高架仓库消防设计探讨

高架仓库消防设计探讨

摘要：本文通过对现有的《建筑设计防火规范》GB 50016—2006和《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005年版)等相关规定的理解，以广东某医药物流中心的设计为案例，在总结以往高架仓库设计经验的基础上，在满足国家和地方相关规范和标准的前提下，提高安全可靠以及经济适用性，尽量杜绝事故或减小事故造成的损失。对设计工作中遇到的相关技术问题进行总结与探讨。

关键词：高架仓库；货架内喷头；防火分隔水幕；

引言：随着中国经济的快速发展，物流产业也飞跃发展，由于高架仓库具有节约用地、机械化自动化程度高、缩短交货时间等优势，在药品物流中的应用日趋增多，得到广大业主的青睐,也显示了突出的社会经济效益。同时高架仓库是物资大量集中的地方，一旦发生火灾，火灾蔓延速度快、疏散扑救困难，容易造成重大财产损失，同时影响也大。安全可靠的消防设计就成为整个高架仓库设计中很重要的部分，而给排水专业的消防设计作为具体消防措施的实施者，显而易见地成为重中之重。高货架仓库火灾，一直就是自动喷水灭火系统的技术难点，因此，一个经济合理、安全可靠的高架仓库给排水消防设计是项目建设成败的关键因素之一。

1．工程概况

该医药物流仓库总建筑面积19131m2，建筑物总体积大于50000m3，建筑平面布置区域分为高架仓库区、阴凉库区、常温库区和待发区；其中高架仓库建筑高度高为24.0m ,货架总高度21m，单层货架高度为1.5米，总共13层货架，背靠背设置货架间距为0.5m，中间设置自动堆垛机的货架间距1.6m；其它库区建筑高度9.8m，货架高度5m，单层货架高度2.5m，共2层货架。

根据《建筑设计防火规范》GB 50016—2006中相关规定，建筑专业设计建筑物耐火等级为二级，采用防火墙将四个库区分为四个防火分区。依据仓库储存物资的物理化学性质，本工程采用消火栓系统、自动喷淋喷水系统、磷酸铵盐干粉灭火器等；同时在计算机控制中心各个房间设计CO2气体灭火系统。

2.消火栓系统设计

根据《建筑设计防火规范》第8.2.2条中表8.2.2-2和8.4.1条中表8.4.1分别查出室外和室内消火栓用水量。同时按规范规定室内外消火栓管道均成环布置，同时高架仓库室内消火栓布置应保证每一个防火分区同层有两支水枪的充实水柱同时到达任何部位，水枪的充实水柱不小于10m。

但在设计过程中，我发现消火栓的水带一般是25m长，当发生火灾时每排货架相当于是一堵21m高的长墙挡在中间，消火栓水带很难通过货物的缝隙横向穿过货架去扑灭火灾，也难实现规范规定的保证每一个防火分区同层有两支水

枪的充实水柱同时到达任何部位，除非消火栓布置在每排货架边上，但货架间设置自动堆垛机，根本没有多于的空间设置消火栓，而相关规范也没有具体的规定，在与工艺及相关人员讨论后提出让工艺专业在布置消火栓附近的横向货架上空出一排货架的空间作为消防水带穿越的空间，这样虽然满足了规范要求但减少了货物堆放数量，同时这样在实际的操作上还不是很方便。希望相关部门能和货架研究生产单位有一个比较紧密的接触，研究和协商出更满意和明确的规定，统一设计人员的理解，便于进行标准化设计。

3.自动喷水灭火系统设计

3.1仓库货架区喷头参数设计

依据《建筑设计防火规范》的定义，高架仓库就是货架高度超过7m 且机械化操作或自动化控制的货架仓库。本项目仓库货架既有高于7m的高架仓库还有货架高度为5m的仓库。《自动喷水灭火系统设计规范》中第6．1．1 规定：采用闭式系统场所的最大净空高度不应大于表6．1．1的规定，仅用于保护室内钢屋架等建筑构件和设置货架内置喷头的闭式系统，不受此表规定的限制。

