關于卷煙制品高架立體倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)設計分析

文/劉朝標 廣州大學建筑設計研究院 廣東廣州 510000

高架倉庫是一種新型的倉儲建筑，其不僅具有較高的自動機械化程度，而且設計規(guī)模和設計成本也是十分顯著。目前，一些大型卷煙企業(yè)都會通過高架立體倉庫來儲存煙草成品，這些成品在實際存儲過程中，對于環(huán)境的要求十分之高，且大多為厭水可燃物，不僅容易引發(fā)火災事故，而且對于水漬污染也是極為抵觸。所以，為了確保卷煙制品的存儲質量，降低火災風險，相關企業(yè)都會在高架立體倉庫中，安裝自動噴水滅火系統(tǒng)，其安裝設計的合理與否，可直接影響到高架倉庫的防火能力，因此，對其系統(tǒng)設計進行深入的分析十分必要。

1、高架倉庫火災特點分析

所謂高架倉庫，是指具有一定自動機械化程度，貨架高度大于7 m以上的貨架倉庫，該倉儲建筑起源于19世紀50年代中期的美國，至今為止，在我國行業(yè)中的應用已有幾十年的歷史，且應用范圍越來越寬泛。之所以會有這種顯著的成效，主要原因是因為高架倉庫的貨架較高，儲存量較大，且能夠進行自動化搬運。

但是在實際應用時，高架倉庫也有其不盡人意的地方，尤其是在防火安全方面，因為高架倉庫能夠儲存大量的物品和相關運輸設備，所以一旦出現(xiàn)火災事故，其蔓延速度十分之快，內置的型鋼貨架也會發(fā)生嚴重的變形倒塌。同時，由于火焰會沿著倉庫的豎向和水平縫隙向上蔓延，所以在發(fā)生火災事故時，火勢蔓延會較為迅速，很難依靠自動噴水滅火系統(tǒng)進行全面控制。因此，為了提高高架倉庫的防火安全能力，就要對現(xiàn)有的自動噴水滅火系統(tǒng)設計進行合理的優(yōu)化，提高系統(tǒng)消防功能，這樣才能確保高架倉庫的消防安全，使其更好的保護所存物品。

2、自動噴水滅火系統(tǒng)設計

2.1 工程簡介

東莞市某卷煙物流配送中心1號倉庫的總高度為26.70m，建筑面積3342.8m，主要為鋼結構屋面，其內部共分為4個堆貨巷道和32列9層貨架，每層貨架高度為2315mm。按照國家所頒布的建筑設計防火規(guī)范要求，該卷煙廠高架倉庫等級為丙類可燃物品倉庫，必須設置相應的自動滅火裝置，但由于現(xiàn)行的消防技術標準對于卷煙倉庫自動滅火設施型號沒有明確的規(guī)定，所以，合理、高效的選擇自動滅火裝置系統(tǒng)，是該卷煙廠迫在眉睫的工作之一。

2.2 系統(tǒng)設計

目前，煙草行業(yè)常用方式為預作用自動噴水滅火系統(tǒng)。預作用自動滅火系統(tǒng)即準工作狀態(tài)時配水管道內不充水，由火災自動報警系統(tǒng)自動開啟預作用報警閥后，轉換成濕式系統(tǒng)的閉式系統(tǒng)。本設計采用預作用系統(tǒng)加大空間智能滅火裝置聯(lián)合配置。

2.2.1 噴頭設計

該卷煙高架倉庫由于總高度26.7m超過普通噴頭的保護范圍，在頂板下設置標準型大空間智能滅火裝置。配置ZSD紅外探測器及ZDMP0.2/5s-ZSD40A型智能噴頭，噴頭標準射水流量5L/s，保護半徑6m，噴水強度設置在2.5L/min.m2，工作壓力0.25MPa。查《大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)技術規(guī)程》CECS 263: 2009，按同時開啟噴頭數(shù)16個，每個智能型紅外探測組件控制4個噴頭，則系統(tǒng)設計流量為80L/s，火災延續(xù)時間取1h。平面布置如下1所示。

貨架內相應位置處設置內置噴頭，其與地面距離盡量保持在4m之內，單層貨架高2.315m，層層設置噴頭，并增加集熱罩。考慮到探測準確性，該項目采用預作用系統(tǒng)，按多排貨架儲物危險級I級設防，選取噴頭流量系數(shù)K=115，動作溫度68℃，噴頭工作壓力0.15MPa，噴水強度設置在8L/min.m2，則系統(tǒng)設計流量為28L/s，火災延續(xù)時間取1.5h。并且在每層貨架之間預留出300mm的空間，以便可以確保噴頭的濺水效果。平面布置如下圖2所示。

