冷庫建筑消防安全性分析及對策探討

蔡華　王睿

作者簡介：蔡華（1980- ），男，漢族，湖北荊門人，工程師，碩士研究生，研究方向：建筑防火與消防安全；王睿（1988- ），女，漢族，湖北襄陽人，工程師，本科，研究方向：建筑設(shè)計(jì)。

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國的冷庫工程建設(shè)規(guī)模和數(shù)量都在迅速增長，同時關(guān)于冷庫的火災(zāi)事件頻發(fā)，對人們的生命和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成了巨大的威脅。本文從消防設(shè)計(jì)、施工、管理等方面對冷庫進(jìn)行了探討。通過對冷庫建筑火災(zāi)隱患的分析，提出了相應(yīng)的防范措施，這對于推進(jìn)冷庫的消防安全設(shè)計(jì)、運(yùn)行、防止火災(zāi)、降低火災(zāi)的危險(xiǎn)性，有一定的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：冷庫；消防安全分析；消防對策

引言

冷庫是利用人工對其進(jìn)行降溫冷卻，從而達(dá)到保冷作用的倉庫類型。冷庫建筑“主體”是指在建筑物內(nèi)部對溫度進(jìn)行調(diào)控的主要功能空間，包括冷藏間、冰庫、凍結(jié)間、穿堂等。配套建筑是指安裝了制冷壓縮機(jī)組和制冷輔助設(shè)備的房間，包括制冷機(jī)房、變配電間等。

近年來，人們的生活水平不斷提高，對于新鮮食品的需求也在不斷增加。與此同時，隨著物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各地的冷鏈基地、冰雪娛樂場所也紛紛出現(xiàn)。隨后發(fā)生的冷庫火災(zāi)，不僅造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人身傷亡，也暴露出了許多消防安全問題。

一、冷庫消防安全分析

（一）冷庫火災(zāi)的特點(diǎn)

1.早期的火災(zāi)具有很高的隱蔽性

冷庫是一種比較密閉的場所，火災(zāi)常發(fā)生于冷庫的內(nèi)部或保溫層之間，不易發(fā)現(xiàn)早期火災(zāi)的煙氣。在保溫材料內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時，早期常為陰燃，潛伏期長，甚至幾天，不易察覺。一些商用樓的冷庫，一般都是建在靠近墻壁的地方，位置比較偏僻，就算著火時有少量煙霧溢出，也很難被發(fā)現(xiàn)，等到反應(yīng)過來的時候，已經(jīng)錯過了最好的救援時機(jī)。

2.火勢蔓延迅速

早期的冷庫主要采用聚苯板和聚氨酯作為隔熱保溫材料，未經(jīng)過任何防火處理。這種隔熱材料具有良好的隔熱性能，且成本低廉，深受市場的青睞。但是，由于其著火溫度較低（90～120℃），在高溫下非常容易被引燃，其燃燒速率較高，且在燃燒時會產(chǎn)生大量的有害煙氣。在冷庫的建設(shè)中，常需要用到油氈、瀝青、軟木、稻殼等易燃物質(zhì)，一般都是在隔熱層中填充稻殼，然后在墻壁上要進(jìn)行二氈三油，此種防潮構(gòu)造遇到火源就會發(fā)生燃燒。尤其是在冷庫頂部的隔熱層，更是使用了B2級別的隔熱材料，一旦著火，火焰會迅速地沿著天花板蔓延，增加了火災(zāi)的危險(xiǎn)性[1]。

3.火災(zāi)撲救難度大

由于保溫層內(nèi)部的火災(zāi)潛伏期較長，一旦被發(fā)現(xiàn)，很難對其進(jìn)行有效的撲滅。其次是聚苯板、聚氨酯等隔熱材料，燃燒時會產(chǎn)生大量的煙霧，在密閉環(huán)境下的煙氣，嚴(yán)重影響救援人員的視線。消防隊(duì)員必須穿戴防護(hù)服、佩戴空氣呼吸器、氧氣等進(jìn)行救援，無形中增加了救援的難度。

在高層冷庫中，為了保證車輛的進(jìn)出，往往在大樓的入口處設(shè)有大型的罩棚或站臺，這類結(jié)構(gòu)的進(jìn)深通常要超過4米，這就極大地限制了消防登高撲救面的設(shè)置，導(dǎo)致消防車云梯無法靠近建筑外墻。其次，冷庫的外部墻體除了穿堂面外，大部分外墻都是實(shí)體的。外墻上設(shè)置門窗就會形成冷橋效應(yīng)，而且外部窗戶的密封結(jié)構(gòu)也較難處理，大量的冷熱交換會對冷庫的制冷性能造成很大的影響。而不設(shè)置外窗或少設(shè)置外窗，都是不利于消防救援的。

