大型物流倉(cāng)庫(kù)園區(qū)消防設(shè)計(jì)探討

劉愛(ài)雪

新宜（上海）企業(yè)管理咨詢有限公司 上海 200233

隨著技術(shù)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、市場(chǎng)需求的變化等多種因素影響下，現(xiàn)代物流業(yè)也成為了一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，很多具有大型運(yùn)營(yíng)規(guī)模的物流企業(yè)也在國(guó)內(nèi)不斷涌現(xiàn)，而物流行業(yè)的蓬勃發(fā)展也間接帶動(dòng)了大型物流園區(qū)的設(shè)計(jì)需求。可以說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)對(duì)現(xiàn)代化的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施需求旺盛，推動(dòng)了物流行業(yè)地產(chǎn)開(kāi)發(fā)，當(dāng)大型物流園區(qū)規(guī)模逐漸擴(kuò)大的時(shí)候，這些物流園區(qū)的建筑設(shè)計(jì)除了功能統(tǒng)一，管理設(shè)施完善，運(yùn)作服務(wù)專業(yè)外，如何讓消防設(shè)計(jì)更為安全可靠，無(wú)疑對(duì)保證園區(qū)的運(yùn)營(yíng)有著重要作用。基于此，筆者結(jié)合自己多年的物流園區(qū)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)大型物流園區(qū)的消防設(shè)計(jì)進(jìn)行研究探討，也希望提供更多的有價(jià)值的參考經(jīng)驗(yàn)。

1 消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 消火栓系統(tǒng)用水量

消防設(shè)計(jì)中消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)起到舉足輕重的作用，那如何合理計(jì)算消火栓系統(tǒng)用水量？目前市場(chǎng)上主流倉(cāng)庫(kù)類型是丙類2項(xiàng)倉(cāng)庫(kù)，火災(zāi)危險(xiǎn)性為丙類2項(xiàng)，耐火等級(jí)一級(jí)。建筑高度在12m-30m之間。所以室內(nèi)外消火栓用水量可以按照《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974-2014）表3.3.2和表3.5.2選定，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間按照表3.6.2要求選定。此部分不再多述。

1.2 消火栓系統(tǒng)形式

而關(guān)于消火栓系統(tǒng)形式，一般物流園區(qū)選址遠(yuǎn)離市區(qū)，市政供水僅有一路的情況居多，故室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和室外消火栓系統(tǒng)可按合用一套臨時(shí)高壓消防給水加壓設(shè)備，加壓設(shè)備流量為室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)流量之和，加壓設(shè)備揚(yáng)程按兩者所需的最高揚(yáng)程取值，即為室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)揚(yáng)程。

消火栓主泵可選用一用一備，消防泵直接從消防水池自灌式吸水，并設(shè)2根出水管接至室外消防環(huán)網(wǎng)。于倉(cāng)庫(kù)屋頂設(shè)置18m3消防水箱穩(wěn)壓，泵房?jī)?nèi)設(shè)置消火栓穩(wěn)壓設(shè)備一套，保證系統(tǒng)準(zhǔn)工作狀態(tài)時(shí)的最小靜水壓力要求。消火栓主泵由屋頂消防水箱出水管流量開(kāi)關(guān)及泵房出水管壓力開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)，為自動(dòng)控制系統(tǒng)。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)一般采用濕式系統(tǒng)。北方區(qū)不采暖的情況下，也可以采用干式消火栓系統(tǒng)，在消火栓引入管處加設(shè)電磁閥、旁通管、壓力表及排水管等，每個(gè)消火栓立管處設(shè)DN25放水閥。電磁閥前的管道需設(shè)置電伴熱保溫。

1.3 室內(nèi)、室外消火栓的布置

室外消火栓的布置間距按照規(guī)范要求不大于120m布置（上海地區(qū)要求間距不大于80m），距道路邊不大于2.0m不小于0.5m，距建筑物外墻不小于5.0m。特別注意其位置需要避開(kāi)園區(qū)內(nèi)停車位。由于物流園區(qū)內(nèi)集卡車較多，室外消火栓應(yīng)避免布置在離路邊距離太近的位置，且考慮大車轉(zhuǎn)彎時(shí)車尾的軌跡，否則室外消火栓容易被卡車撞壞，建議選用地上式防撞型消火栓，減少室外消火栓維修時(shí)對(duì)園區(qū)運(yùn)營(yíng)影響。

