高架立体仓库防火设计存在的问题及对策

高架立体仓库防火设计存在的问题及对策

摘要：本文简要介绍了华民公司新制剂园区的高架立体仓库防火设计中的难点：防火分区难以划分、常规的消防设施难以发挥作用、火灾蔓延迅速，扑救难、高架库的结构稳定性难题，并提出相应的解决思路。

关键词：高架立体仓库；防火设计；问题及对策

近几年来，各地新建了许多大型仓储物品库和高架立体仓库，这类项目有几个特点：1、占地面积大、建筑单层高度高，2、物品堆积密集而且高，3、通行巷道狭窄，4、有分层的连体高架固定货架。

本人多年从事医药工程专业设计，其中最有代表性的是亚洲最大的抗生素制药企业——华北制药于2010~2011年进行了大型的技术升级改造项目，总投资达到了近60亿人民币。其中新头孢和新制剂厂区新建了当前国内最大、设备最先进的高架多温控全自动立体仓库，立体库采用了世界著名物流商德国dematic 的设计理念和设备，10条机器人通行巷道，货架设备高20.0米，阴凉区14排x112列x11层，货位数17248个、常温区6排x112列x11层，货位数7392个，总计24640个货位（因工艺保密要求，无法贴图，见谅）。

采用高架库提高了使用面积和仓储的使用效率，但在消防及安全疏散、火灾报警系统、防排烟系统等方面也提出了新问题。这些场所普遍存在空间跨度大、人员集中密集、功能复杂等特点。本文针对该类大空间建筑的火灾特性结合现行技术规范，从生产实际出发，对存在的难点进行了分析，并从性能化防火设计的角度进行了初步的探讨。

一、高架立体仓库在防火设计上存在的难点

1.防火分区难以划分。

依据《建筑设计防火规范》的要求，建筑专业在设计中常采用防火墙、防火门、防火卷帘等防火分隔措施来保证防火分区的面积，但在工业设计中，往往会和工艺的要求有冲突，这就限制了建筑物的使用功能，在科学性、合理性、经济性等方面都表现出一些弊端。该如何处理此类矛盾？

2.常规的消防设施难以发挥作用。

根据GB50116—2008《火灾自动报警系统设计规范》第9.2.1 条规定：对不同高度的房间，火灾探测器的选择，应符合下列要求：房间高度大于12m 时，不宜选择感烟探测器；房间高度大于8m 时，不宜选择感温探测器；房间高度大于6m 时，不宜选择A2、B、C、D、E、F、G 类感温探测器。GB50084—2001《自动喷水灭火系统设计规范（2005年版）》中闭式自动喷水灭火系统，其喷头最大设置高度为8米。而实际的高度都超过了规范的数值，对于高架库类的大空

间场采用这些常规的消防设施是难以正常发挥有效作用的，该如何合理设计？

3.火灾蔓延迅速，扑救难。

立体库往往充分利用每一寸的空间，因而堆垛物品摆放密集，再加上巷道狭窄，发生火灾时很难及时发现。而通透的高架又产生了烟囱效应，使火灾蔓延迅速。该如何考虑早发现、早控制的问题？

4. 高架库的结构稳定性难题。

在最不利的情况下火灾一旦发生，如何最大限度的保证结构的完整性，使人员得以安全疏散也是设计人员应该考虑周全的问题，高架库因为跨度较大，往往都采用钢架结构，整个公共支持层的重量都要加载到屋架，而最终传导到立柱和基础上，因为货架也要通过计算来确定基础尺寸，如果立柱基础过大，就会与货架的基础发生冲突，该如何解决？

二、高架立体仓库防火设计上的对策与措施

1.合理设置大空间建筑防火分区的划分。在一定时间内把建筑物的火势控制在一定区域内，防止在水平或垂直方向蔓延是非常重要的。现行消防技术规范防火分区划分，主要分为水平划分和竖向划分两种方式。立体仓库一般都设计成单层，主要考虑水平防火分区的划分。依据《建筑设计防火规范》规定：一、二级耐火等级建筑防火分区最大允许建筑面积为2500m2，当设自动灭火系统时可扩大一倍，当设在单层建筑或建筑首层，且按规范设置有自动喷水灭火系统、排烟设施和火灾自动报警系统，内部装修设计符合《建筑内部装修设计防火规范》的有关规定时不应大于10000m2。

防火分区的划分在采用防火墙确有困难的情况下，可用特级防火卷帘、普通防火卷帘加冷却水幕或单独设置防火分隔水幕进行分隔，防火墙必须同其它部位相通时须设甲级防火门、窗或相当于防火墙耐火极限的防火卷帘。

在华北制药新制剂项目的高架立体仓库设计项目中，巧妙并合理的对物流线进行布局，工艺、建筑、结构、水、暖、电等专业的技术人员进行了多次的技术论证会，在长153米，宽50米的区域内划分为A、B、C三个区域，采用新型的轻质隔断进行分隔，同时隔断必须与火灾自动报警系统联动，火灾时才能发挥防火分隔的作用，系统设计复杂，增加了许多细节处理，满足了建筑设计防火规范的要求，又使建筑物的使用功能得以最大程度的实现。

2.寻求适合高架库大空间场所的火灾自动报警探测器。由于高架库场所的建筑特点、烟气特征及其它因素（如空气流速、粉尘、温度、湿度等）的影响，常规火灾自动报警探测器很难应用在大空间场所，我们必须寻求其它类型的探测器。

（1）红外光束感烟探测器。普通的点型感烟探测器烟气须进入采样室，经

分析判断后才报警，而红外光束感烟探测器是利用烟颗粒具有遮光作用的原理，只要接收到光强度发生的变化就会报警。

（2）双波段火灾探测器。双波段火灾探测器是一种火焰探测器，可采集可见光（波段400um-700um）、红外光（波段800um-1200um），由于探测波段广、波长长，所以可以安装在距离火焰较远的地方，用于大面积和大空间的火灾探测，但这种探测器的灵敏度不是很高。

（3）空气采样火灾探测器。它主动抽取空气的成分进入激光分析器进行测量，判断是否发生火灾。保护面积最大可达2000m2，探测距离200多米，比较适合于大空间的火灾探测。在本次设计中采用了主动吸气型火灾探测器，布置示意如下（图1）。

图1 货架内水平采样管

根据多温控高架立体仓库现场保护环境，本仓库共采用高灵敏度的双管激光型探测器52台，探测器于1.5米处壁挂安装在货架上。在20米高货架上平均5米一层共敷设四层采样管。双管激光型探测器管长最长可达200米，单管不超过100米，采样孔间距5米。

布置示意如下（图2）

图2

1、货架内水平采样管道设置：

货架下拉管采样一般仅局限于高架贮存设施，也可用于封闭的货架或用来探测烟雾分层。探测器一般安装在货架末端的工作高度，管道水平布置在货架内的不同高度。

在货架内不同高度采样，进行早期探测，最大限度地减小出现火灾时造成的停工时间。管道安装在背对背货架之间，便于机械保护（即避开叉车工作区）。

空气采样式极早期烟雾探测报警管道系统布置较为灵活，因而可根据标准要求和实际需要放置探测系统。

本设计在货架区域用采样管代替普通的点式探测器或红外对射探测器，非货架区采用普通的点式探测器或红外对射探测，两者相结合。

3.选用适合高架库场所的自动喷水灭火系统。由于大空间不宜进行防火分