（二）冷庫的火災(zāi)危險(xiǎn)性

1.電氣設(shè)備老化或使用不當(dāng)易導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生

冷庫內(nèi)的照明燈具、冷庫風(fēng)機(jī)、電加熱門等電器設(shè)備的使用和電線老化等都可能引起火災(zāi)。在冷庫火災(zāi)中，由線路故障所引發(fā)的火災(zāi)占了一半以上，而線路短路是最常見的。例如：由于頻繁長時間打開冷庫大門，熱量流入，冷庫里凝結(jié)水迅速增多，導(dǎo)致線路短路，引發(fā)險(xiǎn)情；制冷電機(jī)運(yùn)行時間太久，線路溫度升高，與空氣中的凝結(jié)水蒸氣碰撞到一起，一發(fā)不可收拾；電纜的長期使用，絕緣層老化、斷裂，導(dǎo)致兩根導(dǎo)線發(fā)生碰撞；亂拉電線都會造成短路[2]。

2017年，北京市大興區(qū)新建二村一處民房地下冷庫發(fā)生火災(zāi)。在該冷庫施工中，選用不合格的B2級易燃材料聚氨酯作為室內(nèi)保溫層。在冷庫制冷設(shè)備調(diào)試期間，由于冷庫壓縮冷凝器電源的鋁芯電纜發(fā)生電氣故障，導(dǎo)致電纜發(fā)生短路，并將其表面覆蓋的聚氨酯點(diǎn)燃。聚氨酯在冷庫中燃燒，會產(chǎn)生大量的有毒、有害氣體。聚氨酯材料中釋放的N，N-二環(huán)己基甲胺，制冷劑釋放的1，1-二氟乙烷等，在火災(zāi)中會起到燃燒、爆炸的作用。爆炸產(chǎn)生的動能沖破了冷庫的大門，煙霧在擴(kuò)散的過程中又多次爆燃，加快了煙霧從敞開的樓梯口向地面建筑擴(kuò)散，產(chǎn)生一氧化碳等有毒有害煙氣造成人員死傷[3]。本次事故造成了19人死亡、8人受傷。

經(jīng)過調(diào)查，在這起火災(zāi)中，該公司還存在其它的設(shè)計(jì)問題。未按照建筑防火設(shè)計(jì)和冷庫建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，民用建筑功能復(fù)雜，人員密度大，國家規(guī)范是不允許在民用建筑中設(shè)置生產(chǎn)車間的。其次，地下冷庫未采用封閉樓梯間，造成地下冷庫與地面建筑物沒有進(jìn)行防火隔離，且沒有單獨(dú)的安全出口和疏散樓梯，造成了從地下冷庫到地面的煙霧快速擴(kuò)散。

2.動火作業(yè)產(chǎn)生的火星易導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生

2022年，杭州市臨平區(qū)杭州冰雪大世界的一名工人在維修消防水管時，違規(guī)使用電焊切割，導(dǎo)致爐渣從冰壁的縫隙中脫落，點(diǎn)燃了杭州冰雪大世界二樓的管道保溫材料殘片和裝潢材料。在冰雪大世界中，大量采用的是聚氨酯隔熱和仿真綠化，都不能達(dá)到不燃的要求。大火燃燒后，煙霧迅速擴(kuò)散，由于冰雪大世界與大樓內(nèi)部的防火隔離和防煙措施不完善，內(nèi)墻采用了聚氨酯夾芯鋼板，場所內(nèi)出口門采用保溫門代替防火門，造成火災(zāi)后迅速向二樓蔓延。引起室內(nèi)聚氨酯、仿真綠植等材料的大面積燃燒，產(chǎn)生了大量的高溫、有害氣體，釋放出的可燃煙氣聚集到一定程度發(fā)生爆燃。

大世界物業(yè)未經(jīng)許可就擅自關(guān)閉消防設(shè)備，吸氣式感煙報(bào)警系統(tǒng)始終未進(jìn)入工作狀態(tài)，預(yù)作用型自動噴淋系統(tǒng)不能正常工作。當(dāng)室內(nèi)的感煙報(bào)警器發(fā)出警報(bào)時，值班人員沒有及時處理，造成了火災(zāi)在早期無法得到有效地?fù)錅鏪4]。在這場大火中，造成4人喪生，2名消防員犧牲，19人受傷。

