自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在自動(dòng)化立體高架倉庫中的應(yīng)用

何梓翔

1 引言

自動(dòng)化立體高架倉庫可以簡(jiǎn)稱為高架倉庫，由于高架倉庫的占地面積較少、機(jī)械化程度較高，因而高架倉庫的空間利用率大幅提升。早在20世紀(jì)60年代，美國、德國等一些國家就已經(jīng)建成了現(xiàn)代化高架倉庫，我國從70年代中期才引進(jìn)高架倉庫，并且主要應(yīng)用在企業(yè)儲(chǔ)存庫以及商業(yè)儲(chǔ)存庫的建設(shè)中。隨著現(xiàn)階段電商行業(yè)的迅速發(fā)展，物流行業(yè)中越來越多的高架倉庫被建設(shè)出來，極大的提升了物流行業(yè)的運(yùn)作效率。

2 自動(dòng)化立體高架倉庫的概念與特點(diǎn)

對(duì)于自動(dòng)化立體高架倉庫來說，其主要是指貨架高度大于7m，并且運(yùn)行過程中采用機(jī)械化操作或者是自動(dòng)化控制的貨架倉庫。一般而言，高加倉庫由幾層至幾十層的貨架組成，由于這一類型的倉庫能夠充分的利用空間進(jìn)行貨物儲(chǔ)存，因而人們通常形象的把他稱作“立體倉庫”。對(duì)于自動(dòng)化高架倉庫系統(tǒng)來說，它可以實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)存儲(chǔ)與取出。倉庫采用了高層貨架進(jìn)行貨物存放，操作過程中需要用到巷道式堆垛起重機(jī)，并且出庫周邊機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量較高，因而高架倉庫系統(tǒng)的自動(dòng)化倉儲(chǔ)作業(yè)程度較高。由于受到自動(dòng)化立體高架倉庫自身特點(diǎn)的影響，倉庫內(nèi)部的貨架較為密集、貨架的間距較小，同時(shí)由于貨物的存放高度較高、儲(chǔ)存物品數(shù)量大，因而一旦出現(xiàn)火災(zāi)很難進(jìn)行疏散、撲救。因而，高加倉庫要配套高效、可靠的自動(dòng)噴水消防系統(tǒng)，以提升高架倉庫運(yùn)營(yíng)過程中的安全效果。另外，對(duì)于高架倉庫來說，其火災(zāi)來源較多。比如說倉庫的電氣線路故障、焊接以及加熱系統(tǒng)等故障，都可能導(dǎo)致火災(zāi)問題。同時(shí)，倉庫內(nèi)的設(shè)備起火、相鄰建筑物的失火問題也會(huì)威脅到高架倉庫的安全性。由于高架倉庫的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，因而在進(jìn)行物資疏散以及火災(zāi)撲救工作時(shí)較為困難。現(xiàn)階段，自動(dòng)化高架倉庫貨架之間的巷道距離較小，并且大多巷道的寬度在1.2m左右。所以倉庫內(nèi)一旦出現(xiàn)火災(zāi)問題，進(jìn)行火災(zāi)的撲救工作十分困難。這樣一來，為提升高架倉庫的安全效果，對(duì)自動(dòng)噴水系統(tǒng)提出了較高的設(shè)計(jì)、安裝要求。圖1為高架倉庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖1 高架倉庫內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)存在的一些問題

目前，許多高架倉庫建設(shè)項(xiàng)目沒有嚴(yán)格按照《建規(guī)》中的要求去執(zhí)行，并且對(duì)于滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來說，大多是按照普通自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工的。但是，這些項(xiàng)目得到了消防審批部門的批準(zhǔn)與許可，這樣一來就增加了高架倉庫的危險(xiǎn)系數(shù)。其次，在進(jìn)行立體高架倉庫的設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員對(duì)于倉庫的構(gòu)造、火災(zāi)特性認(rèn)識(shí)不夠到位，并且對(duì)于規(guī)范的理解程度也有偏頗。對(duì)于高架倉庫的火災(zāi)問題來說，消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重中之重就是做到早探測(cè)、早報(bào)警并及早啟動(dòng)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，進(jìn)而起到高架倉庫的保護(hù)。我國的規(guī)范明確指出，高架倉庫的防火工作要以固定的消防炮或者是自動(dòng)跟蹤定位射流等類型的滅火系統(tǒng)為主，并且要以貨架內(nèi)置的噴頭保護(hù)為輔，進(jìn)而可以形成立體防火防護(hù)系統(tǒng)，這同時(shí)也是目前立體高架倉庫自動(dòng)滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)。

