山西農(nóng)谷冷鏈一期項目給排水及消防設(shè)計

□□ 陳 雪

(山西晉設(shè)拓凡建筑設(shè)計咨詢有限公司，山西 太原 030013)

引言

從全國情況來看，雖然我國冷鏈物流業(yè)得到了快速發(fā)展，但與歐美及日本等發(fā)達國家相比，我國的冷鏈物流體系發(fā)展還不健全。據(jù)物流權(quán)威機構(gòu)研究中心調(diào)查顯示，全國多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場屬于直接面向消費市場的次級批發(fā)市場，且市場的場地規(guī)模、成交量規(guī)模和成交金額規(guī)模較小。能輻射若干省份和影響國際市場的農(nóng)產(chǎn)品物流中心還太少。為在國際市場擁有競爭優(yōu)勢，各地應(yīng)打造出若干大型的冷鏈物流配送中心，為我國的經(jīng)濟，特別是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟做出貢獻。

山西農(nóng)谷智慧冷鏈項目正是適應(yīng)我國冷鏈物流業(yè)、冷鏈物流配送中心體系發(fā)展的需要，為實現(xiàn)山西農(nóng)谷農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流專業(yè)化、生產(chǎn)標準化、技術(shù)規(guī)范化、經(jīng)營集約化、服務(wù)社會化、產(chǎn)后加工現(xiàn)代化建立基礎(chǔ)，將有力地促進山西省農(nóng)產(chǎn)品物流產(chǎn)業(yè)邁上新臺階。

1 工程概況

山西農(nóng)谷智慧冷鏈物流園項目如圖1所示。根據(jù)現(xiàn)狀條件及要求分為兩期建設(shè)。一期用地位于地塊東側(cè)，主要功能有保稅庫、冷鏈倉儲中心、共享加工中心及智慧供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)中心等；二期用地位于地塊西側(cè)，以冷鏈倉儲、共享加工、氣調(diào)保鮮和果品分揀功能為主。

圖1 山西農(nóng)谷智慧冷鏈物流園項目效果圖

一期單體包括：智慧供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)中心、冷鏈倉儲中心(1～3號)及保稅庫、共享加工中心(1號)、門房及水泵房；二期單體包括：冷鏈倉儲中心(4、5號)、共享加工中心(2號)、鮮果分揀中心(1號)及氣調(diào)保鮮庫、污水處理站?，F(xiàn)就項目一期工程中涉及的給排水問題進行分析，具體涵蓋單體為：智慧供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)中心為多層公共建筑，地上5層，主要功能為：展示、食堂、辦公及宿舍；冷鏈倉儲中心(1～3號)及保稅庫均為丙類多層冷庫，非高架冷庫；共享加工中心(1號)為丙類廠房，地上2層。

2 給水設(shè)計

該項目水源現(xiàn)為自備水源，未來規(guī)劃有市政水源接入。這樣的水源條件在新建且規(guī)模較大的冷鏈項目中比較典型，具有很強的代表性。設(shè)計將立足現(xiàn)狀，綜合考慮遠期的設(shè)計思路?，F(xiàn)從自備水源引入1根給水管，經(jīng)過區(qū)域水表、倒流防止器后接入工程用地紅線內(nèi)，供給生活、生產(chǎn)工藝水箱及室外道路、綠化澆灑、消防水池。未來考慮市政水源替代自備水源，若市政水源滿足園區(qū)生活、生產(chǎn)工藝用水兩者或之一的用水要求，則在市政水源接入后取消對應(yīng)系統(tǒng)的水箱及加壓設(shè)備，由市政水源直接供給；反之，若不滿足，則維持現(xiàn)有泵房加壓設(shè)備，僅將市政水源替代自備水源，為水箱供水。