查《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》GB50084-2001（2005年版），設置貨架內置噴頭的倉庫，頂板下噴頭與貨架內噴頭應分別計算設計流量，并應按其設計流量之和確定系統(tǒng)的設計流量。本卷煙高架倉庫噴淋系統(tǒng)的設計流量以108L/s為基準，并且貨架內置噴頭和頂板下噴頭的流量設計要分別進行計算，確保實際噴頭設計流量與規(guī)范設計流量值相等，這樣才能在火災事故發(fā)生時，發(fā)揮出一定的消防功效，全面控制火勢蔓延，使倉庫內所有卷煙制品都能得到充分的保護。

2.2.2 火災自動報警系統(tǒng)設置

由于多層貨架阻礙煙霧、光線、熱障效應等原因，導致點型感煙探測器、線型光束探測器、火焰探測器等常規(guī)探測器不報或者滯后延報。本次設計采用吸氣式空氣采樣煙霧探測器，極大提高了探測靈敏度，可以探測到還處在陰燃沒有明火時的初期火災。采煙探測管布置方便靈活，直接在采樣管上開孔采樣，采取分層探測和垂直探測解決熱阻效應。探測器主機安裝在離地1.5米處，探測管可在低處利用高壓空氣進行反吹掃，操作維護方便。

2.2.3 報警閥、空壓機等組件設計

本次設計設置四組ZSFY150預作用報警閥組，控制貨架內置噴頭；頂板下方設置的智能噴頭直接由噴淋環(huán)干管供水，配水管始端安裝水流指示器反饋信號。另外，自動滅火噴頭系統(tǒng)在實際運行時，其配水管道壓力基本都是由空壓機來進行控制，根據(jù)該工程情況，其滅火系統(tǒng)壓力應設置在0.03-0.05MPa之間，而空壓機內部的壓力參數(shù)設置在0.003MPa范圍內、停泵壓力也要以該設計參數(shù)為基準，這樣一旦系統(tǒng)壓力低于系統(tǒng)最小空氣壓力，系統(tǒng)低壓壓力開關就會自動發(fā)出報警信號。同時，要確保空壓機的充氣功能，使其設計流量處在0.9m3/min，確保在出現(xiàn)火災風險時，空壓機能在最短時間內使系統(tǒng)配水管道充氣達到相應要求，進而有效控制火勢，為企業(yè)減少不必要的經(jīng)濟損失。

2.2.4 供水與排氣設計

按照高架倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)的設計要求，本工程設置三臺噴淋泵（兩用一備），單臺噴淋泵的流量設計為60L/s，供水流量為110L/s。每個水泵接合器的流量按10L/s～15L/s計算，該噴淋系統(tǒng)需設置8個水泵接合器，考慮到消防場地的停車局限性，本次設計設置6個水泵接合器，沿消防車道選兩處分散設置。

預作用系統(tǒng)應在火災報警系統(tǒng)報警后，立即自動向配水管道供水，且配水管道的充水時間不宜大于2min。本次設計采用下行上給式循環(huán)干管供水，在每區(qū)段管道頂端設置2個CARX復合快速排氣閥。排氣閥前設置電動閥，在啟動供水泵的同時開啟以便可以隨時控制排氣閥啟閉，使其能夠在火災事故中發(fā)揮出最大的應用成效。經(jīng)測試，管道充水時間達到1.91 min。供水系統(tǒng)如下圖3所示。

結語：

綜上所述，卷煙高架倉庫是一種現(xiàn)代化的倉儲建筑，在我國工業(yè)和物流業(yè)中有著極為突出的應用優(yōu)勢。因此，為了進一步提升高架倉庫的存儲安全，確保卷煙制品的完好無損，相關企業(yè)就要大力加強高架倉庫消防安全方面的能力，不僅要設置相應的自動噴水滅火系統(tǒng)和火災自動報警系統(tǒng)，而且還要嚴格按照國家相應的設計規(guī)范要求，對系統(tǒng)內部設計進行適當?shù)母倪M，進以豐富系統(tǒng)功能，使其真正達到安全合理、高效經(jīng)濟的設計效果。

[1]王娜.自動噴水滅火系統(tǒng)設計分析[J].福建建材,2016,12:09-10.

[2]高源.高架倉庫防火設計探討[J].現(xiàn)代建筑,2017,02:29-30.

[3]黃曉家.糧油高架倉庫自動噴水滅火系統(tǒng)設計研究[J].中國建筑工業(yè)出版社,2016,09:31-32.