4 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)在自動(dòng)化立體倉庫中的應(yīng)用

4.1 層間閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的應(yīng)用

對(duì)于高架倉庫的火災(zāi)防護(hù)工作來說，其噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不能簡(jiǎn)單的按照現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行套用。在進(jìn)行自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，要對(duì)高架倉庫的實(shí)際情況進(jìn)行仔細(xì)研究，并且要著力做好高架倉庫的立體防護(hù)工作。一方面，要做好鋼制貨架以及木制托盤的防火工作，這些要求主要由結(jié)構(gòu)專業(yè)以及相應(yīng)的建設(shè)單位來完成，并且應(yīng)從完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及改變結(jié)構(gòu)材料等方面著手。另一方面，要對(duì)高架倉庫的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念進(jìn)行及時(shí)的更新，確保自動(dòng)噴火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合現(xiàn)代化高架倉庫的防火要求。同時(shí)，設(shè)計(jì)過程中要確保系統(tǒng)能夠在早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)狀況，并且盡早啟動(dòng)滅火設(shè)施，進(jìn)而可以形成一個(gè)立體的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)。一般來說，高加倉庫的貨架內(nèi)部需要應(yīng)用閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，并且還要應(yīng)用現(xiàn)代化的探測(cè)控制組件，進(jìn)而不斷提升大流量雨淋系統(tǒng)對(duì)于倉庫貨架以及通道的控火質(zhì)量。對(duì)于這兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)來說，可以對(duì)高架倉庫起到立體防護(hù)的效果。

4.2 屋面板下雨淋控火系統(tǒng)的應(yīng)用

對(duì)于上面的層間閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)來說，主要是進(jìn)行貨架內(nèi)的滅火工作。但是，高架倉庫屋面板下的控火工作也要引起設(shè)計(jì)人員的重視。如果屋面板下雨淋控火系統(tǒng)采用的設(shè)備是熱敏元件啟動(dòng)的噴頭，那么設(shè)備啟動(dòng)的及時(shí)性以及控火的時(shí)效性就很難達(dá)到要求。因而，設(shè)計(jì)過程中要設(shè)計(jì)一套可替代的獨(dú)立系統(tǒng)，進(jìn)而可以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)貨架起到保護(hù)作用，并且可以避免由于鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降所造成的貨架破壞問題。對(duì)于設(shè)計(jì)工作來說，要使用反應(yīng)速度較快、控火迅速的大流量噴淋系統(tǒng)。對(duì)于這一防火系統(tǒng)來說，其工作過程中主要是應(yīng)用雨淋水幕進(jìn)行覆蓋，進(jìn)而起到冷卻、濕潤(rùn)起火貨架的作用。同時(shí)，該系統(tǒng)的應(yīng)用還能有效防止火勢(shì)向周圍貨架的蔓延。現(xiàn)階段，在進(jìn)行高架倉庫的防火設(shè)計(jì)工作時(shí)，大多使用先進(jìn)的吸氣式感煙火災(zāi)探測(cè)器，雖然這一設(shè)備能夠完成高架倉庫火災(zāi)報(bào)警探測(cè)工作，但是不能將該設(shè)備直接用在自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴頭啟動(dòng)控制工作中來。自20世紀(jì)90年代以來，我國就已經(jīng)進(jìn)行“大空間智能型主動(dòng)滅火系統(tǒng)”的自主研發(fā)工作，并且相應(yīng)的產(chǎn)品被廣泛的應(yīng)用到防火工作中，比如說在高架倉庫中能夠替代雨淋滅火系統(tǒng)的大空間智能滅火裝置，就能夠?qū)Ω呒軅}庫起到很好的保護(hù)。