2.1 水箱設(shè)計

在冷鏈項目中，一般情況下生活用水與生產(chǎn)工藝用水的水質(zhì)要求相同。在GB 50015—2019《建筑給水排水設(shè)計標準》中第3.8.1條第4款規(guī)定：當水池(箱)的有效容積>50 m3時，宜分成容積基本相等、能獨立運行的兩格。而設(shè)計中，水箱面積較大而水泵房的面積有限，可以考慮生活用水與生產(chǎn)工藝用水水箱合用。在農(nóng)谷冷鏈項目中，根據(jù)生活水泵房的格局，考慮一期生活用水與生產(chǎn)工藝用水水箱分開設(shè)置，二期兩者水箱合用的設(shè)計方案如圖2所示。當然，如果生活、生產(chǎn)工藝水質(zhì)要求不同的項目則必須把水箱分開設(shè)置。

圖2 生活水泵房平面布置圖

2.2 水泵及管網(wǎng)設(shè)計

冷鏈項目中，生產(chǎn)工藝用水量遠遠大于生活用水量。而生活用水及生產(chǎn)工藝用水的用水點區(qū)域分開設(shè)置。又考慮到兩者的用水壓力、高峰期等也存在差別，所以選擇了生活、生產(chǎn)工藝的變頻給水設(shè)備及供水管網(wǎng)分開設(shè)置的設(shè)計方案。這樣雖然增加了初建給水管網(wǎng)的成本，但在之后的運行、管理、擴建和改造等方面有優(yōu)勢。

山西農(nóng)谷智慧冷鏈物流園項目一期工程中，最高日生活用水量約為50 m3·d-1。而最高日生產(chǎn)工藝用水量約為1 200 m3·d-1，兩者相差較大。各單體的用水點分布為：智慧供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)中心相當于1棟辦公樓，單體內(nèi)只有生活用水；冷鏈倉儲中心相當于1座倉庫，單體內(nèi)只有生產(chǎn)工藝給水；共享加工中心相當于1座廠房，同時包含有兩種用水，但是卻清晰地劃分了生產(chǎn)區(qū)域及生活區(qū)域，1個在單體東側(cè)，1個在單體西側(cè)。

在設(shè)計中，單體均為多層建筑。這在冷鏈設(shè)計中屬于比較典型的類型之一。給水系統(tǒng)不分區(qū)，這就增加了生活、生產(chǎn)工藝管網(wǎng)分開的可能性，如果涉及到了給水系統(tǒng)需要分區(qū)的情況，則要綜合考慮管網(wǎng)是否分開。

3 排水設(shè)計

相比于給水設(shè)計，冷鏈排水設(shè)計并沒有太突出的特點。該項目采用排水的常規(guī)做法為：雨、污分流制。雨水采用地面有組織排水方式，室外雨水口及建筑屋面雨水排出室外后，匯合接入室外雨水管道，最終排入市政雨水井；各單體內(nèi)污廢水合流，排入小區(qū)道路下敷設(shè)的污廢水管網(wǎng)，后經(jīng)化糞池再排入小區(qū)污水處理站，處理達標后最終排入市政污水井。

4 消火栓系統(tǒng)設(shè)計

在冷鏈項目中通常包含兩部分：一部分為冷鏈的核心區(qū)域，即:冷鏈倉儲，共享加工等；另一方面為配套建筑，如智慧供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)中心、門房及水泵房、污水處理站等。后者在設(shè)計中較為常見，故不再贅述。下面著重敘述有關(guān)冷鏈倉儲及共享加工部分的消防設(shè)計。

4.1 室外消火栓系統(tǒng)

