消防水炮在大型物流倉庫的設(shè)計(jì)應(yīng)用探討

陳 嘯（威海消防支隊(duì)，山東 威海264200）

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，商品流動(dòng)日益增強(qiáng)，物流倉庫在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位也越發(fā)顯得重要起來，近些年來頻發(fā)的物流倉庫火災(zāi)也顯示出這方面消防管理的薄弱。

倉庫是指儲(chǔ)藏和放置物資的場所或建筑物，是物資高度集中的地方。作為日常生產(chǎn)、生活中物資流動(dòng)的中轉(zhuǎn)站，物流倉庫由于現(xiàn)場情況復(fù)雜、物資堆放密度大，物資種類繁雜，貨物及人員進(jìn)出頻繁，管理困難，十分容易發(fā)生火災(zāi)，由于物資高度集中造成物流倉庫火災(zāi)一般具有燃燒面積大、燃燒時(shí)間長，撲救困難的特點(diǎn)，因此物流倉庫一旦發(fā)生火災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失往往十分嚴(yán)重，所以物流倉庫的防火安全，一直是消防研究課題的重中之重。筆者認(rèn)為要重視研究物流倉庫火災(zāi)的規(guī)律和特點(diǎn)，在此類場所的消防設(shè)計(jì)階段就選擇適宜的消防設(shè)施，才能在火災(zāi)初期更有效的自救，而不至于發(fā)生大面積的火勢蔓延。

1 物流倉庫特點(diǎn)

1）建筑物跨度大，空間大。根據(jù)倉庫儲(chǔ)存物資的需要，庫房的長度、寬度、高度都比較大。通常庫房長度都在100m左右，庫房的寬度一般都在50m左右，單層庫房高8至10m，高架庫房的高度可達(dá)15至30m左右。物流倉庫這種大跨度、大空間的特點(diǎn)，使得火災(zāi)在初起階段的發(fā)展蔓延迅猛，發(fā)展到猛烈燃燒階段后不易控制撲滅。

2）可燃物質(zhì)數(shù)量多，堆放高度集中。可燃物存放規(guī)模較大，堆放高度集中。一般性非專業(yè)物流倉庫內(nèi)存放貨品多未進(jìn)行專業(yè)分類、分庫存放而混存于一個(gè)庫內(nèi)，堆放方式大多采用堆垛、貨架存放、托盤堆放等常見方式。數(shù)量多，密度大，種類雜，甚至有大量的甲乙類物品，這些可燃物品有的單獨(dú)或集中存放在一個(gè)庫內(nèi)，有的采取一定的防火分隔混存在一個(gè)庫內(nèi)。這些垛與垛、架與架之間，雖按防火規(guī)范要求保持了一定的間距，但從整體上來講物資存放還是高度密集的。

2 物流倉庫火災(zāi)的特點(diǎn)

1）火災(zāi)初起階段陰燃時(shí)間長，不易發(fā)現(xiàn)，具有燒大火的條件。室內(nèi)物流倉庫起火后，由于室內(nèi)空氣不流通，在庫內(nèi)氧氣不足的條件下，較長時(shí)間處于陰燃、聚熱狀態(tài)，火勢不會(huì)一下擴(kuò)大。但當(dāng)發(fā)現(xiàn)后打開庫房準(zhǔn)備投入撲救時(shí)，由于空氣的瞬間流通和氧氣的補(bǔ)充，使火勢迅速蔓延、擴(kuò)大成災(zāi)；此外，成堆、成捆堆放的棉、麻、紙張等室外露天倉庫，在受低溫加熱或含水量較高的情況下，會(huì)發(fā)生陰燃，當(dāng)聚熱達(dá)到一定條件時(shí)，特別是當(dāng)揭開覆蓋在堆垛上的油布或者翻開堆垛，進(jìn)行撲救火災(zāi)時(shí)，由于空氣的流通造成氧氣的補(bǔ)充，火勢迅速蔓延擴(kuò)大，具備燒大火條件。