表6.1.1 采用闭式系统场所的最大净空高度（m）

设置场所采用闭式系统场所的最大净空高度

民用建筑和工业厂房8

仓库9

采用早期抑制快速响应喷头的仓库13.5

非仓库类高大净空场所 12

同时依据《自动喷水灭火系统设计规范》中第5. 0. 7规定：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，工作压力不小于0.20MPa；当k＝115时，工作压力小于2m。计算喷头数量不应小于表5.0.7的规定。

表5.0.7 货架内开放喷头数

仓库危险级货架内置喷头的层数

1 2 >2

Ⅰ 6 12 14

Ⅱ8 14

Ⅲ10

本工程高架仓库区货架高度21米单层货架1.5，设计每二层货架设置一层喷头，每层喷头高度为3m，共设置6层货架内喷头，同时货架内和屋面顶板下均选择K=115的快速响应喷头。货架内喷头均设置在背靠背的二个相邻货架之间，在每个喷头的上方设置面积为0.19m2的圆形集热挡水板。本项目货架内置喷头层数为6层，为仓库危险Ⅱ级，依据表5.0.7选择最不利点处的14个喷头计算喷水量；顶层喷头水量计算规范并没给出明确的计算方法，本次设计按《自动喷水灭火系统设计规范》中表5.0.5－3中单、双排货架储物仓库的最高级别用水量参数取作用面积、喷水强度和作用时间（2h）来计算水量。对于阴凉库区、常温库区和待发区仓库高度都没超过13.5m，规范中没有明确规定采用哪种形式的水量计算和喷头选型，本工程选用最安全和最成熟的K200 ESFR早期抑制快速响应喷头，火灾持续时间取 1.5h。

《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001(2005年版)中虽然对前一版规范中关于仓库部分列出了多种仓库类型的参数，明确和细化了仓库的分类，方便于设计人员选择设计参数；但在本项目实际工程中，特别是对于高架仓库，还没有明确喷头的选型，作用面积和喷水强度，在实际的工程设计中设计人员没有一个统一的标准，都是靠个人的理解来选择，在和业主和消防部门沟通中也缺乏明确的条款，这也可能是高架仓库自动喷水灭火的难点所在，希望在以后的规范和规程中能明确。

3.2开孔处防火分隔水幕系统设计

物流中心四个库区分为四个防火分区，但有些相邻库区有传输设备的开孔，按照《建筑设计防火规范》中7.1.5 条规定：防火墙上不应开设门窗洞口，当必须开设时，应设置固定的或火灾时能自动关闭的甲级防火门窗。按照条纹解释：设计中如遇到工艺或使用等要求，必须在防火墙上开口时，应在开口部位设置防火门窗或其他相等效的防火分隔措施；所设置的防火设施也各异，可采用防火窗、防火卷帘、防火阀、水幕等。工程中这种小的传输带开孔比较分散同时还比较多，经考察上海某相同类型医药物流中心的做法，同时与消防部门协商决定采用防火分隔水幕，按标准图集04S206页37中的ZSFW系列感温释放阀系统的做法设置2排开式洒水喷头。

4.其它消防设施的探讨

针对传统闭式系统存在的不足，有些大空间的商场和仓库采用了大空间智能型主动喷水灭火系统，该系统集火灾探测和喷水灭火与一体，利用红外线传感技术，全天候对保护对象进行监控，一旦发生火灾会及时喷水灭火，当火灾扑灭后系统自动关闭，最大限度的减少了水渍损失。此系统对自动控制设备要求高，但对对大空间场所的消防灭火效果好，同时也是对传统闭式系统的有力补充。本工程因货架顶到建筑屋面钢梁底只有1m的空间，这个空间布满了空调的风管，同