广东建材2021年第2期
环氧大豆油丙烯酸酯
图1
锂电池热失控的三个阶段
李文婷
（广州市弘基市政建筑设计院有限公司）
【摘要】随着人们对环境保护的力度越来越重视，传统的耗油型汽车逐渐被电动汽车所取代，而推广电动新能源汽车也是我国战略发展的需求，因此随着家用电动汽车的数量增加，
电动汽车车库的消防给水设计也逐渐受到了人们的重视，在针对消防给水系统的设计中，持续灭火时间和消防用水量的设计就显得非常重要。
【关键词】电动汽车；
车库消防；给水设计0引言
在我国政策的推广下，电动汽车的使用越来越广
泛，根据《电动汽车分散充电设施工程技术标准》要求，对电动汽车车库应该建设充电设施以及消防设施，预留建设安装条件的车位比例不得低于车库的10%，由此可见电动汽车车库消防设计将会面临越来越多的消防问题。
电动汽车发生火灾的主要原因是由于锂电池起火导致的，而锂电池发生火灾的主要因素是热失控，由于
热失控，使得锂电池发生放热而造成连锁反应，最终产生不可控升温的现象。通常造成热失控的原因分为内因和外因两种，内因主要是电芯自身的问题，内因是锂电池老化和长期使用不当造成热失控，而外因主要是由于
人为原因或者外界环境因素，包括短路、充电过流、交通事故等引起的火灾
[1]
。锂电池热失控的主要原因有四
种：①过充，由于充电机故障，使得锂电池系统出现失控
却依旧在充电而造成过充引发锂电池热失控；②短路问题，当锂电池内短路后，会导致温度急剧升高，电解液被泄露出去，从而引发火灾和爆炸；③热冲击，在高温状态下，锂电池的负极材料和电解液发生反应，可以产生出大量的可燃性气体和热量，引起火灾事故；④穿刺，由于穿刺是主要发生在
交通事故车辆碰撞的过程中，当锂电池被刺穿后，会引发电池内部短路，使得温度急剧升高，最终释放出大量的热量，引起锂电池着火或者发生爆炸，通常锂电池失控主要分为三个阶段，如图1所示。
2电动汽车发生火灾的特点
2.1火灾易复燃且持续时间长
这是由于锂电池中的锂离子引起火灾被扑灭后，但
锂电池内部依然处于热失控状态，所以存在复燃的情
况，因此在对电动汽车发生火灾扑灭后，依旧需要对电动汽车进行长时间的监控，避免火灾复燃，同时在扑救电动汽车火灾时应当特别注意对锂电池位置做好持续
冷却的处理。
2.2火灾扑灭困难且需要较高的扑火技术
水泥预制构件
造成这种原因主要是由于锂电池中的一些成分在
高温中会生成氧化物，
所以在缺氧环境下也可以继续燃烧，使得扑灭火灾的过程比较困难。再加上电动汽车的
拟合直线
动力电池电芯外部通常都包裹着一层外壳，
灭火器很难作用于电芯内部，普通的灭火技术难以对电动汽车进行有效的灭火，所以灭火时需要有较高的技术。
2.3潜在危险性大且容易引起救火人员中毒
电动汽车的锂电池受到外部刺激短路后，通常并不会直接起火，而是当锂电池内部的温度积累到一定程度
后才会引起火灾。而在这个过程中，锂电池内部会产生
设计与装饰57--
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一氧化碳、醚、烷烃等有毒化合物，如果灭火人员没有做好相应的预防措施，就会吸入这些有毒化合物，从而引起中毒[2]。
2.4事故突发性比较强
在电动汽车充电、驾驶以及静置的时候，电动汽车由于受到外界各种因素，都有可能起火，并且随着火势的发展，有可能在几分钟内进入到发展阶段，而电动汽车一旦起火，就会造成各种连锁反应。
3电动汽车车库消防设计分析
3.1建筑防火设计
通过设置防火单元，可以控制火灾在一定的范围内燃烧，从而减缓火焰的传播，同时通过主动防火的方式，设置消防设施来降低火灾放生后造成的后果。在对车库室内外的消防栓系统设计中，需要根据丙、丁、戊类存储物划分车库消防栓用水量，有利于设计出符合需求的建筑防火设计。通常情况下，锂电池的灭火时间在6～50分钟左右，在锂电池灭火后的22小时内会发生复燃，所以车库的消防灭火时间应该保持在一小时以上。当明火熄灭后，还应该继续出水冷却电动汽车的电池组，只有当电池温度降低到160℃以下方可停止出水。根据这种情况设计车库消防出水的水使用时间应该大于1小时，最好保持在2小时内，同时出水量不得小于25L/s，才能有效制止火灾的发生。
在对车库的泡沫喷淋设计中，需要注意泡沫液储罐的容积以及泡沫比例混合器在管网中的位置。通常
由于电动汽车车库是没有吊顶的，按照顶板梁位的间距布置喷头的过程中，就需要根据泡沫喷淋系统的设计流量安装对应的喷头[3]，并对车库地区的喷头总流量计算求和。由于泡沫液与水混合后的液体在流体力学上与水几乎相同，所以相关的水力计算可视为相同的喷头淋系统。由于泡沫喷淋系统选用的是水成膜或者成膜氟蛋白泡沫液，因此地下车库的火灾泡沫液选用水成膜泡沫液的混合比例在6%为宜。在对区域面积的灭火中，湿式系统自喷水与喷洒泡沫的转换时间，一般按照8L/s的流量计算，喷洒时间不得超过2分钟。当防护面积比较大时，为了使系统的流量不致太大，通常建议对配水管安装支管，有利于水力计算，通过适当调整管径或者水流量，使泡沫液在泡沫比例混合器内与喷淋系统的压力水按照一定比例混合，可以形成混合液流向喷头实施灭火。
4电动汽车车库消防设计要求
4.1车库室内外消防要求