3.冷庫內(nèi)部缺乏有效的自動報(bào)警及滅火系統(tǒng)

由于在低溫、潮濕的冷庫中，煙霧在擴(kuò)散過程中會迅速降溫、沉淀，使得火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)不能對火情進(jìn)行快速、精確的檢測，導(dǎo)致冷庫內(nèi)部缺乏預(yù)警的技術(shù)手段，早期不能自動撲救火災(zāi)，使其發(fā)生的危險(xiǎn)性大大提高。

氨是一種重要的化學(xué)原料，為了便于運(yùn)輸和貯存，一般采用壓縮或冷卻的方法將氨氣壓縮成液氨，并將其貯存在耐壓的鋼瓶或鋼罐內(nèi)。液氨有一個非常重要的作用，就是用作制冷劑，在冷庫制冷中有著重大的作用。但氨氣也是一種化學(xué)危險(xiǎn)品，氨與空氣混合后，當(dāng)濃度達(dá)到16-25%時，遇明火將發(fā)生燃燒爆炸。在冷庫的氨氣制冷室，一般情況下是不太可能產(chǎn)生爆炸性氣體的，但是在貯存和使用中，存在著較大的泄露風(fēng)險(xiǎn)，這也是導(dǎo)致冷庫著火的主要因素之一。四川省仁壽縣金鳳食品有限公司在2013年四月的一次液氨泄露事件中，4人喪生，22人受傷。同年八月，上海翁牌冷凍工業(yè)有限公司液氨管道系統(tǒng)發(fā)生了一起液氨泄漏，造成15人喪生，25人受傷[5]。

二、冷庫消防安全的對策

（一）系統(tǒng)性的防火分隔措施

冷藏間與穿堂之間，應(yīng)設(shè)置為耐火極限不低于3.0小時的防火隔墻分隔，且安全出口應(yīng)有明顯的警示標(biāo)志。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，該防火隔墻可以起到很好的控制作用。目前，由于技術(shù)條件的制約，防火隔墻上設(shè)置的冷庫門還不能制成防火門。鑒于火災(zāi)時，火勢只在門口處蔓延，冷庫門并沒有強(qiáng)制要求使用防火門，只對冷庫門的門面和門芯板的可燃性做出了限制。冷庫的門必須用不燃的材料包覆，門芯的耐火性能不能低于B1級，這些措施都可以減緩火災(zāi)的蔓延[6]。

冷藏間內(nèi)各個防火分區(qū)之間，應(yīng)設(shè)置耐火極限不低于3.0小時的防火墻分隔。確因物流等用途而要求開口時，也要采取類似于防火墻的措施來進(jìn)行分隔。防火墻上設(shè)置的門可為甲級防火門、分隔水幕、特級防火卷簾等。為了確保開口部分的隔斷效果，必須對其開口的大小進(jìn)行限定，其開口的寬度不得超過6.0米，高度也不能超過4.0米。

氨制冷機(jī)房與變配電所貼鄰時，應(yīng)設(shè)置為耐火極限不低于3.0小時的防火墻分隔。該防火墻上不能穿越與配電無關(guān)的管道，穿過管道的周圍應(yīng)采用不燃材料進(jìn)行防火封堵。氨制冷機(jī)房控制室的防火隔墻上不應(yīng)開設(shè)其它洞口，確實(shí)需要開設(shè)時，隔墻上的觀察窗應(yīng)采用甲級固定防火窗，連通門也應(yīng)采用甲級防火門。

冷庫建筑內(nèi)通常附設(shè)辦公室、更衣室、值班室、休息室等輔助房間，這些與庫房生產(chǎn)、管理等直接相關(guān)的用房可布置在冷庫穿堂附近，應(yīng)采用耐火極限不低于25小時的防火隔墻和10小時的樓板與其他區(qū)域分隔，防火隔墻上開設(shè)的連通門也應(yīng)采用乙級防火門。輔助房間區(qū)域同時應(yīng)至少設(shè)置1個獨(dú)立的安全出口，火災(zāi)時能獨(dú)立疏散。

