自動噴水滅火系統(tǒng)在自動化立體高架倉庫中的應(yīng)用

何梓翔

1 引言

自動化立體高架倉庫可以簡稱為高架倉庫，由于高架倉庫的占地面積較少、機械化程度較高，因而高架倉庫的空間利用率大幅提升。早在20世紀60年代，美國、德國等一些國家就已經(jīng)建成了現(xiàn)代化高架倉庫，我國從70年代中期才引進高架倉庫，并且主要應(yīng)用在企業(yè)儲存庫以及商業(yè)儲存庫的建設(shè)中。隨著現(xiàn)階段電商行業(yè)的迅速發(fā)展，物流行業(yè)中越來越多的高架倉庫被建設(shè)出來，極大的提升了物流行業(yè)的運作效率。

2 自動化立體高架倉庫的概念與特點

對于自動化立體高架倉庫來說，其主要是指貨架高度大于7m，并且運行過程中采用機械化操作或者是自動化控制的貨架倉庫。一般而言，高加倉庫由幾層至幾十層的貨架組成，由于這一類型的倉庫能夠充分的利用空間進行貨物儲存，因而人們通常形象的把他稱作“立體倉庫”。對于自動化高架倉庫系統(tǒng)來說，它可以實現(xiàn)物料的自動存儲與取出。倉庫采用了高層貨架進行貨物存放，操作過程中需要用到巷道式堆垛起重機，并且出庫周邊機械設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量較高，因而高架倉庫系統(tǒng)的自動化倉儲作業(yè)程度較高。由于受到自動化立體高架倉庫自身特點的影響，倉庫內(nèi)部的貨架較為密集、貨架的間距較小，同時由于貨物的存放高度較高、儲存物品數(shù)量大，因而一旦出現(xiàn)火災(zāi)很難進行疏散、撲救。因而，高加倉庫要配套高效、可靠的自動噴水消防系統(tǒng)，以提升高架倉庫運營過程中的安全效果。另外，對于高架倉庫來說，其火災(zāi)來源較多。比如說倉庫的電氣線路故障、焊接以及加熱系統(tǒng)等故障，都可能導(dǎo)致火災(zāi)問題。同時，倉庫內(nèi)的設(shè)備起火、相鄰建筑物的失火問題也會威脅到高架倉庫的安全性。由于高架倉庫的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，因而在進行物資疏散以及火災(zāi)撲救工作時較為困難?，F(xiàn)階段，自動化高架倉庫貨架之間的巷道距離較小，并且大多巷道的寬度在1.2m左右。所以倉庫內(nèi)一旦出現(xiàn)火災(zāi)問題，進行火災(zāi)的撲救工作十分困難。這樣一來，為提升高架倉庫的安全效果，對自動噴水系統(tǒng)提出了較高的設(shè)計、安裝要求。圖1為高架倉庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖1 高架倉庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3 自動噴水滅火系統(tǒng)存在的一些問題

目前，許多高架倉庫建設(shè)項目沒有嚴格按照《建規(guī)》中的要求去執(zhí)行，并且對于滅火系統(tǒng)的設(shè)計來說，大多是按照普通自動噴水滅火系統(tǒng)進行設(shè)計、施工的。但是，這些項目得到了消防審批部門的批準與許可，這樣一來就增加了高架倉庫的危險系數(shù)。其次，在進行立體高架倉庫的設(shè)計工作時，設(shè)計人員對于倉庫的構(gòu)造、火災(zāi)特性認識不夠到位，并且對于規(guī)范的理解程度也有偏頗。對于高架倉庫的火災(zāi)問題來說，消防系統(tǒng)設(shè)計的重中之重就是做到早探測、早報警并及早啟動自動噴水滅火系統(tǒng)，進而起到高架倉庫的保護。我國的規(guī)范明確指出，高架倉庫的防火工作要以固定的消防炮或者是自動跟蹤定位射流等類型的滅火系統(tǒng)為主，并且要以貨架內(nèi)置的噴頭保護為輔，進而可以形成立體防火防護系統(tǒng)，這同時也是目前立體高架倉庫自動滅火系統(tǒng)設(shè)計工作的重點。

4 自動噴水滅火系統(tǒng)在自動化立體倉庫中的應(yīng)用

4.1 層間閉式自動噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用

對于高架倉庫的火災(zāi)防護工作來說，其噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計不能簡單的按照現(xiàn)行規(guī)范進行套用。在進行自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計工作時，要對高架倉庫的實際情況進行仔細研究，并且要著力做好高架倉庫的立體防護工作。一方面，要做好鋼制貨架以及木制托盤的防火工作，這些要求主要由結(jié)構(gòu)專業(yè)以及相應(yīng)的建設(shè)單位來完成，并且應(yīng)從完善結(jié)構(gòu)設(shè)計以及改變結(jié)構(gòu)材料等方面著手。另一方面，要對高架倉庫的自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計理念進行及時的更新，確保自動噴火系統(tǒng)的設(shè)計符合現(xiàn)代化高架倉庫的防火要求。同時，設(shè)計過程中要確保系統(tǒng)能夠在早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)狀況，并且盡早啟動滅火設(shè)施，進而可以形成一個立體的保護網(wǎng)絡(luò)。一般來說，高加倉庫的貨架內(nèi)部需要應(yīng)用閉式自動噴水滅火系統(tǒng)，并且還要應(yīng)用現(xiàn)代化的探測控制組件，進而不斷提升大流量雨淋系統(tǒng)對于倉庫貨架以及通道的控火質(zhì)量。對于這兩個獨立的系統(tǒng)來說，可以對高架倉庫起到立體防護的效果。