对于电动汽车车库的消防单元，可以采用室内外消防栓以及泡沫喷淋灭火系统进行消防，确保消防栓和泡沫喷淋设计的出水量大于25L/s，同时保证持续灭火时间不得小于1小时。
4.2闭式泡沫喷淋系统设计要点
对于供给强度每分钟大于等于6.5L/㎡，且作用面积大于等于465m2的中间布置喷头时，喷头的间距必
须小于3.6m。由于每只喷头的保护面积小于12m2，所以在8L/s的泡沫喷淋流量下，自动系统启动直到泡沫的时间都会小于2分钟，因此在对电动汽车库的泡沫喷淋消防给水流量设计中，需要按照最有利的条件对喷头给水量进行合理的计算。
4.3消防栓和泡沫喷淋系统的压力设计
通常喷头的流量和工作压力是成正比的，泡沫喷水的压力一般是0.6～1.2MPa，但由于压力损失，所以进水口压力需要在原有的压力上提升35%进水压力。为了满足比例混合器的进水口压力的要求，泡沫喷淋系统的供水管压力就需要具有压力高、流量大的特点，所以可以采用以下方法控制喷头压力[4]。首先是控制比例泡沫混合器的进水口压力的取值在0.6～0.8MPa，而在比例混合器的出口管设置减压孔板，可以降低喷头的工作压力，实现对喷头压力的控制，为了确保系统泡沫喷淋强度和压力满足规范要求，所以需要设计的流量就应该控制在65～80L/s之间，如图2所示。
5结束语
在电动汽车车库的消防给水设计中，为了避免发生火灾，就需要掌握锂电池引起的火灾的原因，然后根据实际情况进行灭火。在灭火中注意爆炸和中毒等情况，同时还要注意灭火时间，防止灭火后发生复燃的情况。由于电动汽车火灾的危险性非常高，且灭火困难，因此
图2
光纤研磨机
喷头压力控制图
设计与装饰
(下转第61页）
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在灭火中，千万不能大意，要做好建筑防火分离和消防设施，加强防火技术，才能更好地避免电动汽车火灾的蔓延。
【参考文献】
[1]赵煜灵，刘福光，叶志良.电动汽车充电设施汽车库灭火系统
设计探讨[J].给水排水,2020,56(02):138-144.
[2]周冬冬，刘洪海，高洁.电动汽车车库的消防给水设计探讨
[J].给水排水,2019,55(10):111-113,117.
[3]陈秀全.大型敞开式车库消防给排水设计[J].江西建材,
2019,(12):90-91.
[4]顾明生.浅谈住宅建筑地下汽车库的电气设计[J].现代建筑
电气,2020,11(02):61-63.
[作者简介]李文婷，1988.9，女，汉族，广东省广州市人，本科，中级工程师，研究方向：建筑和市政道路给排水设计.
内，对获得的检测数据进行偏差分析和整理。对部分超出设计精度要求的数据，首先需要听取设计单位的意见。若设计单位认可检测数据符合设计要求和《混凝土结构工程施工质量验收规范》要求，则还需听取使用单位的意见。
3.4偏差处理的难点及解决方法
对于检测出的偏差应当进行调整，但对于大体积的反力墙墙体及台座，难以采用常规的处理方法，更无法拆除重新建造。
以本工程为例，对平整度的偏差，可采用适度打磨的方法进行调整。打磨前应征求设计单位和使用单位的意见，确定打磨方案，对超出设计要求的区域进行标记，设定参照点，而后再进行打磨。打磨过程应循序渐进，及时检测，不可一次性过度打磨再修补，以确保工程质量。
对于个别中心偏差较大的加载孔，可在反力墙墙面上进行标识处理，以便在实验过程中避开使用。
4验收阶段代建工作难点及解决方法反力墙工程的验收，面对的主要在于验收标准的确定。反力墙作为特殊的构筑物，其平整度、垂直度和加载孔的中心偏差，尚无专门的规范能够作为可评判的标准，
而其除了要满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，更主要的是要满足设计的精度要求。
解决这一难点的方法，是开展两轮验收，即先开展专家组验收，再开展常规的结构竣工验收。专家组验收的目的是确认反力墙的使用功能以及检验反力墙的施工精度是否满足设计要求。以本工程为例，参与专家组验收的专家共有7人，分别来自该反力墙工程的设计、使用、施工和建设单位，以及已使用反力墙的院校和其他专业单位。通过对检测数据的分析，参考已投入使用的反力墙工程的可行性能，专家组一致认为该工程的精度误差满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，实测误差水平及分布状况可以满足试验要求，并建议施工单位绘制并提供准确的实际孔位分布图，以备使用单位试验过程使用。
由于设计精度的要求远高于《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求，因此在通过专家组验收后，反力墙工程较顺利地通过常规的结构验收。
5结束语
目前国内的反力墙工程数量还较少，主要分布于高校和科研机构，因此反力墙从招标到施工再到验收，整个建设过程可参考的经验仍然较少。而反力墙结构复杂、施工精度要求高，一旦出现较大的质量问题就会造成损失，甚至是无法使用。因此总结反力墙建设过程的难点及其解决方法显得极具使用价值，也为今后其他反力墙工程的建设提供了具有实践性的参考。灰板纸
粉末注射成型图6
落成的反力墙
工程试验与研究
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