倉儲式物流中心的消防設(shè)計與探討

1、安全技術(shù)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筑，隨著鄭州丹尼斯百貨規(guī)模的不斷擴大，幾年間，由原來的人民路店漸漸進展為數(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大路，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15.5 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。該工程依據(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)的面積均掌握在建筑設(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600

2、0m2)。防火分區(qū)一區(qū)、二區(qū)、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 2.1 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0.30MPa。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。 2.2 室外消火栓系統(tǒng) 依據(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 L/s。依據(jù)供水管網(wǎng)的

3、水壓和供水量，室外消防采納常高壓供水系統(tǒng)。基地內(nèi)另有兩項建筑，由于場地東西長380 m，南北寬120 m，考慮到消防車就近取水及工程的平安性，共設(shè)六個地上式消火栓，沿環(huán)狀消防車道及結(jié)合建筑單體布置狀況勻稱布置。 2.3 室內(nèi)消火栓系統(tǒng) 依據(jù)"建規(guī)'第8.5.2規(guī)定，室內(nèi)消火栓用水量為10L/s，同時使用水槍數(shù)量為2支，每支水槍的最小出水量為5L/s。由于高架貨架的貨物最高擺放高度為11.5 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

4、實水柱長度為：SK=(H1一H2)/sin45=1.41(H1一H2)=1.41(11.5一1)=14.8(m)。水槍口徑為19mm時，消火栓栓口壓力為0.265 MPa，流量為6.44 L/s。因此，本建筑的室內(nèi)消防設(shè)計用水量應(yīng)為12.88L/s。為平安起見，室內(nèi)消防設(shè)計用水量采納15L/s。 3 自動噴水滅火系統(tǒng)方案選擇 依據(jù)工程的詳細狀況，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： 3.1 采納雨淋系統(tǒng) 依據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(以下簡稱"噴規(guī)')4.2.5規(guī)定，室內(nèi)凈空高度超過6.1. 1(即采納快速響應(yīng)早期抑制噴頭的倉庫，室內(nèi)最大凈空高度為12m)規(guī)

5、定，但須快速撲救初期火災(zāi)的，應(yīng)采納雨淋系統(tǒng)。關(guān)于雨淋系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)問題，僅在"噴規(guī)'9.1.8中提到(雨淋系統(tǒng)和水幕系統(tǒng)的設(shè)計流量，應(yīng)按雨淋閥掌握噴頭的流量之和確定;多個雨淋閥掌握的并聯(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)。單個雨淋閥掌握的作用面積，按規(guī)范5.0.1規(guī)定，中輕危急級級為180m2，本建筑一個防火分區(qū)的面積為：6000m2，依據(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需快速撲救初期火災(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)

6、開啟，大量開式噴頭同時動作，勢必造成水患。因此該工程采納雨淋系統(tǒng)有點欠妥。 3.2 采納大空間智能滅火裝置 近幾年來，為了滿意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型主動噴水滅火裝置，廣東省領(lǐng)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(H12m)的設(shè)計供應(yīng)了新的設(shè)計理念和方法。大空間智能滅火裝置，相宜于生產(chǎn)儲存A類物品、最大凈空高度為625 m的倉庫、廠房等場所。該裝置對所愛護的區(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，完成從探測推斷火災(zāi)、到啟動裝置射水滅火、停止噴水等全過程的掌握。對于發(fā)覺火災(zāi)、撲

7、滅早期火災(zāi)，比一般的濕式自動噴水滅火系統(tǒng)具有不行比擬的優(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看法，但遲遲沒有得到答復(fù)。另外，由于該投資造價特殊高，設(shè)計者方案選擇時必需綜合考慮。 3.3 采納快速響應(yīng)早期滅火噴頭與貨架內(nèi)噴頭相結(jié)合的系統(tǒng) 依據(jù)建筑內(nèi)層高的不同和貨架布置形式的不同，采納不同類型的噴頭加以愛護。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)，依據(jù)"噴規(guī)'5.0.6，采納快速響應(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11.5 m)，依據(jù)"噴規(guī)'5.0

