大型有轨巷道式高层货架仓库水灭火系统设计

大型有轨巷道式高层货架仓库目前广泛应用于各个 行业，而现行消防给水规范对高层货架仓库的灭火论述 较少，设计差异较大，本文仅从实际案例着手，对设计 过程中碰到的问题作一简单阐述，并对规范条文提出见 解，望规范组采纳。 参考文献
1. 中华人民共和国建设部 . GB50016-2006 中国计划出版社，2006 北京 2. 王增长主编. 建筑给水排水工程.-6 版. 中国建筑工业出版社， 2010 北京 3. 张亚峰,冯旭东,张伯仑,陈立宏,梁超,赵雷. 世博中心大会堂 舞台水消防系统设计. 给水排水, 2010, 36(6): 86~90 4.中华人民共和国建设部. GB50084-2001（2005年版） 水灭火系统设计规范.中国计划出版社，2005 北京 5. 黄晓家, 姜文源主编. 自动喷水灭火设计手册 . 中国建筑工业出 版社，2002 北京 自动喷 建筑设计防火规范 .
※通讯处：200092 上海市杨浦区辽源西路278号 电话：(021)51875277 手机：13636305343 E-mail：sdmzq@163.com
1.3 *115 * 10 * 0.1
60
*14 34.9 L / s ；
总计有轨巷道式堆垛机操作的多排高层货架仓库系 统初步设计流量为： 112.6L/s+34.9 L/s=147.6 L/s。 笔者对《给水排水》杂志 2011 年一篇论文《大型货 架储物仓库自动喷水灭火系统设计》 顶板下喷头的设计 流量计算持异议，不能理解为最高层货物仅靠顶板下喷 头保护，而直接套用文献 4 表 5.0.5-3 确定设计参数， 从而导致喷水强度取值过小。 建议规范组对表 5.0.5-4 表备注加以明确说明，
表中喷水强度数值没有明确是指仓库整体还是顶板 下喷的水强度，笔者认为是指顶板下喷水强度，具体分 析如下： 斯凯孚仓库货架放置木箱包装的不燃轴承物品，建 筑定性为戊类，其火灾危险等级为仓库危险级 I 级，表 5.0.5-4：仓库危险级 I 级储物高度为 4.5~6.0m，喷水强 2 度为 18 L/min.m ，而储物高度为 6.0~7.5m，货架内置 1 层喷头，开放 6 只，而喷水强度仍为 12+1J=12+6=18 2 L/min.m ，两者储物高度不同，喷水强度却一样，笔者可 认定此表中喷水强度仅为顶板下喷头的喷水强度，不是 仓库整体的喷水强度， 尽管顶板下喷头的设计流量一致， 考虑到储物高度 6.0~7.5m 大于储物高度 3.5~6.0m， 还有 货架内喷ห้องสมุดไป่ตู้设计流量补充，仓库整体的总计算设计流量 是随储物高度而递增的，理解顺畅，没有矛盾。 按此理解计算案例顶板下喷头的设计流量，文献 4 第 5.0.7 条 “货架储物仓库最大储物高度超过表 5.0.5-4
火灾危险等 级 储物高度 /m 3.5~4.5 4.5~6.0 6.0~7.5 3.0~3.5 仓库危险级 II 级 3.5~4.5 4.5~6.0 6.0~7.5 喷水强度 /L/min .m 12 18 12+1J 12 18 12+1J 12+2J 200 1.5 200 1.5
-1 -2
作用 面积 /m
2
持续喷 水时间 /h
仓库危险级 I级
2.0