一般室內(nèi)消火栓的設(shè)計(jì)間距均不大于30m，保證每個(gè)防火分區(qū)同層任何部位滿足兩股水柱同時(shí)到達(dá)的要求。消火栓箱均采用組合式，內(nèi)配置噴嘴口徑為19mm的水槍和長(zhǎng)度為25m、直徑為65mm的襯膠水帶、消防軟管卷盤(pán)各一個(gè)，組合式箱體下部設(shè)置手提式滅火器。當(dāng)系統(tǒng)壓力大于0.5MPa時(shí)，消火栓采用減壓穩(wěn)壓型消火栓。

另外物流倉(cāng)庫(kù)由于其自身的使用特點(diǎn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，室內(nèi)消火栓的布置應(yīng)考慮后期倉(cāng)庫(kù)內(nèi)貨架布置、運(yùn)營(yíng)及檢修等方面的便捷性，一般庫(kù)區(qū)內(nèi)消火栓布置要求和貨架方向平行布置，也就是消火栓開(kāi)啟方向是開(kāi)向貨架通道內(nèi)的，保證使用上的便捷性。另一方面，注意消火栓盡量沿庫(kù)區(qū)四周墻面布置，盡量減少對(duì)庫(kù)內(nèi)貨架布置的影響。

2 噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 噴淋系統(tǒng)選擇

對(duì)于丙二類物流倉(cāng)庫(kù)，火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)為倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)等級(jí)Ⅰ級(jí)-Ⅲ級(jí)，當(dāng)庫(kù)內(nèi)采用貨架儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)采用鋼制貨架，并應(yīng)采用通透層板，且層板中通透部分的面積不應(yīng)小于層板總面積的50%。當(dāng)采用木制貨架或采用封閉層板貨架時(shí)，其系統(tǒng)設(shè)置應(yīng)按堆垛儲(chǔ)物倉(cāng)庫(kù)確定。

噴淋系統(tǒng)一般選用濕式噴淋系統(tǒng)（南方）和預(yù)作用噴淋系統(tǒng)（北方）。對(duì)于丙一類物流倉(cāng)庫(kù)及甲類、乙類危險(xiǎn)品庫(kù)的消防措施，應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)存危險(xiǎn)品的種類及存放形式確定，可采用泡沫-水雨淋系統(tǒng)或泡沫-水噴淋系統(tǒng)[1]。

2.2 噴頭選擇、系統(tǒng)流量及管網(wǎng)布置

物流倉(cāng)庫(kù)的噴頭選擇決定了系統(tǒng)的形式及流量，目前市場(chǎng)上應(yīng)用較為廣泛的是早期抑制快速響應(yīng)ESFR噴頭和倉(cāng)庫(kù)型特殊應(yīng)用噴頭。

早期抑制快速響應(yīng)（ESFR）噴頭對(duì)保護(hù)高貨垛倉(cāng)庫(kù)具有特殊的優(yōu)勢(shì)。流量系數(shù)有K=202，242，363，快速響應(yīng)，響應(yīng)時(shí)間指數(shù)(RTI)：≤28±8(m·s)5，材質(zhì)為易熔合金和玻璃球，動(dòng)作溫度： 68℃、74℃、82℃、93℃，最大凈空高度13.5m，一般倉(cāng)庫(kù)內(nèi)動(dòng)作溫度多選用68℃及74℃。此噴頭僅用于濕式系統(tǒng)。市場(chǎng)上目前應(yīng)用比較多的易熔合金材質(zhì)ESFR噴頭，優(yōu)點(diǎn)是抗寒防凍，不易撞壞，價(jià)格也比較低。