（二）非可燃的保溫隔熱材料

冷庫內(nèi)部絕熱層應(yīng)采用不燃材料。但是從國內(nèi)外的發(fā)展趨勢來看，當(dāng)前的冷庫保溫用的是輕質(zhì)復(fù)合夾芯板，并不能全部使用不燃材料。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016的相關(guān)要求，在冷庫庫房中，使用金屬面絕緣夾芯板等輕質(zhì)復(fù)合夾芯板時，其耐火性能必須達(dá)到B1級，并且是熱固性材料，在夾芯板的表面也應(yīng)使用不燃材料進(jìn)行保護(hù)[7]。同時，對庫房的空間進(jìn)行了相應(yīng)的限制。通過控制單一庫房的庫容，才能有效地控制各個房間的保溫材料用量，從而有利于消防撲救，減少火災(zāi)發(fā)生后的經(jīng)濟(jì)損失。

（三）增設(shè)氣體泄漏探測報(bào)警系統(tǒng)

氨氣制冷室的防爆設(shè)計(jì)一直是設(shè)計(jì)者和安全人員所關(guān)心的問題。氨氣是一種易燃性的有毒氣體，為防止發(fā)生爆炸和人員傷亡，保證冷庫的運(yùn)行安全，凡是使用氨（氨和二氧化碳混合）作為制冷劑的氨制冷機(jī)房，為能早期及時發(fā)現(xiàn)泄漏故障，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高運(yùn)行安全，機(jī)房內(nèi)部均應(yīng)設(shè)置氨氣泄漏探測報(bào)警系統(tǒng)。

當(dāng)室內(nèi)空氣中的氨氣含量超過25%時，氨氣報(bào)警系統(tǒng)會發(fā)出警報(bào)，并通過聲光報(bào)警系統(tǒng)，向室內(nèi)和室外發(fā)送警報(bào)。緊急切斷制冷機(jī)房供電電源，聯(lián)動強(qiáng)制打開制冷機(jī)房事故排風(fēng)機(jī)，將泄漏的氨氣快速排到室外，通風(fēng)的空氣流量將使氨氣濃度稀釋到4%以下。為避免在氨氣泄漏的狀態(tài)下，處于工作狀態(tài)中的應(yīng)急照明可能產(chǎn)生的火花、電弧所帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，氨制冷機(jī)房的應(yīng)急照明也應(yīng)按照爆炸性氣體環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（四）良好的消防救援條件

冷庫庫房是一個比較密閉的區(qū)域，外墻需設(shè)置必要的消防救援口，以保證消防人員可以進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行撲救。由于冷庫人員數(shù)量較少，且大部分工作人員都集中在穿堂區(qū)域，為了保證消防隊(duì)員可以順利通過穿堂進(jìn)行救援。在穿堂的外墻設(shè)置消防救援口，消防救援人員可根據(jù)現(xiàn)場情況上到裙房的屋面，并利用每一樓層的消防救援口進(jìn)行救援。同時，在每一層走廊的每個防火分區(qū)之間，都要有一個連接通道，以便消防救援人員能夠順利地到達(dá)庫房各處[8]。

（五）科學(xué)的消防安全管理

由于對冷庫消防安全的重要性認(rèn)識不足，致使冷庫建筑的消防安全監(jiān)督管理還存在一系列的問題。對正在建設(shè)和改造的冷庫，要加強(qiáng)動火管理。動火作業(yè)的監(jiān)護(hù)人必須掌握動火區(qū)域的危險(xiǎn)性和防控措施，并有相應(yīng)的應(yīng)急處理能力。在動火操作發(fā)生異常時，應(yīng)及時采取措施中止作業(yè)。在動火作業(yè)之前，必須將動火現(xiàn)場和周邊的可燃物清理干凈，并準(zhǔn)備好充足的滅火設(shè)備，以保證在突發(fā)情況下，能夠快速地進(jìn)行緊急處置。動火作業(yè)完畢后，要對現(xiàn)場進(jìn)行徹底的清掃，確保沒有任何殘余的火種。對已投入使用的冷庫，由消防部門會同住建、規(guī)劃等部門聯(lián)合開展專項(xiàng)整治，對不符合規(guī)范要求的，要立即整改，對存在重大安全問題，嚴(yán)重威脅公共安全的，要堅(jiān)決停止使用，避免冷庫火災(zāi)事故的再次發(fā)生。

結(jié)語

在消防審查工作中，現(xiàn)行的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還存在一定的盲區(qū)，消防安全缺乏嚴(yán)格而細(xì)致的規(guī)定，社會大眾對冷庫的火災(zāi)危險(xiǎn)性認(rèn)識不足、監(jiān)管不到位等，均導(dǎo)致冷庫建筑火災(zāi)頻發(fā)，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)日益突出，急需綜合施策，防范和抑制火災(zāi)事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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