某自动化立体高架仓库的自动喷水灭火系统设计

某自动化立体高架仓库的自动喷水灭火系统设计

李慧娟

（安徽建筑工业学院土木工程学院 09安全一班 09201040114）

摘要自动化立体高架仓库已经广泛应用于物流仓储等诸多行业，但国内与其相关的消防系统设计规范和标准还较少。从实际案例设计分析并借鉴国外设计规范中的相关规定，介绍案例仓库的实际运行参数和自动喷水灭火系统的设计，并使用专业的水力计算软件对系统进行水力校核以保证系统的安全性。最后，提出对此类仓库进行自动喷水灭火系统设计和安装时应注意的事项。

关键词自动化立体高架仓库自动喷水灭火系统水力计算水力校核

１自动化立体高架仓库的概念及特点

自动化立体高架仓库又简称高架仓库，即货架高度超过7ｍ且采用机械化操作或自动化控制的货架仓库。一般采用多层至几十层的货架来储存单元货物，这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“立体仓库”。自动化高架仓库系统能自动存储和取出物料，采用高层货架存放货物，并以巷道式堆垛起重机为主，结合入库与出库周边机械设备来进行自动化仓储作业的一种仓库系统。

自动化立体高架仓库具有货架密集，货架间距小，货物存放高度高，储存物品数量大，火灾疏散扑救困难，空间面积大等特点，若不配套高效可靠的消

防系统，极易造成重大损失

2仓库消防设计参数的取值

仓库消防设计参数的取值包括消火栓系统、自动喷水灭火系统、灭火器配

置等三个方面。消防给水系统的设计主要是保证足够的水及时到达着火部

位，并均匀布水，使水起到冷却降温，达到灭火的目的。系统设计参数主要就

是确定设计供水量和要求的最低水压。建筑灭火器配置参数设计取值应根据其

生产、使用、储存物品的火灾危险性，可燃物数量，火灾蔓延速度，扑救难易程度等确定。

湿试系统开发喷头洒水的时间t

t = (Q/a)1/2

式中t- 喷头热敏元件动作最迟时间（s）

Q-场所设喷淋保护时最大热释放速率kw

a-场所的火灾增长系数kw/s2

a = a

f + a

m

房间内可移动可燃物火灾荷载规定的火灾增长系数a

f

= 2.6*10-6*q5/3(kw/s2)

T=L/v

v: —蔓延速率

T —消防火灾持续时间

L —以火焰封面延燃距离

故室内消火栓系统所需的水池容积为:

VI=Q x T x 3.6

V:一水池所需的容积，杯

Q —消防用水量，L/S

T—消防火灾延续时间，h

火灾区的闭式喷头会因受热破裂，当开放一只喷头后自动启动系统。喷头的开放将驱动水流指示器和湿式报警阀组的压力开关和水力警铃，并由压力开关直接自动启动自动喷水灭火系统消防给水泵。该系统也接受库区消防主机的控制，并自动起动报警装置，使库区消防管网充水。

3 自动化立体高架仓库的相关国内消防规范

（1）《建筑设计防火规范》（ＧＢ50016—2006，以下简称“建规”）强制性条文如下：8.5.1 下列场所应设置自动灭火系统，除不宜用水保护或灭火者以及本规范另有规定者外，宜采用自动喷水灭火系统：2．可燃、难燃物品的高架仓库和高层仓库（冷库除外）。

（2）《自动喷水灭火系统设计规范》（ＧＢ50084—2001，2005版，以下简称“喷规”）强制性条文如下表2 货架储物仓库的最大净空高度或最大储物高度超过本规范表5.0.5－1～表5.0.5－6、表5.0.6的规定时，应设货架内置喷头。宜在自地面起每4ｍ高度处设置一层货架内置喷头。当喷头流量系数Ｋ＝80时，工作压力不应小于0.20ＭＰａ；当Ｋ＝115时，工作压力不应小于0.10ＭＰａ。喷头间距不应大于3ｍ，也不宜小于2ｍ。计算喷头数量不应小于表5.0.7（见本文表2）的规定。货架内置喷头上方的层间隔板应为实层板。

