沟通，争取达成共识。