葉 磊

（上海久事公共交通集團(tuán)有限公司，上海 200235）

從2014 年起，上海市以打造“公交都市”為契機(jī)，逐步推廣新能源公交車在上海浦西中心城區(qū)的全面應(yīng)用，加速實(shí)現(xiàn)公交“零排放”。隨后，國務(wù)院相繼出臺《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計(jì)劃》和《關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用指導(dǎo)意見》，明確要求以純電驅(qū)動為新能源汽車發(fā)展的主要戰(zhàn)略取向，各地方均應(yīng)大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)。結(jié)合新能源公交車運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)研究，新能源公交車配套設(shè)施建設(shè)滯后已經(jīng)成為制約新能源公交車普及發(fā)展的瓶頸[1]。為適應(yīng)不斷增加的新能源公交車充電需求，倒逼既有公交場站和公交新建場站必須大規(guī)模開展配套充電設(shè)施的建設(shè)[2]。

1 研究背景及范圍

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在新能源公交車推廣使用的過程中，全國范圍內(nèi)多次發(fā)生新能源公交車自燃事故，涉及廈門、上海、深圳等諸多城市[3]。鑒于安全風(fēng)險日益突出，對于新能源公交車所涉及的消防問題應(yīng)給予高度重視?；谏虾Ｆ治髦行某菂^(qū)新能源公交車運(yùn)營及配套充電設(shè)施建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，對本次研究的范圍歸納如下。

1.1 新能源公交車的分類

新能源汽車是相對于傳統(tǒng)汽、柴油車而言的，一般指用非汽油、非柴油燃料發(fā)動機(jī)或新能源作動力替代或部分替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)作動力的汽車，主要有：慢充式純電動公交車、超級電容公交車、換電式純電動公交車、快充式純電動公交車、插電式混合動力公交車等[4]。

現(xiàn)階段上海市浦西中心城區(qū)共投放了慢充式純電動公交車、超級電容公交車和插電式混合動力公交車等三種新能源環(huán)保型公交車。截至2020 年底，公交公司擁有公交車約7600 輛，其中純電動公交車5011 輛，占車輛總數(shù)66%；預(yù)計(jì)至2022 年底，公交公司擁有公交車約7437 輛，其中純電動公交車7066 輛，占車輛總數(shù)約95%。故本文的研究主體為純電動公交車，不涉及其他類型的新能源公交車。

1.2 公交停車場類型

公交停車場主要以公交車停放、維護(hù)和中修為核心，兼具小修、車輛清洗和運(yùn)營管理等輔助功能，根據(jù)建筑物性質(zhì)，主要分為：露天停車場、立體停車庫及地下停車場（庫）[5]。目前，上海浦西中心城區(qū)公交企業(yè)合計(jì)擁有21 座停車場，其中露天停車場9 座、立體停車庫12 座?？紤]到露天停車場設(shè)計(jì)均為平面，城市土地及空間的利用率較低，為更好地節(jié)約城市用地，公交停車場由平面向立體發(fā)展趨勢已較為明顯[6]；同時，露天停車場消防保障、人員逃逸等條件較好，故選擇公交立體停車庫為研究對象。

綜上所述，本文研究范圍為純電動公交車入駐立體停車庫所涉及的消防改造問題。

2 現(xiàn)狀問題梳理

自2014 年以來，12 座立體停車庫陸續(xù)開展充電設(shè)施建設(shè)，合計(jì)建有充電車位3958 個。各立體停車庫充電設(shè)施建設(shè)及停車庫建設(shè)時間統(tǒng)計(jì)見表1。其中，2015 年后建成的停車庫共計(jì)2 座；2000 年至2015 年間建成的停車庫共計(jì)7座；1990 年至1999 年間建成的停車庫共計(jì)2 座；1990 年前建成的停車庫1 座。

表1 立體停車庫充電設(shè)施建設(shè)及停車庫建設(shè)時間統(tǒng)計(jì)表

上述立體停車庫在設(shè)計(jì)階段入駐車型均為傳統(tǒng)燃油公交車（添加柴油或汽油等燃料），而未來入駐車型均調(diào)整為純電動公交車；考慮到入駐車型與原有傳統(tǒng)車型存在差異，且國家規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及地方標(biāo)準(zhǔn)均未對立體公交停車庫配套充電設(shè)施建設(shè)提出明確的指引和要求，本文從上述兩個原因出發(fā)，對純電動公交車入駐立體停車庫所引發(fā)主要消防問題梳理如下。