图 2 货架仓库剖面图 仓储货架净高 28.6m,竖向货架 32 层， 第 1 层货架层 板位于 0.9m 处，1 层~24 层货架层板间高差 0.8m，25 层 ~32 层货架层板间高差 1.0m。 4.1 仓库喷头布置 文献 4 第 7.1.6 条“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”，若货架内设置喷头并满足此规定，则货架内 货物的摆放高度会因喷头的设置受到限制，喷头也易受 到货物的碰撞而导致误喷，依据文献 5 并借鉴《给水排 水》杂志 2011 年一篇论文《大型货架储物仓库自动喷水 灭火系统设计》 ，故在背靠背货架中间布置喷头，见图 3
的规定是，应设货架内置喷头，宜在自地面起每 4m 高度 处设置一层货架内喷头” ， 货架内置喷头设置点分别位于 第 4、9、14、19、24、28 层板间顶部，货架内共设置 6 层喷头，最高 32 层货架上置货物最高点高度为 27.8m， 由顶板下喷头保护。 货架内总设置了 6 层喷头，货架内置喷头层数＞2， 开放 14 只，表 5.0.5-4 备注“J”前的数字标识货架内 喷头的层数，很多设计人员会误认为则 1J→6J，喷水强 2 度为 12+6*J=12+6*14=96 L/min.m ，按此初步计算顶板 [5] 下喷头的设计流量为：1.3 *96*200÷60=416L/s；计算 结果过大，明显不合理。 笔者针对喷水强度“12+1J”初步分析，数字“12” 代指顶板下喷水强度基数， “J”代表火灾时货架内开放 的喷头数量， “J”前的数字为标识火灾时货架内开放的 喷头层数以及随危险等级递增的增强系数，按此理解， 2 顶板下喷水强度为 12+1J=12+14=26 L/min.m ，具体分析 如下： 假定火灾危险等级为仓库危险级 II 级，理论上随危 险等级的提高，喷水强度应该递增，按表 5.0.5-4 中 “12+2J”中“2J”解为火灾时货架内开放的喷头数量为 14 只，开放两层以及随危险等级递增的增强系数为 2， 按此理解，顶板下喷水强度为 12+2J=12+2*14=40 2 L/min.m ， 仓库危险级 II 级大于同等条件下仓库危险级 I 级的喷水强度，理论成立。 则初步可计算顶板下喷头的设计流量为： [5] 1.3 *26*200÷60=112.7L/s；计算结果合理。 货架内喷头的设计流量初步计算为：
背货架间喷头的间距为 2810mm，满足文献 4 第 5.0.7 条“货架内置喷头间距不应小于 2m，并不应大于 3m”的 要求，货架间内置喷头的上方设置 350mm*350mm 方形 集热挡水板。 4.2 自动喷水设计流量确定 文献 4 第 9. 1. 5 条规定： 设置货架内置喷头的仓库， 顶板下喷头与货架内喷头应分别计算设计流量，并应按 其设计流量之和确定系统的设计流量，疑难点在喷水强 度取值上。 文献 4 表 5.0.5-4 多排货架储物仓库的系统设计基本 参数：
注：表中字母“J”表示货架内喷头， “J”前的数字标识货 架内喷头的层数。
文献 4 表 5.0.7 货架内开放喷头数
仓库危险级 I II 货架内置喷头的层数 1 6 8 2 12 14 >2 14
图 3 背靠背货架中间喷头布置 自地面起每 4m 高度处设置一层背靠背货架间内置喷 头，流量系数为 K＝115。单排货架宽度为 660mm，背靠 背货架间距为 350mm，货架总宽度为 1670mm，则背靠
大型有轨巷道式高层货架仓库水灭火系统设计
马宗强