倉(cāng)庫(kù)型特殊應(yīng)用噴頭是用于高堆垛或高貨架倉(cāng)庫(kù)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(duì)噴頭灑水的影響較小，安裝有該系列噴頭的場(chǎng)所無(wú)須再安裝貨架內(nèi)噴頭。另該系列噴頭可用于干式系統(tǒng)和預(yù)作用系統(tǒng)。流量系數(shù)分別有K=161、202、242、363，標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)，材質(zhì)為易熔合金，動(dòng)作溫度：74℃、82℃、93℃，最大凈空高度12m，一般倉(cāng)庫(kù)內(nèi)動(dòng)作溫度多選用74℃。

影響倉(cāng)庫(kù)噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的因素很多，包括貨品的性質(zhì)、堆放形式、堆積高度及室內(nèi)凈空高度等，各因素的變化，均影響設(shè)計(jì)參數(shù)的改變，在加上后期客戶需求的多樣性，比如在庫(kù)內(nèi)增加閣樓式貨架以及生產(chǎn)工藝開(kāi)洞需要設(shè)置水幕等，所以建議噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必需要綜合進(jìn)行考量，預(yù)留一定的余量[2]。例如南方區(qū)某國(guó)藥項(xiàng)目，園區(qū)內(nèi)包含兩棟倉(cāng)庫(kù)，B1庫(kù)（建筑面積3.3萬(wàn)m2，內(nèi)部包含雙層，建筑高度22.83m，儲(chǔ)存物品丙二類；立體庫(kù)，建筑高度25.05m，儲(chǔ)存物品丙二類；四層辦公樓高）和B2庫(kù)（單層庫(kù)，儲(chǔ)存物品丙二類，建筑面積1.5萬(wàn)m2，建筑高度14.73m，庫(kù)內(nèi)凈高13.5m）。噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量如下：B1立體庫(kù)頂板下噴頭的噴水強(qiáng)度為20L/（min.m2），作用面積為200m2，持續(xù)噴水時(shí)間為2小時(shí)，噴頭采用K115，設(shè)計(jì)流量為70L/S；貨架內(nèi)噴頭按開(kāi)放14個(gè)噴頭計(jì)算，采用K80直立型噴頭，工作壓力0.2MPa，設(shè)計(jì)流量為30L/s，持續(xù)噴水時(shí)間為2小時(shí)；所以B1庫(kù)噴淋用水量為Q=70+30=100L/s。B2庫(kù)區(qū)按最大凈空高度不超過(guò)13.5m，設(shè)置早期抑制快速響應(yīng)噴頭，倉(cāng)庫(kù)屋面板下采用K=360早期抑制型快速響應(yīng)噴頭，最小工作壓力為0.3MPa，作用面積內(nèi)同時(shí)動(dòng)作噴頭12個(gè)，單個(gè)噴頭的流量10.39L/s。設(shè)計(jì)噴淋用水量為：Q4=125L/s，由于采用格柵狀管網(wǎng)，配水較均勻，同時(shí)考慮到水泵選型因素，設(shè)計(jì)水量按130L/s設(shè)計(jì)，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間1小時(shí)。故綜上所述，本項(xiàng)目的噴淋系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量為：130L/s。噴淋系統(tǒng)加壓泵選擇三臺(tái)，二用一備，型號(hào)為Q=70L/s, H=120m,N=132Kw。

2.3 報(bào)警閥間設(shè)置

噴淋系統(tǒng)報(bào)警閥布置一般為集中布置或者分散布置，物流園區(qū)每棟庫(kù)的面積都比較大，且噴淋系統(tǒng)流量較大，故報(bào)警閥比較常見(jiàn)的是采取按防火分區(qū)分散布置的形式，可以減少報(bào)警閥后主管道長(zhǎng)度及系統(tǒng)壓力損失，節(jié)省系統(tǒng)初期投資。在后期維護(hù)檢修時(shí)，每個(gè)防火分區(qū)也可以獨(dú)立進(jìn)行。此種方式的缺點(diǎn)是報(bào)警閥間均布置于庫(kù)內(nèi)，火災(zāi)時(shí)無(wú)法做到從倉(cāng)庫(kù)外面直接進(jìn)入報(bào)警閥間進(jìn)行操控。水力警鈴一般也是在庫(kù)內(nèi)，盡量布置在靠近辦公區(qū)的位置。個(gè)人認(rèn)為比較折中的做法是報(bào)警閥間盡量按每棟庫(kù)進(jìn)行集中設(shè)置，并設(shè)置直接開(kāi)向室外的出口，以便于后期維護(hù)管理。