（1）建筑類別和耐火等級方面。原有立體停車庫均按傳統(tǒng)燃油公交車設(shè)計(jì)，并且附設(shè)有面積不等的維修區(qū)、檢測線、輔助用房及設(shè)備用房等功能分區(qū)?，F(xiàn)調(diào)整為純電動公交停車庫，需根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范對停車庫的建筑類別進(jìn)行判定，并以此復(fù)核建筑耐火等級是否滿足要求。

（2）防火分區(qū)及防火單元設(shè)置方面。應(yīng)結(jié)合建筑類別與純電動公交車自身特性，對防火分區(qū)及防火單元面積設(shè)置等問題進(jìn)行重新考慮與研究。

（3）建筑防火構(gòu)造方面。需對原有建筑墻體構(gòu)造、豎向井道構(gòu)造、屋頂、悶頂和建筑縫隙、建筑保溫、建筑幕墻的防火構(gòu)造、建筑外墻裝修及天橋、棧橋和管溝等進(jìn)行復(fù)核。

（4）安全疏散設(shè)施方面?？紤]到純電動公交車配套充電設(shè)施的建設(shè)勢必對原有停車庫的布局產(chǎn)生較大影響，需復(fù)核疏散距離、疏散寬度、疏散樓梯是否滿足需求。

（5）消防給水和消防設(shè)施方面。針對純電動公交車自燃特性，結(jié)合防火分區(qū)及防火單元的更新設(shè)置對原有消防系統(tǒng)如消防水源、消防泵房等進(jìn)行復(fù)核。

3 國內(nèi)外案例分析

3.1 美國波士頓奧爾巴尼停車場

該停車場建于1941 年，用于停放傳統(tǒng)柴油公交車（車長40ft，折合12.2m），后因純電動公交車的推行對其進(jìn)行改造。改造方案中，考慮到純電動公交車使用的鋰離子電池容易著火，著火后會產(chǎn)生氧氣和助燃成分使火勢蔓延，對臨近車輛易產(chǎn)生失控效應(yīng)，可燃燒數(shù)日，撲救難度大，因此消防設(shè)計(jì)做了如下考慮。

（1）噴淋系統(tǒng)。由于鋰離子電池負(fù)極為碳素材料，正極為含鋰的化合物，沒有金屬鋰存在(金屬鋰的化學(xué)性質(zhì)很活潑，常溫和加熱時分別與氧氣化合，和水劇烈反應(yīng))，且水的導(dǎo)電系數(shù)較低，可以使用水噴淋方式滅火。

（2）熱成像技術(shù)。由于用水量巨大，著火后建議用熱成像技術(shù)有針對性地進(jìn)行撲救。

（3）用水量。美國國家防火協(xié)會規(guī)定普通巴士停車場一平米每分鐘需要7.33L 的水進(jìn)行滅火（7.33L/min·m2），考慮到電池材料以及易燃性，最后設(shè)計(jì)使用了0.7gal/min·ft2（34.2L/min·m2）的用水量。

3.2 深圳月亮灣綜合車場

月亮灣綜合車場是國內(nèi)第一座純電動車的公交車庫，2016 年完成設(shè)計(jì)和審圖，2019 年竣工驗(yàn)收，其設(shè)計(jì)主要參考了《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《電動汽車充電站設(shè)計(jì)規(guī)范》兩個國標(biāo)規(guī)范。但因2016 年設(shè)計(jì)審圖 時，2018 年才完成編制的推薦性國標(biāo)規(guī)范《電動汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》尚未出臺。因此，2019 年 竣工驗(yàn)收仍然參照前兩個規(guī)范和2016 年的設(shè)計(jì)審圖圖紙。該工程在消防設(shè)計(jì)方面做了如下考慮。

（1）防火分區(qū)設(shè)置：該立體停車庫采用垂直式停車，中間柱距為12m，該排布方式比較適應(yīng)用防火墻和防火卷簾來完成對防火分區(qū)的分隔，參照《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對高層停車庫防火分區(qū)最大建筑面積為2000m2的要求，并基于開敞式和帶自動噴淋系統(tǒng)的因素，防火分區(qū)最大建筑面積按8000m2考慮。

（2）排煙設(shè)計(jì)：考慮到停車庫中部分停車位所在位置進(jìn)深超過30m，因此在二至七層平面對齊設(shè)置兩個采光天井，尺寸為12×3m。

由于月亮灣綜合車場雖為純電動車的公交車庫，但當(dāng)時沒有考慮設(shè)置防火單元。因此，深圳正在設(shè)計(jì)和建設(shè)的10 個綜合停車場，包括鳳凰山、安托山等停車場，將同時參考《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》《電動汽車充電站設(shè)計(jì)規(guī)范》和《電動汽車分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》三個規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 分析與建議