（上海同砚建筑规划设计有限公司 上海 200092） 摘要： 针对现行消防给水规范对大型有轨巷道式高层货架仓库水灭火系统设计论述较少，从实际案例 着手，分析设计过程中碰到的一些问题，并总结设计过程中的体会和见解，为类似仓库工程项目提供参考。 关键词：有轨巷道式 高层货架仓库 消火栓栓口水压 自动喷水设计流量 0 前言 和流量的要求，依据文献1，消防给水系统采用临时高压 随着国民经济的发展，生产的高度机械化、自动化， 给水系统，而《上海市大型物流仓库消防设计若干规 原材料、配套件以及制成品的数量不断增加，对物料搬 定》 ：仓库必须设置稳高压消防给水系统；国家规范与 运和贮存提出了越来越高的要求，促使了高层货架仓库 地方规范有异议时，本着从严要求系统选用稳高压给水 技术的迅速发展。 系统。 高层货架仓库一般指货架高度＞7m 且采用机械化操 3 消火栓栓口水压的取值 [1] 作或自动化控制的货架仓库 ，可采用高架叉车（即无 有轨巷道式高层货架仓库，货架密集，间距小，存 轨堆垛机）操作、有轨巷道式堆垛机操作，按规模划分 放高度高，火灾时室内消火栓灭火比较困难，再者高层 为小型 （库容量≤2000 个托盘） 、 中型 （库容量 2000-5000 货架以及仓库主体均为钢结构，火灾时发生的热量迅速 个托盘） 、大型（库容量＞5000 个托盘）仓库。 使室内高温化，随时有倒塌的危险，消防人员人身安全 有轨巷道式高层货架仓库一般指用高层货架储存货 很难得到保障，针对此种情况，笔者对有轨巷道式高层 物，以巷道堆垛起重机配合周围其他装卸搬运系统进行 货架仓库室内设置消火栓持异议，而规范规定须设置室 存取出入库作业，并由计算机全面管理和控制的一种自 内消火栓灭火，可布置在出、入库处或外围设备控制处， 动化仓库，本文结合实际案例仅对有轨巷道式高层货架 作为灭火辅助设施。 仓库水灭火系统作一阐述。 依据文献 1， 第 8.4.3 条 7 规定消火栓水枪充实水柱 1 工程概况 应经计算确定，首先按公式： 新发展斯凯孚仓库位于上海浦东新区外高桥保税 H - 1 31.2 - 1 区，建筑面积约 2.6 万 m2，建筑高度 31.5m，由低区高 S k 层高 37.3m ，水枪最大倾角 60° sin sin 6 0 架叉车（即无轨堆垛机）操作的 10.2m 高单排高架仓库、 高区有轨巷道式堆垛机自动化操作的 31.5m 高多排高层 计，满足规范不应小于 13m 的要求，其次按文献 2 公式 货架仓库以及卸货非仓储区等组成，单层钢结构，局部 a f Sk H q 10 以及 H xh hd H q H sk ， 计 混凝土框架结构，见鸟瞰图 图 1：
注：表中字母“J”表示货架内喷头， “J”前的数字标识 货架内喷头的层数。
增加开放、数量、增强系数的词语，明确 “J”为 货架内开放的喷头数量， “J”前的数字为标识火灾时货 架内开放的喷头层数以及随危险等级递增的增强系数， 避免误认为货架内置喷头的总层数。 5 总结
1- a f Sk
图 1 鸟瞰图 货架放置木箱包装的不燃轴承物品，托盘库容量为 89223 个，建筑定性为戊类仓储；设计时间为 2012 年。 2 消防给水系统的选用 由于市政自来水管网不能满足最不利点灭火的水压
算消火栓栓口所需水压，得出数据已超过 0.5MPa，水枪 的反作用力较大，消防人员难以操作，按实际计算取值， 还是按最大 0.5MPa 取值，笔者无从依据，经多方查询资 料， 查阅到文献 3 消火栓栓口压力取值 0.45MPa， 笔者借 鉴最终确定栓口水压为 0.5MPa。 4 高区有轨巷道式堆垛机操作的 31.5m 高多排货架仓库 喷头布置以及自动喷水设计流量确定 由于室内消火栓灭火有一定的难度性，不能进行有 效的灭火，则自动喷水灭火系统是高层货架仓库的主要 灭火设施，也是设计的一个难点，高层货架仓库剖面图 见图 2：