倉儲式物流中心的消防設(shè)計與探討

1、倉儲式物流中心的消防設(shè)計與探討1工程概況 丹尼斯物流中心由鄭州丹尼斯百貨有限公司建造，隨著鄭州丹尼斯百貨規(guī)模的不斷擴大，幾年間，由原來的人民路店逐漸發(fā)展為數(shù)個商店的連鎖商業(yè)。本工程位于鄭東新區(qū)航海東路與第一大街交匯處，該地塊東臨京珠高速公路，西臨一零七國道，交通條件便利。該工程建筑結(jié)構(gòu)為輕型坡屋頂鋼架結(jié)構(gòu)，建筑面積為21800m2，建筑最大層高為155 m，內(nèi)部設(shè)高架貨架區(qū)、低架貨架區(qū)、貨物分揀區(qū)。該物流中心儲存物品類別為丙類。該工程根據(jù)建筑面積和層高的不同分為四個防火分區(qū)，每個防火分區(qū)的面積均控制在建筑設(shè)計防火規(guī)范(以下簡稱“建規(guī)”)的允許范圍之內(nèi)(即不超過6000m2)。防火分區(qū)一區(qū)、二區(qū)

2、、三區(qū)包括部分高架貨架區(qū)和部分貨物分揀區(qū)，四區(qū)為夾層低架倉庫區(qū)。防火分區(qū)之間用耐火等級不小于3 h的防火卷簾、防火墻分隔。屋頂鋼梁、檁條及貨架均涂刷防火涂料，耐火等級不小于3h。2 消火栓系統(tǒng)的設(shè)計21 消防水源本建筑有兩路水源，分別從不同的市政道路上引入兩根DN300的給水管，并在院區(qū)內(nèi)形成DN300的環(huán)狀給水管網(wǎng)。本工程所在地水壓約為030MPa。室外設(shè)250m3消防水池一座，消防水量不足的部分由市政給水管網(wǎng)補充。22 室外消火栓系統(tǒng)根據(jù)“建規(guī)”的規(guī)定，耐火等級為一、二級的丙類倉庫，室外消防用水量為：45 Ls。根據(jù)供水管網(wǎng)的水壓和供水量，室外消防采用常高壓供水系統(tǒng)?；貎?nèi)另有兩項建筑，由

3、于場地東西長380 m，南北寬120 m，考慮到消防車就近取水及工程的安全性，共設(shè)六個地上式消火栓，沿環(huán)狀消防車道及結(jié)合建筑單體布置情況均勻布置。23 室內(nèi)消火栓系統(tǒng)根據(jù)“建規(guī)”第852規(guī)定，室內(nèi)消火栓用水量為10Ls，同時使用水槍數(shù)量為2支，每支水槍的最小出水量為5Ls。由于高架貨架的貨物最高擺放高度為115 m，在撲滅火災(zāi)時，為防止消防人員被火焰輻射烤傷或倒塌的著火貨物砸傷，因此水槍的傾斜角度一般不宜超過45度，水槍傾斜射流的滅火示意圖如圖l所示。 經(jīng)計算，水槍的傾斜角為45時所需的直流水槍充實水柱長度為：SK(H1一H2)sin45°141(H1一H2)141(115一1)14

4、8(m)。水槍口徑為19mm時，消火栓栓口壓力為0265 MPa，流量為644 Ls。因此，本建筑的室內(nèi)消防設(shè)計用水量應(yīng)為12.88Ls。為安全起見，室內(nèi)消防設(shè)計用水量采用15Ls。3 自動噴水滅火系統(tǒng)方案選擇根據(jù)工程的具體情況，對本工程自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計考慮了以下三種設(shè)計方案：31 采用雨淋系統(tǒng)根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(以下簡稱“噴規(guī)”)425規(guī)定，室內(nèi)凈空高度超過61.1(即采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭的倉庫，室內(nèi)最大凈空高度為12m)規(guī)定，但須迅速撲救初期火災(zāi)的，應(yīng)采用雨淋系統(tǒng)。關(guān)于雨淋系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)問題，僅在“噴規(guī)”918中提到(雨淋系統(tǒng)和水幕系統(tǒng)的設(shè)計流量，應(yīng)按雨淋閥控制噴頭的流