4.2 屋面板下雨淋控火系統(tǒng)的應(yīng)用

對于上面的層間閉式自動噴水滅火系統(tǒng)來說，主要是進行貨架內(nèi)的滅火工作。但是，高架倉庫屋面板下的控火工作也要引起設(shè)計人員的重視。如果屋面板下雨淋控火系統(tǒng)采用的設(shè)備是熱敏元件啟動的噴頭，那么設(shè)備啟動的及時性以及控火的時效性就很難達到要求。因而，設(shè)計過程中要設(shè)計一套可替代的獨立系統(tǒng)，進而可以對鋼結(jié)構(gòu)貨架起到保護作用，并且可以避免由于鋼結(jié)構(gòu)強度下降所造成的貨架破壞問題。對于設(shè)計工作來說，要使用反應(yīng)速度較快、控火迅速的大流量噴淋系統(tǒng)。對于這一防火系統(tǒng)來說，其工作過程中主要是應(yīng)用雨淋水幕進行覆蓋，進而起到冷卻、濕潤起火貨架的作用。同時，該系統(tǒng)的應(yīng)用還能有效防止火勢向周圍貨架的蔓延?，F(xiàn)階段，在進行高架倉庫的防火設(shè)計工作時，大多使用先進的吸氣式感煙火災(zāi)探測器，雖然這一設(shè)備能夠完成高架倉庫火災(zāi)報警探測工作，但是不能將該設(shè)備直接用在自動噴水滅火系統(tǒng)的噴頭啟動控制工作中來。自20世紀90年代以來，我國就已經(jīng)進行“大空間智能型主動滅火系統(tǒng)”的自主研發(fā)工作，并且相應(yīng)的產(chǎn)品被廣泛的應(yīng)用到防火工作中，比如說在高架倉庫中能夠替代雨淋滅火系統(tǒng)的大空間智能滅火裝置，就能夠?qū)Ω呒軅}庫起到很好的保護。

4.3 自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計

自動噴水系統(tǒng)設(shè)計的質(zhì)量，直接影響到高架倉庫的防火安全效果，因而要不斷提升自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量。①要對自動噴水滅火系統(tǒng)的流量進行合理確定。在進行高架倉庫噴水流量的設(shè)計工作時，要嚴格按照《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中的要求進行。一般來說，按照規(guī)范第9.1.5中的要求，貨架內(nèi)的噴頭用水量要嚴格按照貨架內(nèi)同時開放4只噴頭時所用的水量進行確定。對于噴水系統(tǒng)的壓力設(shè)計來書，要確保高倉貨架最不利點的頂板噴頭工作壓力進行確定，并且該壓力不能小于0.34MPa。②要合理進行噴頭的選擇?，F(xiàn)階段，在進行高架倉庫所用噴頭的選擇工作時，主要選用的是標準噴頭、大水滴噴頭以及快速響應(yīng)早期抑制噴頭，也就是ESFR噴頭。另外，要對貨架內(nèi)噴頭的布置間距進行合理確定。在進行貨架內(nèi)噴頭布置時，要嚴格按照《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)要求進行，并且進行噴頭的布設(shè)工作時，要確保貨架內(nèi)自地面起每4m高度的位置處要安裝一排噴頭。對于噴頭的垂直布置距離來說，要確保噴頭距離堆垛的距離大于0.45m。這樣以來，才能保證適當?shù)膰娝植迹瑫r還可以確保噴頭噴射距離達到要求。對于貨架內(nèi)部分層布置的噴頭而言，要確保噴頭的垂直高度小于4m。圖2為帶立體保護的庫區(qū)智能化自動滅火系統(tǒng)的噴頭布置狀況。

4.4 安裝過程中需要注意的事項

①在進行噴淋管道系統(tǒng)的安裝工作時，大多將其固定安裝在貨架上，這樣一來水流存在的靜載、動載就會給貨架設(shè)計帶來相應(yīng)的難度。在進行貨架設(shè)計時，還要考慮地震等動載因素對其造成的影響。同時，在安裝過程中要嚴格按照要求做好主干管的抗震安裝工作。②安裝過程中自動噴水滅火系統(tǒng)的相關(guān)報警元器件以及消防管道、噴頭等重力也需要由貨架提供，因而設(shè)計、安裝過程中要和高架庫貨架設(shè)計同步開展。一般來說，自動化立體高架倉庫的自動滅火系統(tǒng)造價較高，并且該系統(tǒng)的噴頭和管線的綜合價格也較高，因而設(shè)計、安裝過程中要進行合理的分析?，F(xiàn)階段，自動噴水滅火系統(tǒng)可以做到“一帶四”。也就是說，一套紅外傳感儀可以進行四只噴頭動作的控制，并且該系統(tǒng)的成本要比早期的抑制快速響應(yīng)噴頭系統(tǒng)高出20%左右。對于這些成本來說，比高架倉庫本身的造價以及倉庫內(nèi)部價值連城的物資小得多，因而安裝過程中不能出現(xiàn)偷工減料、以次充好的問題。

圖2 庫區(qū)智能滅火系統(tǒng)噴頭布置

5 結(jié)束語

進入21世紀以來，伴隨著國內(nèi)物流行業(yè)的迅猛發(fā)展，我國自動化立體高架倉庫的建設(shè)數(shù)量與規(guī)模不斷擴大。因而，要做好自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計與安裝工作，確保系統(tǒng)早啟動、早滅火，提升物流倉儲立體高架倉庫的安全效果，促進高架倉庫的使用質(zhì)量。

[1]《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[2]《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50084-2001）（2005年版）[S].北京：中國計劃出版社，2005.

[3]王 飛.關(guān)于立體化倉庫的滅火系統(tǒng)探討[J].給水排水，2000（5）：59～61.

[4]楊琦，馮旭東.高架倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計探討[J].給水排水，1997（23）：13～17.