4.3 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

自動(dòng)噴水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，直接影響到高架倉庫的防火安全效果，因而要不斷提升自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。①要對(duì)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的流量進(jìn)行合理確定。在進(jìn)行高架倉庫噴水流量的設(shè)計(jì)工作時(shí)，要嚴(yán)格按照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的要求進(jìn)行。一般來說，按照規(guī)范第9.1.5中的要求，貨架內(nèi)的噴頭用水量要嚴(yán)格按照貨架內(nèi)同時(shí)開放4只噴頭時(shí)所用的水量進(jìn)行確定。對(duì)于噴水系統(tǒng)的壓力設(shè)計(jì)來書，要確保高倉貨架最不利點(diǎn)的頂板噴頭工作壓力進(jìn)行確定，并且該壓力不能小于0.34MPa。②要合理進(jìn)行噴頭的選擇。現(xiàn)階段，在進(jìn)行高架倉庫所用噴頭的選擇工作時(shí)，主要選用的是標(biāo)準(zhǔn)噴頭、大水滴噴頭以及快速響應(yīng)早期抑制噴頭，也就是ESFR噴頭。另外，要對(duì)貨架內(nèi)噴頭的布置間距進(jìn)行合理確定。在進(jìn)行貨架內(nèi)噴頭布置時(shí)，要嚴(yán)格按照《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)要求進(jìn)行，并且進(jìn)行噴頭的布設(shè)工作時(shí)，要確保貨架內(nèi)自地面起每4m高度的位置處要安裝一排噴頭。對(duì)于噴頭的垂直布置距離來說，要確保噴頭距離堆垛的距離大于0.45m。這樣以來，才能保證適當(dāng)?shù)膰娝植迹瑫r(shí)還可以確保噴頭噴射距離達(dá)到要求。對(duì)于貨架內(nèi)部分層布置的噴頭而言，要確保噴頭的垂直高度小于4m。圖2為帶立體保護(hù)的庫區(qū)智能化自動(dòng)滅火系統(tǒng)的噴頭布置狀況。

4.4 安裝過程中需要注意的事項(xiàng)

①在進(jìn)行噴淋管道系統(tǒng)的安裝工作時(shí)，大多將其固定安裝在貨架上，這樣一來水流存在的靜載、動(dòng)載就會(huì)給貨架設(shè)計(jì)帶來相應(yīng)的難度。在進(jìn)行貨架設(shè)計(jì)時(shí)，還要考慮地震等動(dòng)載因素對(duì)其造成的影響。同時(shí)，在安裝過程中要嚴(yán)格按照要求做好主干管的抗震安裝工作。②安裝過程中自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的相關(guān)報(bào)警元器件以及消防管道、噴頭等重力也需要由貨架提供，因而設(shè)計(jì)、安裝過程中要和高架庫貨架設(shè)計(jì)同步開展。一般來說，自動(dòng)化立體高架倉庫的自動(dòng)滅火系統(tǒng)造價(jià)較高，并且該系統(tǒng)的噴頭和管線的綜合價(jià)格也較高，因而設(shè)計(jì)、安裝過程中要進(jìn)行合理的分析。現(xiàn)階段，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)可以做到“一帶四”。也就是說，一套紅外傳感儀可以進(jìn)行四只噴頭動(dòng)作的控制，并且該系統(tǒng)的成本要比早期的抑制快速響應(yīng)噴頭系統(tǒng)高出20%左右。對(duì)于這些成本來說，比高架倉庫本身的造價(jià)以及倉庫內(nèi)部?jī)r(jià)值連城的物資小得多，因而安裝過程中不能出現(xiàn)偷工減料、以次充好的問題。

圖2 庫區(qū)智能滅火系統(tǒng)噴頭布置

5 結(jié)束語

進(jìn)入21世紀(jì)以來，伴隨著國內(nèi)物流行業(yè)的迅猛發(fā)展，我國自動(dòng)化立體高架倉庫的建設(shè)數(shù)量與規(guī)模不斷擴(kuò)大。因而，要做好自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝工作，確保系統(tǒng)早啟動(dòng)、早滅火，提升物流倉儲(chǔ)立體高架倉庫的安全效果，促進(jìn)高架倉庫的使用質(zhì)量。

[1]《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2014.

[2]《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50084-2001）（2005年版）[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2005.

[3]王 飛.關(guān)于立體化倉庫的滅火系統(tǒng)探討[J].給水排水，2000（5）：59～61.

[4]楊琦，馮旭東.高架倉庫自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].給水排水，1997（23）：13～17.