醫(yī)藥物流中心高架倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

高慧慧，錢坤

（1.安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 231603；2.安徽省建筑設(shè)計(jì)研究院，安徽 合肥 231603）

1 項(xiàng)目概況

本醫(yī)藥物流中心位于某市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，旨在打造現(xiàn)代高效、科技、生態(tài)的全功能醫(yī)藥物流中心，力求將項(xiàng)目建成國內(nèi)具有行業(yè)領(lǐng)航能力的物流中心。該項(xiàng)目主要建筑單體為：藥品檢驗(yàn)樓、零售配送中心和藥品倉庫。其中，藥品倉庫總面積16494m2，其內(nèi)含24m高架庫區(qū)2490m2，其他區(qū)域14004m2。

24m高架庫為自動化立體倉庫。自動化立體倉庫具有高度高、空間大、面積大、存儲密集、存儲量大等特點(diǎn)，決定了其火災(zāi)危險性具有自身的一些特點(diǎn)。即：可燃物多，火災(zāi)隱患多；火勢容易迅速沿貨架層層擴(kuò)散，火勢蔓延迅速，燃燒猛烈；火災(zāi)損失大；人工撲救難度大[1]。

所以，自動化立體倉庫對消防系統(tǒng)，尤其是水消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。應(yīng)貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針，立足于自救為主，充分發(fā)揮自動滅火系統(tǒng)的優(yōu)勢。

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）規(guī)定：可燃、難燃物品的高架倉庫和高層倉庫(冷庫除外)應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)。由于自動噴水滅火系統(tǒng)能將火災(zāi)消滅在初期階段，對于物品設(shè)備的破壞程度小，水漬損失小，且該系統(tǒng)具有多種類型，可適應(yīng)各種立體倉庫的需要，所以，采用自動噴水滅火系統(tǒng)是消防設(shè)計(jì)的首選[2]。

2 自動噴水滅火系統(tǒng)的選擇

立體庫區(qū)概況：立體倉庫區(qū)占地面積2490m2，高度24m，5個巷道，10排貨架，均為單、雙排貨架?？刂品绞綖椋簬焱馊霂靺^(qū)揀選，傳送帶配合托盤入庫。整個存儲庫區(qū)為無人操作的自動化立體倉庫，正常狀態(tài)時存儲庫區(qū)禁止人員進(jìn)出，人員僅能在出入庫區(qū)分揀。

尺寸：長99.6m，寬24.8m，高24m。

儲存物品：藥品，均采用紙箱或木箱包裝，根據(jù)業(yè)主反饋，均為丙類火災(zāi)危險物品。

自動化立體倉庫示意圖如圖1、圖2所示。

圖1 自動化立體倉庫區(qū)平面示意圖

圖2 噴頭布置示意圖

2.1 噴頭類型的選擇及設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-2001）（2005年版）[3]（以下簡稱“噴規(guī)2005版”），本自動化立體倉庫火災(zāi)危險等級根據(jù)業(yè)主提供的儲存物品的性質(zhì)，屬于倉庫危險級Ⅱ級。

立體庫區(qū)最大凈空高度24m，最大儲物高度20m。

倉庫最大凈空高度及最大儲物高度上都已超過“噴規(guī)2005版”表5.0.5-1～表5.0.5-6、表5.0.6的規(guī)定。根據(jù)“噴規(guī)2005版”中5.0.7條規(guī)定，應(yīng)設(shè)貨架內(nèi)置噴頭。故，在設(shè)計(jì)中按規(guī)范要求就不僅要設(shè)置頂板噴頭，還要設(shè)置貨架內(nèi)置噴頭。

本工程自動噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮采用早期抑制快速響應(yīng)（ESFR）噴頭系統(tǒng)和貨架內(nèi)置噴頭噴淋系統(tǒng)。

在此系統(tǒng)中滅火型的ESFR噴頭功能定位為控火型，被設(shè)計(jì)采用。此外，因該項(xiàng)目設(shè)計(jì)時，國內(nèi)控火型倉庫型特殊應(yīng)用（CMSA）噴頭還未有相關(guān)產(chǎn)品，且此類噴頭還在研討階段，本項(xiàng)目未采用。考慮到擴(kuò)大覆蓋面積灑水噴頭在我國缺乏試驗(yàn)驗(yàn)證，應(yīng)用不多，設(shè)計(jì)也未采用。大水滴噴頭介于標(biāo)準(zhǔn)噴頭和ESFR早期抑制快速響應(yīng)噴頭之間的過渡產(chǎn)品，在ESFR噴頭使用日漸成熟的基礎(chǔ)上，大水滴噴頭已逐步淘汰，設(shè)計(jì)同樣未采用。