5、量之和確定；多個雨淋閥控制的并聯(lián)系統(tǒng)，其系統(tǒng)設(shè)計流量應(yīng)按同時啟用雨淋閥的流量之和的最大值確定)。單個雨淋閥控制的作用面積，按規(guī)范501規(guī)定，中輕危險級級為180m2，本建筑一個防火分區(qū)的面積為：6000m2，根據(jù)規(guī)范則需要安裝34個雨淋閥，如防火分區(qū)內(nèi)任一點發(fā)生火災(zāi)，噴頭動作同時按幾個考慮?另外，倉儲式建筑是否屬于必須迅速撲救初期火災(zāi)的建筑，規(guī)范中并未明確規(guī)定。同時，我們考慮到初期火災(zāi)幾個噴頭噴水即可滅火，而雨淋系統(tǒng)一經(jīng)開啟，大量開式噴頭同時動作，勢必造成水患。因此該工程采用雨淋系統(tǒng)有點欠妥。 32 采用大空間智能滅火裝置近幾年來，為了滿足高大空間自動噴水的要求，國內(nèi)幾家廠商研制出了大空間智能

6、型主動噴水滅火裝置，廣東省率先編寫出了大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范。該滅火裝置的研制為解決超高建筑(H>12m)的設(shè)計提供了新的設(shè)計理念和方法。大空間智能滅火裝置，適宜于生產(chǎn)儲存A類物品、最大凈空高度為625 m的倉庫、廠房等場所。該裝置對所保護的區(qū)域始終處于全方位的監(jiān)控狀態(tài)，將紅外傳感技術(shù)、計算機信號處理和通信技術(shù)有機的結(jié)合起來，完成從探測判斷火災(zāi)、到啟動裝置射水滅火、停止噴水等全過程的控制。對于發(fā)現(xiàn)火災(zāi)、撲滅早期火災(zāi)，比普通的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)具有不可比擬的優(yōu)越性。但是，該規(guī)范目前僅為廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)，河南省是否能以該規(guī)范為設(shè)計依據(jù)，我們已申報省消防總隊征求意見，但遲遲沒有得

7、到答復(fù)。另外，由于該投資造價特別高，設(shè)計者方案選擇時必須綜合考慮。 33 采用快速響應(yīng)早期滅火噴頭與貨架內(nèi)噴頭相結(jié)合的系統(tǒng)根據(jù)建筑內(nèi)層高的不同和貨架布置形式的不同，采用不同類型的噴頭加以保護。對于建筑內(nèi)層高小于12 m的倉庫部分(貨架最大高度為6m)，根據(jù)“噴規(guī)”506，采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭；對于建筑內(nèi)層高大于12 m的倉庫部分(貨架最大高度為115 m)，根據(jù)“噴規(guī)”506，僅在頂板下設(shè)置快速響應(yīng)早期抑制噴頭，將不能滿足有效滅火的需要，而在貨架內(nèi)增設(shè)噴頭，是對頂層噴頭滅火能力的補充，因此，我們采用了除在屋面頂板下布置流量系數(shù)為K200的快速響應(yīng)早期滅火噴頭外，還在貨架內(nèi)安裝流量系數(shù)K80

8、的普通噴頭。該方案具有系統(tǒng)形式簡單、報警閥組數(shù)少、投資造價低，管理方便等優(yōu)點。通過對上述三種方案的比較，經(jīng)與當(dāng)?shù)叵乐鞴懿块T的協(xié)商，筆者認為采用第三種設(shè)計方案具有造價低、系統(tǒng)簡潔等優(yōu)點，因此采用該方案更加合理。4 自動噴水系統(tǒng)設(shè)計41 根據(jù)層高及防火分區(qū)的特點，管網(wǎng)系統(tǒng)分三個部分(1)高架倉庫(H>12 m)部分按倉庫危險等級級設(shè)計，屋面下設(shè)置流量系數(shù)為K200的快速響應(yīng)早期滅火閉式噴頭。噴頭布置間距為3OmX 30m，噴水用水量為：90Ls。高架貨架分五層，每層層高為2m，若每層貨架內(nèi)設(shè)置噴頭，貨架內(nèi)貨物的擺放高度因噴頭的設(shè)置要求受到限制，且工作人員工作時極易誤碰噴頭，因此采取在并排貨

9、架5m的通道中間布置噴頭，從下到上每兩層布置一排流量系數(shù)為K80噴頭。為更有效地撲滅初期火災(zāi)，要求貨架托盤必須采用通透性較強的托盤，噴頭布置間距為30mX30m。(2)一層夾層下面為貨物分揀區(qū)，層高為69m，該區(qū)平時不堆積貨物，僅在裝卸貨物的碼頭使用，因此該部分按倉庫危險等級級設(shè)置流量系數(shù)為K80的噴頭即可滿足噴水強度的需要。噴頭布置間距為20 mX 30 m(由結(jié)構(gòu)梁的布置而定)，噴水強度為：16 l(min·m2)，作用面積為：300m2，自動噴水用水量為：80Ls。(3)高架倉庫夾層(夾層最高處層高為8m，貨物最大堆積高度為55m)，按倉庫危險等級級設(shè)置流量系數(shù)為K：200的快

