大型物流倉庫園區消防設計探討

劉愛雪

新宜（上海）企業管理咨詢有限公司 上海 200233

隨著技術的進步、經濟的發展、市場需求的變化等多種因素影響下，現代物流業也成為了一個新興產業，很多具有大型運營規模的物流企業也在國內不斷涌現，而物流行業的蓬勃發展也間接帶動了大型物流園區的設計需求。可以說，目前國內對現代化的倉儲設施需求旺盛，推動了物流行業地產開發，當大型物流園區規模逐漸擴大的時候，這些物流園區的建筑設計除了功能統一，管理設施完善，運作服務專業外，如何讓消防設計更為安全可靠，無疑對保證園區的運營有著重要作用。基于此，筆者結合自己多年的物流園區設計經驗，對大型物流園區的消防設計進行研究探討，也希望提供更多的有價值的參考經驗。

1 消火栓系統設計

1.1 消火栓系統用水量

消防設計中消火栓系統設計起到舉足輕重的作用，那如何合理計算消火栓系統用水量？目前市場上主流倉庫類型是丙類2項倉庫，火災危險性為丙類2項，耐火等級一級。建筑高度在12m-30m之間。所以室內外消火栓用水量可以按照《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB 50974-2014）表3.3.2和表3.5.2選定，火災延續時間按照表3.6.2要求選定。此部分不再多述。

1.2 消火栓系統形式

而關于消火栓系統形式，一般物流園區選址遠離市區，市政供水僅有一路的情況居多，故室內消火栓系統和室外消火栓系統可按合用一套臨時高壓消防給水加壓設備，加壓設備流量為室內外消火栓系統流量之和，加壓設備揚程按兩者所需的最高揚程取值，即為室內外消火栓系統揚程。

消火栓主泵可選用一用一備，消防泵直接從消防水池自灌式吸水，并設2根出水管接至室外消防環網。于倉庫屋頂設置18m3消防水箱穩壓，泵房內設置消火栓穩壓設備一套，保證系統準工作狀態時的最小靜水壓力要求。消火栓主泵由屋頂消防水箱出水管流量開關及泵房出水管壓力開關聯動，為自動控制系統。

室內消火栓系統一般采用濕式系統。北方區不采暖的情況下，也可以采用干式消火栓系統，在消火栓引入管處加設電磁閥、旁通管、壓力表及排水管等，每個消火栓立管處設DN25放水閥。電磁閥前的管道需設置電伴熱保溫。

1.3 室內、室外消火栓的布置

室外消火栓的布置間距按照規范要求不大于120m布置（上海地區要求間距不大于80m），距道路邊不大于2.0m不小于0.5m，距建筑物外墻不小于5.0m。特別注意其位置需要避開園區內停車位。由于物流園區內集卡車較多，室外消火栓應避免布置在離路邊距離太近的位置，且考慮大車轉彎時車尾的軌跡，否則室外消火栓容易被卡車撞壞，建議選用地上式防撞型消火栓，減少室外消火栓維修時對園區運營影響。

一般室內消火栓的設計間距均不大于30m，保證每個防火分區同層任何部位滿足兩股水柱同時到達的要求。消火栓箱均采用組合式，內配置噴嘴口徑為19mm的水槍和長度為25m、直徑為65mm的襯膠水帶、消防軟管卷盤各一個，組合式箱體下部設置手提式滅火器。當系統壓力大于0.5MPa時，消火栓采用減壓穩壓型消火栓。

另外物流倉庫由于其自身的使用特點，在實際設計中，室內消火栓的布置應考慮后期倉庫內貨架布置、運營及檢修等方面的便捷性，一般庫區內消火栓布置要求和貨架方向平行布置，也就是消火栓開啟方向是開向貨架通道內的，保證使用上的便捷性。另一方面，注意消火栓盡量沿庫區四周墻面布置，盡量減少對庫內貨架布置的影響。

2 噴淋系統設計

2.1 噴淋系統選擇

對于丙二類物流倉庫，火災危險等級為倉庫危險等級Ⅰ級-Ⅲ級，當庫內采用貨架儲存時應采用鋼制貨架，并應采用通透層板，且層板中通透部分的面積不應小于層板總面積的50%。當采用木制貨架或采用封閉層板貨架時，其系統設置應按堆垛儲物倉庫確定。

噴淋系統一般選用濕式噴淋系統（南方）和預作用噴淋系統（北方）。對于丙一類物流倉庫及甲類、乙類危險品庫的消防措施，應根據儲存危險品的種類及存放形式確定，可采用泡沫-水雨淋系統或泡沫-水噴淋系統[1]。

2.2 噴頭選擇、系統流量及管網布置

物流倉庫的噴頭選擇決定了系統的形式及流量，目前市場上應用較為廣泛的是早期抑制快速響應ESFR噴頭和倉庫型特殊應用噴頭。

早期抑制快速響應（ESFR）噴頭對保護高貨垛倉庫具有特殊的優勢。流量系數有K=202，242，363，快速響應，響應時間指數(RTI)：≤28±8(m·s)5，材質為易熔合金和玻璃球，動作溫度： 68℃、74℃、82℃、93℃，最大凈空高度13.5m，一般倉庫內動作溫度多選用68℃及74℃。此噴頭僅用于濕式系統。市場上目前應用比較多的易熔合金材質ESFR噴頭，優點是抗寒防凍，不易撞壞，價格也比較低。