2.1.1 頂板噴頭的選擇及設(shè)計(jì)流量確定

根據(jù)“噴規(guī)2005版”第5.0.6條及《自動噴水滅火系統(tǒng)第9部分：早期抑制快速響應(yīng)（ESFR）噴頭》GB 5135.9-2016,倉庫頂板噴頭設(shè)計(jì)采用早期滅火快速響應(yīng)(ESFR)噴頭ESFR-363，噴頭動作溫度為68℃，流量系數(shù)K為363L·（MPa）1/2/min，濺水盤與頂板的距離356mm，噴頭最低工作壓力0.34MPa，作用面積內(nèi)開放的噴頭數(shù)為12只。

頂板下單個噴頭的流量：

按作用面積內(nèi)開放的噴頭數(shù)為12只，

頂板噴淋系統(tǒng)流量為：

Q=12×q=133.86L/S

噴頭設(shè)于屋面下，具體布置需考慮貨架的具體布置，噴頭間距不大于3.0m。

2.1.2 貨架內(nèi)置噴頭的選擇及設(shè)計(jì)流量確定

根據(jù)“噴規(guī)2005版”第5.0.7條規(guī)定：宜自地面起每4m高度處設(shè)置一層貨架內(nèi)置噴頭。

貨架內(nèi)置噴頭為控制噴頭的工作壓力，設(shè)計(jì)采用貨架內(nèi)每兩層設(shè)置一層K=115 L·（MPa）1/2/min的貨架內(nèi)置噴頭，貨架噴頭上方的貨架層間隔板為實(shí)層板，其余層為板條或者格柵型等通透性層板（開口面積不小于50%）；噴頭上方設(shè)集熱擋水板，擋水板為正方形或圓形金屬板，平面面積不小于0.12m2，周圍彎邊的下沿與噴頭的濺水盤平齊，最小工作壓力0.10MPa，同時動作噴頭14個。隔板設(shè)置情況示意如下：

圖3

同時動作噴頭14個，

貨架內(nèi)置噴淋系統(tǒng)流量為：

Q=14×q=26.84L/S

貨架內(nèi)置噴頭，噴頭間距不大于3.0m，也不宜小于2m。

具體布置及噴頭選型詳見圖4。

圖4 自動化立體倉庫區(qū)剖面示意圖

2.1.3 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)“噴規(guī)2005版”第9.1.5條規(guī)定：按頂板下噴頭與貨架內(nèi)噴頭設(shè)計(jì)流量之和確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量。本項(xiàng)目噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為16L/s?？紤]并聯(lián)系統(tǒng)對實(shí)際流量的折減，采用三臺噴淋系統(tǒng)消防泵，兩用一備，每臺消防泵流量90L/s。

系統(tǒng)工作壓力需保證最不利點(diǎn)處的頂板噴頭工作壓力不低于0.34MPa，經(jīng)計(jì)算所需壓力為1.18MPa。

2.2 《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-2017）（以下簡稱“噴規(guī)2017版”）[4]發(fā)布對高架倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)、驗(yàn)收時“噴規(guī)2017版”還未發(fā)布、實(shí)施?？紤]到“噴規(guī)2017版”與“噴規(guī)2005版”有部分差距，有必要討論現(xiàn)行規(guī)范對高架倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響，以便指導(dǎo)后期的設(shè)計(jì)。

貨架內(nèi)置單個噴頭的流量：

2.2.1 對噴頭類型選擇的影響

“噴規(guī)2017版”推出了兩類新型噴頭，分別為特殊應(yīng)用噴頭及家用噴頭。其中特殊應(yīng)用噴頭又分為非倉庫型特殊應(yīng)用噴頭及倉庫型特殊應(yīng)用噴頭。

并在“噴規(guī)2017版”5.0.8條的條文解釋中，明確不推薦采用頂板下布置ESFR噴頭+貨架內(nèi)置噴頭的布置方式。故設(shè)計(jì)推薦在以后的新建項(xiàng)目中盡量采用頂板下布置控火型的倉庫型特殊應(yīng)用（CMSA）噴頭+貨架內(nèi)置噴頭的布置方式。