2）燃燒猛烈、蔓延迅速。物流倉庫由于物品堆放過于密集，而且有的捆扎較緊，加上倉庫門、窗少，空氣不流通，所以倉庫內(nèi)部一旦發(fā)生火災(zāi)，一般來說初起階段火勢蔓延比較遲緩，燃燒產(chǎn)物也不多，經(jīng)過一段時(shí)間后，由于參加燃燒的物資逐漸增加，倉庫內(nèi)溫度升高，物質(zhì)分解出氣體的速度不斷加快，使燃燒強(qiáng)度急劇增大，火勢蔓延速度加快，很快進(jìn)入燃燒猛烈階段。

3）火焰鉆心，縱深發(fā)展。倉庫內(nèi)可燃物資堆垛和堆架發(fā)生火災(zāi)時(shí)，最初火勢僅沿著堆垛和貨架的表面蔓延，但很快就會(huì)沿著堆垛的縫隙向內(nèi)部縱深發(fā)展，如羽絨，布料等堆垛發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰便通過箱、包、捆之間的縫隙及內(nèi)部通風(fēng)孔洞向中心蔓延。因此，在撲救倉庫火災(zāi)的過程中，往往要持續(xù)很長時(shí)間，堅(jiān)持打持久戰(zhàn)。如2010年1月31日，青島黃島區(qū)青島外運(yùn)保稅物流倉庫院內(nèi)堆放棉花的露天堆場起火，過火的堆場面積達(dá)到1萬5000平方米左右，有1萬7000噸棉花被燒毀?；馂?zāi)發(fā)生后，56輛消防車，200多名消防隊(duì)員參加到滅火中，用了三天時(shí)間才將大火徹底撲滅。

鑒于物流倉庫火災(zāi)的特點(diǎn)，如在火災(zāi)初期就采用快速響應(yīng)的滅火系統(tǒng)，對(duì)火勢的扼制將發(fā)揮重大作用。

3 自動(dòng)噴水系統(tǒng)缺點(diǎn)

目前在物流倉庫的消防設(shè)計(jì)中以設(shè)計(jì)自動(dòng)噴水系統(tǒng)較多，但通過實(shí)踐應(yīng)用自動(dòng)噴水系統(tǒng)在大空間的滅火效果并不具有優(yōu)勢，并且存在以下缺點(diǎn)：

1）噴頭宜因寒冷、撞擊、損壞等產(chǎn)生誤操作；

2）噴水強(qiáng)度有限；

3）噴水停止不便控制；

4）密集布置不利于施工檢修。

4 消防水炮在物流倉庫中的應(yīng)用分析

4.1 消防水炮的滅火特點(diǎn)

大空間自動(dòng)消防炮滅火裝置是以可燃物在燃燒時(shí)所釋放出大量的紅外線，紫外線輻射，采用光學(xué)組件，電子組件，對(duì)火災(zāi)進(jìn)行非接觸，遠(yuǎn)距離探測方式，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后通過自動(dòng)化軟件控制、監(jiān)視，控制中心系統(tǒng)一旦收到現(xiàn)場火災(zāi)檢測信號(hào)，信號(hào)分析處理后，發(fā)出聲光報(bào)警，立即驅(qū)動(dòng)裝置，水炮進(jìn)行水平垂直掃描，鎖定著火點(diǎn)把炮口準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)火源，啟動(dòng)泵、閥進(jìn)行滅火.再將現(xiàn)場火災(zāi)信號(hào)，水壓流量的數(shù)據(jù)反饋控制系統(tǒng)進(jìn)行分析后自動(dòng)補(bǔ)償，自動(dòng)調(diào)整，當(dāng)現(xiàn)場火災(zāi)傳感器信號(hào)消失，則火撲滅，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位。

4.2 消防水炮的優(yōu)點(diǎn)

與自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)相比在大型物流倉庫中使用消防水炮有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）快速反應(yīng)，系統(tǒng)報(bào)警響應(yīng)時(shí)間一般不大于20秒。適宜大空間布局，精準(zhǔn)度高，自動(dòng)尋找著火點(diǎn)，精確定位并有效快速撲滅火源；根據(jù)著火點(diǎn)遠(yuǎn)近自動(dòng)進(jìn)行直流柱狀或噴霧散花式射水，有效滅火同時(shí)保護(hù)到人身及財(cái)物安全；