3 消防系統(tǒng)管材的選擇及布置

根據(jù)消防系統(tǒng)工作壓力的不同，室內(nèi)架空消防系統(tǒng)管材一般選擇熱鍍鋅鋼管、熱鍍鋅加厚鋼管及熱鍍鋅無(wú)縫鋼管，閥門(mén)及配件采用相同壓力等級(jí)[3]。

目前物流園區(qū)消防系統(tǒng)管材室外埋地部分比較常用的是鋼絲網(wǎng)骨架復(fù)合管，此管材為柔性管材，缺點(diǎn)是抗壓性能比較差，市場(chǎng)上產(chǎn)品差異比較大，設(shè)計(jì)選用時(shí)注意對(duì)其強(qiáng)度、連接方式、工作壓力、覆土深度及與熱力管間距要求等嚴(yán)格按《消防給水和消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》第8.2.7條要求進(jìn)行。特別注意一點(diǎn)是物流園區(qū)30t重載集卡車輛較多，故需對(duì)裝卸貨區(qū)域及主要貨車通行道路下的消防管道進(jìn)行保護(hù)，一般選用加防護(hù)套管，套管材質(zhì)多選用混凝土管或者HDPE管[4]。

4 消防水泵及消防泵房布置、消防水池設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 消防水泵選擇及消防泵房布置

消防水泵的選擇應(yīng)盡量選擇單級(jí)立式泵，一方面可以節(jié)約泵房面積，另一方面可以較少水池?zé)o效水位。設(shè)計(jì)上，消防泵房進(jìn)深應(yīng)避免太小，一般寬度在6.5m-12m比較合適，這種情況下的泵房面積比較能充分利用，消防水泵的布置應(yīng)盡量布置成一排，最多不超過(guò)兩排，水泵四周及泵房?jī)?nèi)應(yīng)留出足夠?qū)挘ú恍∮?.5m）的檢修通道。兩臺(tái)水泵間距不小于1.2m。消火栓水泵和噴淋水泵應(yīng)交叉布置，每臺(tái)水泵的上方宜設(shè)置吊鉤。并且由于建筑高度不高，一般物流園區(qū)比較傾向于把消防系統(tǒng)增壓穩(wěn)壓設(shè)施設(shè)于消防水泵房?jī)?nèi)，便于后期物業(yè)統(tǒng)一管理。

4.2 消防水池

物流園區(qū)消防水量較大，消防水池容量偏大，消防水池可采用鋼筋混凝土水池或者裝配式不銹鋼水池。消防水池按規(guī)范要求分為可以獨(dú)立使用的兩座或者兩格。地上式水池時(shí)，消防水池底標(biāo)高與泵房標(biāo)高一致，也可以和室外標(biāo)高一致，可以節(jié)約一定的土方量。地下式水池時(shí)，消防水池底標(biāo)高一般高于泵房地面500mm，盡量減少消防水池?zé)o效容積及水池下挖深度，以節(jié)省投資。所有進(jìn)出消防水池的管道建議預(yù)埋柔性防水套管。消防水池側(cè)壁設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)顯示和遠(yuǎn)傳水位計(jì)，水位信號(hào)應(yīng)能直接傳至消控室。

5 結(jié)束語(yǔ)

大型物流園區(qū)由于其自身的使用的特殊性，其消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要綜合考慮，盡量做到消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，選材合理，布置合理，以最大程度確保消防系統(tǒng)建成后的安全運(yùn)營(yíng)和系統(tǒng)維護(hù)的便利性，這也是設(shè)計(jì)中需要注意的要點(diǎn)。