多功能醫(yī)藥揀配中心的火災(zāi)探測設(shè)計

孫曼莉 林 翔 吳 豪

中機中聯(lián)工程有限公司

1 引言

醫(yī)藥揀配中心主要是存儲、揀選、轉(zhuǎn)運藥品的綜合型物流建筑，主要由揀配車間、中轉(zhuǎn)庫和高架庫等組成。因不同藥品對存儲溫度的需求不同，建筑內(nèi)設(shè)有多個不同溫度的冷庫，與藥品相關(guān)的區(qū)域大半年的時間都采用中央空調(diào)調(diào)節(jié)溫濕度。

藥品及其包材屬于可燃物，生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類為丙類，按GB 50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。藥品存儲場所火災(zāi)初期有陰燃階段，一旦失火火災(zāi)發(fā)展迅速，會產(chǎn)生大量的熱、煙和火焰，但由于貨架遮擋和煙霧的影響，并不適合采用火焰探測器，火災(zāi)探測器的選擇主要以感煙探測器為主；藥品還有一個特點是不能受潮或水淋，水噴淋滅火系統(tǒng)一旦啟動，也將對其造成極大的經(jīng)濟損失，這就要求醫(yī)藥揀配中心的火災(zāi)報警系統(tǒng)盡早發(fā)現(xiàn)、盡早撲滅或隔離。醫(yī)藥揀配中心的建筑結(jié)構(gòu)及功能多樣，對火災(zāi)探測的要求也就不同，現(xiàn)以1棟～6萬平方米的醫(yī)藥揀配中心為例來說明此類建筑選擇火災(zāi)探測器的注意事項。

2 揀配車間及中轉(zhuǎn)庫

揀配車間和中轉(zhuǎn)庫為鋼筋混凝土建筑，長99m×寬99m，柱網(wǎng)為11m×11m。揀配車間位于一層，層高8.7m，有吊頂；中轉(zhuǎn)庫位于2～3 層，層高4.8m，無吊頂。每層劃分有不同的防火分區(qū)，機械運輸設(shè)備會穿越不同的樓層。

（1）一層揀配車間的風(fēng)管及主要的水電管道都在吊頂內(nèi)敷設(shè)，點型、線型光束、管路采樣式等各種感煙探測器都適合使用，這個項目從節(jié)省投資的角度選擇了線型光束感煙探測器。

（2）中轉(zhuǎn)庫情況較復(fù)雜，各種影響因素主要體現(xiàn)在：

①建筑層高較低，且主梁高1m，次梁高0.8m，每個11m×11m的柱網(wǎng)間形成了16 個2.75m×2.75m 的梁格，如果采用點型火災(zāi)探測器或管路采樣式吸氣感煙探測器，每個梁格間需設(shè)一個探測器或采樣孔。

②排煙風(fēng)管和空調(diào)風(fēng)管多，風(fēng)管高0.5m，按GB 50116—2013《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱《火規(guī)》）的規(guī)定“探測器的光束軸線至頂棚的垂直距離宜為0.3m～1.0m”，考慮空間高度對煙氣聚集的影響，當層高不大于5m 時，探測器的紅外光束軸線至頂棚的垂直距離通常為0.3m。所以線型光束感煙探測器不能在風(fēng)管下方（距頂板的距離～1.5m）安裝；如果貼梁安裝，安裝高度剛剛在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，但根據(jù)工程實踐來看，煙氣更容易積聚在建筑頂部，當空間不大于5m 時，安裝在較低位置的探測器靈敏度會受影響，而且主風(fēng)管和支管等各種管道排布非常密，加上結(jié)構(gòu)柱的遮擋，只有很少的線性空間可供探測光束通過，所以不適合安裝線型光束感煙探測器。

③空調(diào)風(fēng)口多，送風(fēng)口呈5.5m×5.5m分布，需要考慮氣流對探測器的影響。

④每11m×22m為一個防煙分區(qū)，失火時需聯(lián)動開啟失火防煙分區(qū)的排煙口或排煙閥，需要至少設(shè)置兩只火災(zāi)探測器定位防煙分區(qū)的位置。