2）減少誤操作；不會(huì)因噴頭凍、碎等；

3）滅火出水量大，射程遠(yuǎn)，初期火災(zāi)撲救效果好。實(shí)際上目前國內(nèi)的水炮供水可達(dá)50~60L/s。根據(jù)消防水炮的工作壓力和水炮仰角不同，其射程可達(dá)45m~70m。當(dāng)火場需要40L/s流量的消防用水時(shí)，出水量相當(dāng)于傳統(tǒng)消火栓系統(tǒng)8只5L/s流量的水槍。

4）啟動(dòng)停止方便。全天候主動(dòng)火災(zāi)監(jiān)控，全方位的主動(dòng)射水滅火。當(dāng)其保護(hù)的現(xiàn)場一旦發(fā)生火災(zāi)，裝置及時(shí)啟動(dòng)、發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)水泵、打開電磁閥、消防報(bào)警器等系統(tǒng)配套設(shè)施?；馂?zāi)撲滅后主動(dòng)關(guān)閉閥門、系統(tǒng)復(fù)位。節(jié)省水資源，最大限度降低了火災(zāi)現(xiàn)場的水災(zāi)危害。

5）維護(hù)費(fèi)用較低，滅火裝置供水、供電線路簡單，有利于工程設(shè)計(jì)和施工。

4.3 消防水炮在物流倉庫設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題：

1）水炮的合理選型

水炮的射程與其炮口的壓力和流量成正比關(guān)系，水炮系統(tǒng)合理的流量和射程與其要保護(hù)的空間大小密切相關(guān)，水炮位置的設(shè)置既要考慮對(duì)建筑平面的影響，又不能使水炮射程太大。射程大，炮口壓力和流量就大，勢必增加工程投資。在選用消防水炮時(shí)，一般要根據(jù)被保護(hù)的裝置或?qū)ο缶嚯x水炮設(shè)置點(diǎn)的水平距離及被保護(hù)對(duì)象的高度等初步選擇一種水炮的型號(hào)，然后根據(jù)消防水泵的實(shí)際供水壓力復(fù)核消防水炮實(shí)際的水平射程、被保護(hù)對(duì)象的高度是否在消防水炮的保護(hù)范圍之內(nèi)，然后再復(fù)核水炮在實(shí)際壓力作用下能供給的消防水量。

2）水炮系統(tǒng)的水量計(jì)算

根據(jù)《固定消防炮滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50338-2003第4.1.3條消防水炮的水量應(yīng)按同時(shí)使用的水炮及供水管網(wǎng)的充水量之和計(jì)算；第4.2.1條“室內(nèi)消防炮的布置數(shù)量不應(yīng)少于兩門,……并應(yīng)能使兩門水炮的水射流同時(shí)到達(dá)被保護(hù)區(qū)域的任一部位”。所以，水炮系統(tǒng)的用水量為兩門水炮1h的水量與水炮管網(wǎng)容積之和，水炮加壓泵的供水量為兩門炮的流量。

3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)

消防水炮系統(tǒng)由火災(zāi)探測器、火焰定位器、消防水炮、解碼器、電磁閥、手動(dòng)控制盤、信息處理主機(jī)、控制程序及管道系統(tǒng)組成。從規(guī)范4.1.3條的理解，消防水炮管網(wǎng)可以為空管系統(tǒng)，且消防車可以直接進(jìn)入現(xiàn)場協(xié)作滅火，故消防水炮系統(tǒng)可以不必要再設(shè)置為消防車接口的水泵接合器。

綜上所述，消防水炮滅火系統(tǒng)是一種較新的滅火系統(tǒng)，雖然有些地方還有待于進(jìn)一步完善和探索，但只要在消防設(shè)計(jì)時(shí)合理考慮，充分應(yīng)用，就能讓消防水炮在大型物流倉庫等現(xiàn)代大空間建筑滅火中發(fā)揮其作用，最大程度減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失。

[1] 李燕 陸燁 仲惟雷 張彬.FM認(rèn)證的大型物流倉庫消防設(shè)計(jì)體會(huì)[J].給水排水.2012.04（3）：82-84