該工程室外消火栓系統(tǒng)采用低壓制。室外消火栓系統(tǒng)由消防水池、室外消火栓泵、室外消防穩(wěn)壓設(shè)備、消防環(huán)網(wǎng)、室外消火栓等組成。消防水池設(shè)消防車取水口，消防水池的補水時間宜≯48 h。室外消火栓管網(wǎng)呈環(huán)狀布置，環(huán)網(wǎng)上設(shè)置室外消火栓，以保證室外消防用水。室外消火栓沿建筑周圍均勻布置，且不宜集中布置在建筑一側(cè)。室外消火栓距路邊應(yīng)≯2 m，宜≮0.5 m，距房屋外墻宜≮5 m，≯40 m。室外消火栓間距≯120 m，保護半徑應(yīng)≯150 m。冷庫制冷機房處應(yīng)設(shè)置室外消火栓，室外消火栓與制冷機房門口處的距離宜≮5 m，并應(yīng)≯15 m。平時系統(tǒng)壓力由室外消防水泵房穩(wěn)壓裝置維持。發(fā)生火災(zāi)時，啟動室外消火栓泵滅火。

4.2 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)

4.2.1冷鏈倉儲消火栓設(shè)計

GB 50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2018年版)中第8.2.1條第1款規(guī)定：建筑占地面積>300 m2的廠房和倉庫應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。該工程中冷庫設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。查GB 50016—2014(2018年版)可知，對于冷鏈倉儲(丙類倉庫)而言，當H>24 m時，室內(nèi)消火栓用水量為40 L·s-1；當H≤24 m，V>5 000 m3時，室內(nèi)消火栓用水量為25 L·s-1；當H≤24 m，V≤5 000 m3時，室內(nèi)消火栓用水量為15 L·s-1。則該工程冷鏈倉儲室內(nèi)消火栓用水量為25 L·s-1。再結(jié)合GB 50016—2014(2018年版)規(guī)定，火災(zāi)延續(xù)時間為3 h，則該工程室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用臨時高壓制。室內(nèi)消防水源為消防水池儲水。室內(nèi)消火栓系統(tǒng)由消防水池、室內(nèi)消火栓泵、屋頂水箱、屋頂穩(wěn)壓設(shè)備、管網(wǎng)、室內(nèi)消火栓等組成。

GB 50072—2021《冷庫設(shè)計標準》中第8.4.3條規(guī)定：冷庫的消火栓應(yīng)設(shè)置在穿堂或樓梯間內(nèi)，當環(huán)境溫度<4 ℃時，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)可采用干式系統(tǒng)，但應(yīng)在首層入口處設(shè)置快速接口和止回閥，管道最高處應(yīng)設(shè)置自動排氣閥。該工程冷庫穿堂設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。兩路進水管與場區(qū)消防管網(wǎng)連接，系統(tǒng)豎向不分區(qū)。管網(wǎng)呈環(huán)狀布置。各層以建筑防火分區(qū)為單元設(shè)置消火栓。室內(nèi)消防給水管道采用閥門分為若干獨立段。保證檢修管道時關(guān)閉的豎管≯1根。閥門保持常開，并有明顯的啟閉標志。室內(nèi)消火栓的布置保證有2支水槍的充實水柱同時可到達室內(nèi)任何部位(除冷間內(nèi))，消火栓水槍充實水柱應(yīng)≮13 m；消火栓栓口動壓應(yīng)≮0.35 MPa且≯0.5 MPa，充實水柱按13 m計算。冷庫穿堂冬季不采暖，為了避免冬季在氣溫低管道凍裂，冷庫穿堂室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用干式系統(tǒng)。

物流建筑的室內(nèi)消火栓箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置消防軟管卷盤。該工程所有消火栓箱采單栓帶消防軟管卷盤消火栓箱，箱體尺寸700 mm×1 000 mm×200 mm，箱內(nèi)包括一條DN65 mm、25 m的長化纖襯膠水帶，JPS09-19自救式消防卷盤1套，Φ19 mm水槍1支，消防按紐(裝在配套保護盒內(nèi))、指示燈各1個。屋頂試驗消火栓應(yīng)裝設(shè)壓力表。裝修時應(yīng)將消火栓做明顯標志，不得封包隱蔽。消防按鈕應(yīng)有保護裝置。消火栓箱應(yīng)有明顯的紅色標志，且應(yīng)標注“消火栓”的字樣，不應(yīng)隱蔽和偽裝。