考慮上述多種因素后，中轉(zhuǎn)庫有三種探測方案可供選擇：采用點型感煙探測器或管路采樣式吸氣感煙探測器，每個梁格間需設(shè)一個探測器或采樣孔；或在每個防煙分區(qū)內(nèi)設(shè)兩組線型光束感煙探測器。三種探測方案各有優(yōu)缺點：

方案1：每個梁格間采用點型感煙探測器時，探測器位于建筑頂部，可以有效探測聚集到頂部的煙氣。缺點是探測器數(shù)量多密度大（以2.75m×2.75m的密度布置），管線如在板內(nèi)暗敷，接頭多維護不易；管線如貼樓板明敷，則需穿梁或繞梁，不便于施工。

方案2：管路采樣式吸氣感煙探測器的采樣孔布置類似點型感煙探測器，但靈敏度高于點型感煙探測器，對于受空調(diào)氣流影響較多的場所更有利。但受防煙分區(qū)的影響及《火規(guī)》對于采用孔數(shù)量的限制，每個防煙分區(qū)需設(shè)一個探測單元，投資相對高。主采樣管在梁下敷設(shè)會影響整個上部管網(wǎng)層的高度，且支管多，最好貼頂板穿梁敷設(shè)。

方案3：采用線型光束感煙探測器是施工最簡便且投資最省的方案，但前面已分析過其探測的靈敏度和有效性不如上兩種方式。

綜上所述，方案1是常規(guī)做法，方案2從技術(shù)上是最優(yōu)選擇，方案3投資省且施工便利，設(shè)計可根據(jù)不同的項目情況選擇。

醫(yī)藥存儲庫大半年都屬于空調(diào)季，各種風(fēng)管在頂部密集排布，空調(diào)送風(fēng)時氣流對煙氣的擴散產(chǎn)生影響，使感煙探測器的準確度和及時性受到影響，不能有效探測煙霧，這時需要在空調(diào)回風(fēng)氣流經(jīng)過的路徑上及回風(fēng)口處設(shè)感煙探測器，來增加火災(zāi)煙氣探測的有效性，這里建議選擇高靈敏型的管路采樣式吸氣感煙探測器來提高靈敏度。

（3）揀配車間和各層中轉(zhuǎn)庫之間設(shè)有立體輸送系統(tǒng)，為了在火災(zāi)時有效的分隔各個防火分區(qū)，運輸通道用防火墻和防火卷簾分隔，輸送輥道及其控制器需要做特別的處理，探測到火災(zāi)信號后，火災(zāi)報警控制器先聯(lián)動移開輸送輥道上的貨物、確認貨物移動到位后一步落下防火卷簾、然后切除設(shè)備電源。

3 冷庫

根據(jù)藥品存儲的需要，設(shè)有冷藏庫（2℃～8℃）、冷凍庫（-25℃）和速凍庫（-40℃）。冷庫設(shè)有快速自動卷簾門和保溫門，但醫(yī)藥物流運輸節(jié)奏很快，作業(yè)時保溫門打開，僅靠快速卷簾門動作，不可避免有熱空氣進入，這種有規(guī)律的熱空氣進入會產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象，在靠近入口附近的頂棚上結(jié)冰。

目前冷庫火災(zāi)探測主要采用管路采樣式吸氣感煙探測器，冷凝現(xiàn)象主要表現(xiàn)在兩個方面：一是在冷庫頂棚安裝的采樣管和采樣孔結(jié)冰導(dǎo)致管路阻塞；一是冷空氣沿采樣管進入報警主機，在報警控制主機內(nèi)產(chǎn)生凝露，影響報警控制器的準確性甚至使報警控制器故障。