表2 货架内开放喷头数（“喷规”表５．０．７）

货架内置喷头宜与顶板下喷头交错布置，其溅水盘与上方层板的距离，应符合本规范7.1.3条的规定，与其下方货品顶面的垂直距离不应小于150ｍｍ。7.1.7 货架内喷头上方的货架层板，应为封闭层板。货架内喷头上方如有孔洞、缝隙，应在喷

头的上方设置集热挡水板。集热挡水板应为正方形或圆

形金属板，其平面面积不宜小于0.125ｍ２，周围弯边的下沿，宜与喷头的溅水盘平齐。

4 案例介绍

4．１案例概况

（1）储藏产品和防火墙耐火极限。某高架仓库储藏产品主要是倒车雷达、防盗器、停车辅助系统、定位系统等电子产品。储存物品的火灾危险性为丙类２项，面积＜1500ｍ２，用4ｈ防火墙（200ｍｍ厚加气混凝土砌块墙）分隔，墙上开门为甲级防火门；防火分区之间用３ｈ防火墙（200ｍｍ厚加气混凝土砌块墙）或防火卷帘（耐火极限不小于3ｈ）分隔。

（2）货物。①托盘：１300ｍｍ×600ｍｍ×270ｍｍ（Ｌ×Ｗ×Ｈ），货物码放于托盘上。②货物包装形式：纸箱包装。

（3）高层货架。①货架区占地：36ｍ×18ｍ×25.2ｍ（Ｌ×Ｗ×Ｈ）。②货位数：4排×27列×17层，共１846个货位。③货位尺寸：Ａ型1250ｍｍ×850ｍｍ×90ｍｍ（Ｌ×Ｗ×Ｈ），Ｂ型1250ｍｍ×850ｍｍ×600ｍｍ（Ｌ×Ｗ×Ｈ）。④货架形式：冷轧型钢，牛腿式。

（4）采用巷道式堆垛机系统

(5)仓库地上高度5米，地下3.5米，采用5MV火源。

4．２系统设计

（１）由于库房内未设置采暖系统，因此设计为单联锁带低气压监测预作用自动喷水灭火系统：平时预作用阀后管网充满低压空气，火灾自动报警有早期报警的监测功能，能随时发现系统中管网的渗

和损坏情况，提高了系统的安全可靠性。

（２）屋顶设计为仓库Ⅰ级，系统设计喷水强度为18Ｌ／（ｍｉｎ·ｍ２），作用面积200ｍ２，持续喷水时间1.5ｈ，最不利点喷头工作压力0.1ＭＰａ。

（３）由于货架高度为25.2 ｍ，根据“喷规”5.0.6条，仅在顶板下设置快速响应早期抑制喷头，将不能满足有效灭火的需要，而在货架内增设喷头，是对顶层喷头灭火能力的补充，因此，本工程采用了除在屋面顶板下布置流量系数为Ｋ＝115的快速响应早期抑制喷头外，还在货架内安装流量系数Ｋ＝115的快速响应早期抑制喷头，设计开启喷头数为14只。货架内的喷淋管线共设置了5层。喷头布置见图１～图。根据建筑内层高的不同和货架布置形式的不同，采用不同类型的喷头加以保护根据《建筑灭火器配置设计规范》GBSO14O 一 2005，要求各层应配置的灭

本工程灭火器配置级别为中危险级，以一层仓库面积1500m2为例，有消火淋设施。计算公式为:

Q=K x S/U

Q —计算单元的最小需配灭火级别(A或B)

K—修正系数;

S —计算单元的保护面积;

U —火灾场所单位灭火级别最大保护面积，mZ/A或mZ/B

层面支状管网计算结果