4.2.2共享加工中心消火栓設(shè)計

GB 50016—2014(2018年版)規(guī)定，對于共享加工(丙類廠房)而言，當H>50 m時，室內(nèi)消火栓用水量為40 L·s-1；當24 m5 000 m3時，室內(nèi)消火栓用水量為20 L·s-1；當H≤24 m，V≤5 000 m3時，室內(nèi)消火栓用水量為10 L·s-1。則工程共享加工中心室內(nèi)消火栓用水量為20 L·s-1。查GB 50016—2014(2018年版)可知火災(zāi)延續(xù)時間為3 h。

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)設(shè)置兩路進水管與場區(qū)消防管網(wǎng)連接，系統(tǒng)豎向不分區(qū)。管網(wǎng)呈環(huán)狀布置。各層以建筑防火分區(qū)為單元設(shè)置消火栓。室內(nèi)消火栓的布置保證有兩支水槍的充實水柱同時到達室內(nèi)任何部位，消火栓水槍充實水柱應(yīng)≮13 m；消火栓栓口動壓應(yīng)≮0.35 MPa。消火栓箱采單栓帶消防軟管卷盤消火栓箱。

5 自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計

5.1 冷鏈倉儲自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計

GB 50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2018年版)第8.3.2條第5款規(guī)定：設(shè)計溫度>0 ℃的高架冷庫，設(shè)計溫度>0 ℃且每個防火分區(qū)建筑面積>1 500 m2的非高架冷庫，應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)，并宜采用自動噴水滅火系統(tǒng)。再結(jié)合GB 50072—2021《冷庫設(shè)計標準》的相關(guān)規(guī)定，對于耐火等級為一、二級、設(shè)置非密閉常溫穿堂的非高架冷庫：

(1)占地面積≯7 000 m2時：當冷庫設(shè)計溫度≯0 ℃(即低溫庫)時，不設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)；當冷庫設(shè)計溫度>0 ℃(即高溫庫)，防火分區(qū)面積≯1 500 m2時，不設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)；當冷庫設(shè)計溫度>0 ℃(即高溫庫)，防火分區(qū)面積>1 500 m2時，設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。

(2)占地面積>7 000 m2時，需要設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)，此時設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)主要是為了增加冷庫的最大允許占地面積翻倍的使用要求。

冷鏈倉儲為占地面積≯7 000 m2的非高架冷庫，冷庫設(shè)計溫度≯0 ℃，故不設(shè)自動噴水滅火系統(tǒng)。

5.2 共享加工中心自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計

GB 50016—2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2018年版)第8.3.2條第7款規(guī)定：每座占地面積>1 500 m2或總建筑面積>3 000 m2的其他單層或多層丙類物品倉庫，應(yīng)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)，并宜采用自動噴水滅火系統(tǒng)。共享加工中心功能為食品加工間及成品暫存間(食品)，即為丙類廠房和丙類庫房，并且環(huán)境溫度≯4 ℃，確定設(shè)置濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。根據(jù)GB 50084—2017《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，加工間部分危險等級為中危險Ⅰ級，設(shè)計噴水強度6 L·min-1·m-2，作用面積為160 m2，噴水持續(xù)時間為1 h。

成品暫存間部分為倉危險Ⅰ級，儲存方式為單雙排、多排貨架，儲物高度≯6 m，設(shè)計噴水強度18 L·min-1·m-2，作用面積為200 m2，噴水持續(xù)時間為1.5 h。

6 結(jié)語

以上是在山西農(nóng)谷智慧冷鏈物流園項目在給排水工程設(shè)計中實踐總結(jié)。隨著國家的發(fā)展，特別是近兩年新冠疫情的出現(xiàn)，社會對冷鏈的關(guān)注度非常高，許多不合規(guī)的冷庫面臨改造、拆除、重建，這就意味著設(shè)計師可能會面對更多的冷鏈項目設(shè)計。