對于溫度≥-10℃的冷庫，目前的解決辦法是將吸氣式報警控制主機也放在冷庫內(nèi)，這類冷庫室內(nèi)外溫差較小，室內(nèi)結(jié)冰的可能性較小，且這個溫度對報警控制主機幾乎沒有影響。缺點是報警控制主機放在冷庫內(nèi)，不便于在庫外及時觀察火警情況；目前有吸氣式報警控制主機專用的顯示模塊可以放在冷庫外，但價格較貴。

對于溫度＜-10℃的冷庫，報警控制主機不適合放在冷庫內(nèi)，需要從兩個方面解決冷凝問題。庫內(nèi)采樣管材質(zhì)應(yīng)采用ABS管或PE 管，敷設(shè)在冷庫保溫層與結(jié)構(gòu)頂板之間，專用的采樣孔在冷庫內(nèi)為喇叭口形狀，采樣支管穿過保溫層后經(jīng)限流器和一段彎管接入主采樣管。采樣管出冷庫后需繼續(xù)敷設(shè)一段路徑，讓溫度回升到-10℃以上，然后經(jīng)過汽水分離器，讓冷凝水和空氣分離開來，冷凝水收集后定時排放，空氣進到報警控制器里。

4 高架庫

高架庫為自動化立體輸送庫，兩側(cè)有設(shè)備平臺，輸送設(shè)備放在一、二層平臺，空調(diào)設(shè)備放在四層平臺。該建筑為鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋面，網(wǎng)架底標高25m、距頂棚還有3m～4m 的空間。建筑距地20.8m處設(shè)有2m高的排煙窗。

存儲的藥品本身發(fā)生火災(zāi)的可能性很小，風(fēng)險主要來自機械運輸設(shè)備、電氣及控制設(shè)備以及存儲出入口附近的堆放物等，除了部分電氣設(shè)備位于建筑頂部，其余火災(zāi)風(fēng)險主要從底層開始。

已有的研究資料表明，建筑高度大于16m 但不超過26m 的場所，煙氣在6m～7m 處開始出現(xiàn)第一次分層現(xiàn)象，上升至11m～12m 處開始出現(xiàn)第二次分層現(xiàn)象，煙氣分層的高度會受季節(jié)及溫度的影響；在開窗形成對流層時，煙氣會在該對流層下1m 左右產(chǎn)生橫向擴散。

對于存在煙霧分層的高大空間，按《火規(guī)》的要求需在多個高度進行探測，目前高架庫中常用的管路吸氣式感煙火災(zāi)探測器可以方便的將采樣孔深入貨架，對貨架分隔的各個空間進行探測報警。

按煙氣分層的高度特點，采樣管網(wǎng)的最優(yōu)布置是在6m 或7m布置一層、11m或12m布置一層、頂棚布置一層。但當此類項目受業(yè)主投資限制時，設(shè)計會采取兩層布置采樣管網(wǎng)的方式，這是因為藥品這類存儲物幾乎沒有自燃發(fā)生火災(zāi)的情況，主要考慮下部火災(zāi)煙氣上升的情況即可。在工程實踐中，24m 及以上高架庫只在中間和頂部設(shè)探測器時，中間一層吸氣式感煙探測器并不是布置在煙氣首先出現(xiàn)分層現(xiàn)象的6m～7m處，而是布置在煙氣第二次分層高度12m，這是為了既滿足感煙探測器的安裝高度上限不大于12m，又能實現(xiàn)空間上的均布，兩層探測器都應(yīng)采用高靈敏度型。

本建筑開窗是常閉的排煙窗，探測器先探測到火災(zāi)煙氣信號再聯(lián)動開啟排煙窗，不同于平時常開導(dǎo)致煙氣形成對流層的通風(fēng)窗，所以無需在該窗下方設(shè)置感煙探測器。

設(shè)備平臺作為豎向通道，采用點型感煙探測器即可。

5 結(jié)束語

通過上述案例分析可知，建筑、結(jié)構(gòu)、物流、空調(diào)氣流、溫度等多種因素影響著火災(zāi)探測器的選擇，設(shè)計需要綜合分析各種條件，找到合適的探測方式，及時發(fā)現(xiàn)火情，防止和減少火災(zāi)危害。