8、.6，僅在頂板下設(shè)置快速響應(yīng)早期抑制噴頭，將不能滿意有效滅火的需要，而在貨架內(nèi)增設(shè)噴頭，是對頂層噴頭滅火力量的補充，因此，我們采納了除在屋面頂板下布置流量系數(shù)為K=200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)K=80的一般噴頭。該方案具有系統(tǒng)形式簡潔、報警閥組數(shù)少、投資造價低，管理便利等優(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(rèn)為采納第三種設(shè)計方案具有造價低、系統(tǒng)簡潔等優(yōu)點，因此采納該方案更加合理。 4 自動噴水系統(tǒng)設(shè)計 4.1 依據(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(H12 m)部分按倉庫危急等級級設(shè)計，屋面下設(shè)置流量系數(shù)為K=200

9、的快速響應(yīng)早期滅火閉式噴頭。噴頭布置間距為3.OmX 3.0m，噴水用水量為：90L/s。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，因此實行在并排貨架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K=80噴頭。為更有效地撲滅初期火災(zāi)，要求貨架托盤必需采納通透性較強的托盤，噴頭布置間距為3.0mX3.0m。 (2)一層夾層下面為貨物分揀區(qū)，層高為6.9m，該區(qū)平常不積累貨物，僅在裝卸貨物的碼頭使用，因此該部分按倉庫危急等級級設(shè)置流量系數(shù)為K=80的噴頭即可滿意噴水強度的需要。噴頭布置間距為2.0 m

10、X 3.0 m(由結(jié)構(gòu)梁的布置而定)，噴水強度為：16 l/(minm2)，作用面積為：300m2，自動噴水用水量為：80L/s。 (3)高架倉庫夾層(夾層最高處層高為8m，貨物最大積累高度為5.5m)，按倉庫危急等級級設(shè)置流量系數(shù)為K：200的快速響應(yīng)早期抑制閉式噴頭。噴頭布置間距為3.0mX3.0m，噴水用水量為：90l/s。 4.2 自動噴水系統(tǒng)用水量 依據(jù)"噴規(guī)'9.1.5、9.1.6，當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)有不同類型系統(tǒng)或不同危急等級的場所時，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K=200的快速響應(yīng)早期抑制噴頭出水量與4只貨架內(nèi)

11、噴頭出水量之和的最大值，即95.32L/s(12X7.5+4X1.33：95.32)。 4.3 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K=200的快速響應(yīng)早期抑制噴頭的最低工作壓力為0.50MPa，而貨架內(nèi)噴頭和貨物分揀區(qū)K=80的一般玻璃球噴頭的最低工作壓力為0.10MPa，因此供水系統(tǒng)需依據(jù)壓力及防火分區(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，而安裝一般噴頭的管網(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，為削減管網(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

12、徑，并按不同防火分區(qū)、不同壓力設(shè)置報警閥組七套。考慮報警閥組若集中設(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，采納報警閥組分散設(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 5.1重超高建筑噴頭布置間距及最低工作壓力的問題 依據(jù)"噴規(guī)'5.0.6，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、屋面噴頭噴水力量得到補償時，本條并未給出應(yīng)根據(jù)表5.0.6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

13、出應(yīng)選用那種類型的噴頭，假如布置流量系數(shù)為K=80的噴頭，將不能滿意表5.0.6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)。 5.2 超高建筑作用面積的概念是否存在 在"噴規(guī)'表5.0.6中給出，采納快速響應(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。依據(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置間距為3.7 m，最小布置間距為2.4m，最大與最小布置間距12只噴頭的愛護面積之差為95.16 m2L(3.7X 3.7)X12一(3.0X3.0)X12，由于噴頭間距布置的不同愛護面積相差1.38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。 5.3 消防水箱容積及穩(wěn)壓設(shè)備出水量的問題 "噴規(guī)'10.3.1、10.3.2中規(guī)定，屋頂或氣給水設(shè)備的出水量為5L/s，供水時間為10min，但并未指出采納不同噴頭時以上兩項參數(shù)是否一樣，因一只一般噴頭工作壓力0.1MPa時出水量為1.33L