10、速響應(yīng)早期抑制閉式噴頭。噴頭布置間距為30mX30m，噴水用水量為：90ls。42 自動噴水系統(tǒng)用水量根據(jù)“噴規(guī)”915、916，當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)有不同類型系統(tǒng)或不同危險等級的場所時，系統(tǒng)的設(shè)計流量，應(yīng)按其設(shè)計流量的最大值確定。因此，自動噴水系統(tǒng)的設(shè)計用水量，應(yīng)為12只K200的快速響應(yīng)早期抑制噴頭出水量與4只貨架內(nèi)噴頭出水量之和的最大值，即9532Ls(12X75+4X133：9532)。43 自動噴水滅火系統(tǒng)壓力的確定及報警閥組的設(shè)置由于K200的快速響應(yīng)早期抑制噴頭的最低工作壓力為050MPa，而貨架內(nèi)噴頭和貨物分揀區(qū)K80的普通玻璃球噴頭的最低工作壓力為010MPa，因此供水系統(tǒng)需根據(jù)壓力及

11、防火分區(qū)的不同分區(qū)分壓供水，并分別設(shè)置報警閥組，自動噴水滅火系統(tǒng)水泵供水壓力按最不利點的快速響應(yīng)早期抑制噴頭壓力設(shè)計，而安裝普通噴頭的管網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)減壓閥組減壓后供水。由于噴水系統(tǒng)設(shè)計流量大、管路長，為減少管網(wǎng)最遠與最近作用面積因管網(wǎng)阻力而產(chǎn)生的壓力差，保證壓力均恒，因此適當(dāng)放大供水主干管管徑，并按不同防火分區(qū)、不同壓力設(shè)置報警閥組七套?？紤]報警閥組若集中設(shè)在消防水泵房內(nèi)，從泵房到四個防火分區(qū)的七根供水主干管的敷設(shè)不僅占用有效的建筑空間，而且因耗材的太多將會增加工程的造價，因此，采用報警閥組分散設(shè)置在各個防火分區(qū)內(nèi)的布置方式。5關(guān)于超高建筑消防設(shè)計的探討51重超高建筑噴頭布置間距及最低工作壓力的問

12、題根據(jù)“噴規(guī)”506，最大凈空在本表規(guī)定范圍之內(nèi)時，表中給出了噴頭布置最大間距和最低工作壓力，而凈空超出本表規(guī)定，且貨架內(nèi)設(shè)置噴頭、屋面噴頭噴水能力得到補償時，本條并未給出應(yīng)按照表506那一款確定屋面噴頭布置的間距及噴頭最低工作壓力。再者，貨架內(nèi)噴頭未指出應(yīng)選用那種類型的噴頭，如果布置流量系數(shù)為K=80的噴頭，將不能滿足表506中規(guī)定的噴水強度的要求，而流量系數(shù)為K=200的噴頭又不適應(yīng)布置在貨架內(nèi)。52 超高建筑作用面積的概念是否存在在“噴規(guī)”表506中給出，采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭，其設(shè)計流量應(yīng)按作用面積內(nèi)12只噴頭的出水量確定。根據(jù)“噴規(guī)”及參照美國FM標(biāo)準(zhǔn)，快速響應(yīng)早期抑制噴頭的最大布

13、置間距為37 m，最小布置間距為24m，最大與最小布置間距12只噴頭的保護面積之差為9516 m2L(37X 37)X12一(30X30)X12，由于噴頭間距布置的不同保護面積相差138倍，而作用面積又沒有明確給出大小，本表中“作用面積內(nèi)同時開放的噴頭數(shù)”是否應(yīng)加以修改。53 消防水箱容積及穩(wěn)壓設(shè)備出水量的問題“噴規(guī)”10.31、1032中規(guī)定，屋頂或氣給水設(shè)備的出水量為5Ls，供水時間為10min，但并未指出采用不同噴頭時以上兩項參數(shù)是否一樣，因一只普通噴頭工作壓力01MPa時出水量為133Ls，而K=200的快速響應(yīng)早期抑制噴頭工作壓力050MPa時出水量為746Ls。該項參數(shù)是否應(yīng)根據(jù)噴頭的不同分別規(guī)定。6 結(jié)語 綜上所述，采用合理的消防設(shè)計方案，可以降低超高類物流建筑基建造價、降低成本，是控制火災(zāi)、有效滅火設(shè)計的關(guān)鍵之所在。關(guān)于“噴規(guī)”中一些不太明確的設(shè)計參數(shù)問題，希望在新“噴規(guī)”的修訂中給予明確。 參考文獻：1 黃曉家，姜文源，等自動