本文通過對國內(nèi)外案例及最新規(guī)范的梳理，以及對純電動公交車立體停車庫主要消防問題的研究，并考慮到現(xiàn)階段國內(nèi)外針對純電動公交車立體停車庫消防設(shè)計(jì)規(guī)范的缺失，提出以下建議。

4.1 建筑類別、耐火等級及安全疏散、消防設(shè)施方面

圖1 美國波士頓奧爾巴尼停車場

圖2 深圳月亮灣綜合車場

《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中明確，汽車庫是指用于停放由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動且無軌道的客車、貨車、工程車等汽車的建筑物，修車庫是指用于保養(yǎng)、修理由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動且無軌道的客車、貨車、工程車等汽車的建（構(gòu)）筑物。該規(guī)范對汽車庫和修車庫的分類、耐火等級、安全疏散及消防設(shè)施的設(shè)置做出了規(guī)定，雖與本文探討研究的純電動公交車停車庫有一定差異，結(jié)合深圳案例經(jīng)驗(yàn)，建議參照規(guī)范中的相關(guān)要求。

4.2 消防給水和消防設(shè)施方面

《電動汽車充電站設(shè)計(jì)規(guī)范》適用于整車充電模式的電動汽車充電站，該規(guī)范主要從建筑滅火的角度，對電動汽車充電站消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、同一時間火災(zāi)次數(shù)及室內(nèi)消火栓的設(shè)置做出了規(guī)定，考慮到本文研究的立體停車庫以停車功能為主，兼有充電功能，建議在消防給水和消防設(shè)施方面參照執(zhí)行，但該規(guī)范未對防火分區(qū)等重要部分做出解釋。

4.3 防火分區(qū)及防火單元設(shè)置方面

（1）防火分區(qū)及防火單元最大建筑面積建議值。根據(jù)《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定，多層汽車庫可因設(shè)置自動滅火系統(tǒng)并定義為敞開式，其防火分區(qū)的最大建筑面積可增加一倍再增加一倍，即2500×2×2=10000m2；同理，單層汽車庫也可因設(shè)置自動滅火系統(tǒng)并定義為敞開式，其防火分區(qū)的最大建筑面積可增加一倍再增加一倍，即3000×2×2=12000m2?！峨妱悠嚪稚⒊潆娫O(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定了防火單元最大建筑面積，該面積為內(nèi)燃機(jī)汽車防火分區(qū)面積的50%。據(jù)此建議多層汽車庫（設(shè)置自動滅火系統(tǒng)并定義為敞開式）防火單元最大允許建筑面積選用5000m2，單層汽車庫防火單元最大允許建筑面積選用6000m2。

針對純電動公交車庫的防火分區(qū)設(shè)置依據(jù)為空白，建議參照《汽車庫、修車庫、停車場設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中的規(guī)定。在設(shè)置自動滅火系統(tǒng)并定義為敞開式后，純電動公交車的多層立體停車庫防火分區(qū)設(shè)置為10000m2，防火單元可設(shè)置為5000m2；單層停車庫防火分區(qū)設(shè)置為12000m2，防火單元可設(shè)置為6000m2。

（2）停車庫防火單元間分隔的設(shè)置。建議純電動公交立體停車庫的防火單元間、或防火單元與汽車庫其他部位分隔的耐火極限應(yīng)不小于2.0h 的防火隔墻。首先考慮使用防火隔墻和電動防火卷簾門的組合，不方便使用防火隔墻的停車區(qū)，可使用寬度15m 以內(nèi)的防火分隔水幕。

（3）修車庫防火分區(qū)的設(shè)置。現(xiàn)有停車庫底層的修車區(qū)設(shè)有修車地溝，應(yīng)定義為修車庫。建議修車庫與停車庫合建時，應(yīng)將車位數(shù)控制在15 個以下，或總建筑面積控制在3000m2以下，并與其他部位用防火墻隔開。

5 結(jié)語

在提倡“綠色公交”與“節(jié)約用地”的趨勢下，純電動公交車大規(guī)模入駐立體公交停車場的趨勢已較為明顯，但現(xiàn)階段國外和國內(nèi)在指導(dǎo)相關(guān)消防設(shè)施設(shè)計(jì)方面均無明確的規(guī)范或設(shè)計(jì)導(dǎo)則。本文結(jié)合實(shí)際建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)現(xiàn)有規(guī)范，對新能源公交立體停車庫防火分區(qū)、防火單元、消防設(shè)施等方面給出相關(guān)建議，以期對現(xiàn)階段國內(nèi)公交立體停車庫建設(shè)充電設(shè)施提供共性技術(shù)指導(dǎo)。