倉庫型特殊應(yīng)用（CMSA）噴頭是用于高堆垛或高貨架倉庫的大流量特種灑水噴頭，與ESFR噴頭相比，其以控制火災(zāi)蔓延為目的，噴頭最低工作壓力較ESFR噴頭低，且障礙物對噴頭灑水的影響較小[5]。更符合高架倉庫頂板下噴頭的實(shí)際需求，是國際上噴頭發(fā)展的趨勢。

但根據(jù)《中華人民共和國消防法》第二十四條要求，“消防產(chǎn)品必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)；沒有國家標(biāo)準(zhǔn)的，必須符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。禁止生產(chǎn)、銷售或者使用不合格的消防產(chǎn)品以及國家明令淘汰的消防產(chǎn)品。依法實(shí)行強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的消防產(chǎn)品，由具有法定資質(zhì)的認(rèn)證機(jī)構(gòu)按照國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性要求認(rèn)證合格后，方可生產(chǎn)、銷售、使用。實(shí)行強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的消防產(chǎn)品目錄，由國務(wù)院產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督部門會同國務(wù)院應(yīng)急管理部門制定并公布。新研制的尚未制定國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的消防產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)按照國務(wù)院產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督部門會同國務(wù)院應(yīng)急管理部門規(guī)定的辦法，經(jīng)技術(shù)鑒定符合消防安全要求的，方可生產(chǎn)、銷售、使用。依照本條規(guī)定經(jīng)強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證合格或者技術(shù)鑒定合格的消防產(chǎn)品，國務(wù)院應(yīng)急管理部門應(yīng)當(dāng)予以公布?！笨紤]到我國尚無該噴頭的產(chǎn)品和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)慎重選擇，如確有必要時，應(yīng)采用經(jīng)國務(wù)院應(yīng)急管理部門技術(shù)鑒定符合消防安全要求的產(chǎn)品。

相信隨著“噴規(guī)2017版”的實(shí)施，必將極大的推動該產(chǎn)品的研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)的制定。在新標(biāo)準(zhǔn)未制定、產(chǎn)品未能得到認(rèn)證之前，無相關(guān)合格產(chǎn)品，建議維持頂板下布置ESFR噴頭+貨架內(nèi)置噴頭的布置方式。

2.2.2 對貨架內(nèi)噴頭布置的影響

“噴規(guī)2017版”規(guī)定：“倉庫危險級Ⅰ級、Ⅱ級場所應(yīng)自地面起每3.0m設(shè)置一層貨架內(nèi)置灑水噴頭，倉庫危險級Ⅲ級場所應(yīng)在自地面起每1.5m～3.0m設(shè)置一層貨架內(nèi)置灑水噴頭，且最高層貨架內(nèi)置灑水噴頭與儲物頂部的距離不應(yīng)超過3.0m；”。此條規(guī)定與“噴規(guī)2005版”的“自地面起每4m高度處設(shè)置一層”有所區(qū)別，噴頭密度加大，更有利于及時滅除或控制貨架內(nèi)的火災(zāi)。

“噴規(guī)2017版”新增了“設(shè)置2層及以上貨架內(nèi)置灑水噴頭時，灑水噴頭應(yīng)交錯布置”，交錯布置更有利于布水的均勻性，以及避免貨架遮擋帶來的盲點(diǎn)。

3 結(jié)論

①自動化立體倉庫有其自身的火災(zāi)特點(diǎn)，其內(nèi)部貨物堆放密集，設(shè)備布置緊湊，自動化程度高，人員少，也不利于救火人員進(jìn)入內(nèi)部滅火，故自動噴水滅火系統(tǒng)是首選的滅火方式。

②倉庫型應(yīng)用噴頭與早期抑制快速響應(yīng)（ESFR）灑水噴頭相比，噴頭最低工作壓力較低，且障礙物對噴頭灑水的影響較小。應(yīng)盡快制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，積極研發(fā)，未制定標(biāo)準(zhǔn)前應(yīng)積極推進(jìn)技術(shù)鑒定，確保能夠采用滿足現(xiàn)行國家規(guī)定要求的產(chǎn)品。

③設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視新舊規(guī)范之間的異同，確保設(shè)計(jì)滿足現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定，更切實(shí)的保障人民生命及財產(chǎn)的安全。