倉庫型特殊應用噴頭是用于高堆垛或高貨架倉庫的大流量特種灑水噴頭，與ESFR噴頭相比，其以控制火災蔓延為目的，噴頭最低工作壓力較ESFR噴頭低，且障礙物對噴頭灑水的影響較小，安裝有該系列噴頭的場所無須再安裝貨架內噴頭。另該系列噴頭可用于干式系統和預作用系統。流量系數分別有K=161、202、242、363，標準響應，材質為易熔合金，動作溫度：74℃、82℃、93℃，最大凈空高度12m，一般倉庫內動作溫度多選用74℃。

影響倉庫噴淋系統設計參數的因素很多，包括貨品的性質、堆放形式、堆積高度及室內凈空高度等，各因素的變化，均影響設計參數的改變，在加上后期客戶需求的多樣性，比如在庫內增加閣樓式貨架以及生產工藝開洞需要設置水幕等，所以建議噴淋系統設計時必需要綜合進行考量，預留一定的余量[2]。例如南方區某國藥項目，園區內包含兩棟倉庫，B1庫（建筑面積3.3萬m2，內部包含雙層，建筑高度22.83m，儲存物品丙二類；立體庫，建筑高度25.05m，儲存物品丙二類；四層辦公樓高）和B2庫（單層庫，儲存物品丙二類，建筑面積1.5萬m2，建筑高度14.73m，庫內凈高13.5m）。噴淋系統設計流量如下：B1立體庫頂板下噴頭的噴水強度為20L/（min.m2），作用面積為200m2，持續噴水時間為2小時，噴頭采用K115，設計流量為70L/S；貨架內噴頭按開放14個噴頭計算，采用K80直立型噴頭，工作壓力0.2MPa，設計流量為30L/s，持續噴水時間為2小時；所以B1庫噴淋用水量為Q=70+30=100L/s。B2庫區按最大凈空高度不超過13.5m，設置早期抑制快速響應噴頭，倉庫屋面板下采用K=360早期抑制型快速響應噴頭，最小工作壓力為0.3MPa，作用面積內同時動作噴頭12個，單個噴頭的流量10.39L/s。設計噴淋用水量為：Q4=125L/s，由于采用格柵狀管網，配水較均勻，同時考慮到水泵選型因素，設計水量按130L/s設計，火災延續時間1小時。故綜上所述，本項目的噴淋系統設計水量為：130L/s。噴淋系統加壓泵選擇三臺，二用一備，型號為Q=70L/s, H=120m,N=132Kw。

2.3 報警閥間設置

噴淋系統報警閥布置一般為集中布置或者分散布置，物流園區每棟庫的面積都比較大，且噴淋系統流量較大，故報警閥比較常見的是采取按防火分區分散布置的形式，可以減少報警閥后主管道長度及系統壓力損失，節省系統初期投資。在后期維護檢修時，每個防火分區也可以獨立進行。此種方式的缺點是報警閥間均布置于庫內，火災時無法做到從倉庫外面直接進入報警閥間進行操控。水力警鈴一般也是在庫內，盡量布置在靠近辦公區的位置。個人認為比較折中的做法是報警閥間盡量按每棟庫進行集中設置，并設置直接開向室外的出口，以便于后期維護管理。

3 消防系統管材的選擇及布置

根據消防系統工作壓力的不同，室內架空消防系統管材一般選擇熱鍍鋅鋼管、熱鍍鋅加厚鋼管及熱鍍鋅無縫鋼管，閥門及配件采用相同壓力等級[3]。

目前物流園區消防系統管材室外埋地部分比較常用的是鋼絲網骨架復合管，此管材為柔性管材，缺點是抗壓性能比較差，市場上產品差異比較大，設計選用時注意對其強度、連接方式、工作壓力、覆土深度及與熱力管間距要求等嚴格按《消防給水和消火栓系統技術規范》第8.2.7條要求進行。特別注意一點是物流園區30t重載集卡車輛較多，故需對裝卸貨區域及主要貨車通行道路下的消防管道進行保護，一般選用加防護套管，套管材質多選用混凝土管或者HDPE管[4]。

4 消防水泵及消防泵房布置、消防水池設計要點

4.1 消防水泵選擇及消防泵房布置

消防水泵的選擇應盡量選擇單級立式泵，一方面可以節約泵房面積，另一方面可以較少水池無效水位。設計上，消防泵房進深應避免太小，一般寬度在6.5m-12m比較合適，這種情況下的泵房面積比較能充分利用，消防水泵的布置應盡量布置成一排，最多不超過兩排，水泵四周及泵房內應留出足夠寬（不小于1.5m）的檢修通道。兩臺水泵間距不小于1.2m。消火栓水泵和噴淋水泵應交叉布置，每臺水泵的上方宜設置吊鉤。并且由于建筑高度不高，一般物流園區比較傾向于把消防系統增壓穩壓設施設于消防水泵房內，便于后期物業統一管理。

4.2 消防水池

物流園區消防水量較大，消防水池容量偏大，消防水池可采用鋼筋混凝土水池或者裝配式不銹鋼水池。消防水池按規范要求分為可以獨立使用的兩座或者兩格。地上式水池時，消防水池底標高與泵房標高一致，也可以和室外標高一致，可以節約一定的土方量。地下式水池時，消防水池底標高一般高于泵房地面500mm，盡量減少消防水池無效容積及水池下挖深度，以節省投資。所有進出消防水池的管道建議預埋柔性防水套管。消防水池側壁設置現場顯示和遠傳水位計，水位信號應能直接傳至消控室。

5 結束語

大型物流園區由于其自身的使用的特殊性，其消防系統設計需要綜合考慮，盡量做到消防系統設計合理，選材合理，布置合理，以最大程度確保消防系統建成后的安全運營和系統維護的便利性，這也是設計中需要注意的要點。