李洪亮 謝國麗 孫博通 張思晨


摘要:倉庫建筑主要用于原材物料、包材、成品等物品暫存和周轉,是工廠和物流園區內常見建筑物。倉庫內物品存儲量大,一旦發生火災火勢蔓延快,造成的經濟損失大,因此倉庫建筑的消防設計屬于重中之重。本文針對我國現有相關消防設計規范,從工程設計角度對倉庫建筑消防設計要點進行全方位的敘述,并進行概括性分析。
關鍵詞:倉庫建筑;消防設計;建筑防火;消防設施
Abstract: Warehouse buildings are mainly used for temporary storage and turnover of raw materials, packaging materials, finished products ect. They are common buildings in factories and logistics parks. There is a large amount of goods stored in the warehouse, The fire spreads quickly and causes great economic losses once fire occurs, its fire protection design is the most important. According to the existing fire protection design code, this article will discuss the general fire protection design key points on the angle of warehouse design ,and make a general analysis.
Key words: Warehouse; Fire protection design; Architecture fire protection; Fire protection device.
倉庫是工廠和物流園區中必不可少的建筑物,起到原材物料、包材、成品(商品)等暫存和周轉的作用。其最大的火災危險性在于物品存儲量大,如果儲存物品屬易燃或可燃物,一旦發生火災將迅速蔓延,造成較大的經濟損失,因此其對消防設計的要求相對于廠房建筑更為嚴格。隨著工業和物流業日益發展,倉庫正在向綜合化、大型化、立體化等方向發展,各類自動化立體倉庫、高架倉庫、大型冷庫等應運而生。本文從建筑防火和消防設施設計兩個方面進行敘述,對倉庫建筑的建筑防火設計進行概括分析和總結。
1倉庫的建筑防火設計
1.1合理確定建筑類別
確定倉庫的類別是進行消防設計的基礎,建筑類別從火災危險性和建筑高度兩個方面確定。現行的《建筑設計防火規范》GB50016-2014(2018年版,以下簡稱《建規》)根據儲存物品的性質劃分為甲、乙、丙、丁、戊類五類。不同于廠房建筑的是:不論存儲比例大小,所有倉庫內存在不同火災危險性時按危險性較大的確定。規范特別指出了丁戊類物品當可燃物包裝重量或體積占物品本身的比例超過一定數值時,需按丙類確定[2]。
1.2總平面布局設計
選址方面:對于倉庫建筑,其位置選擇需考慮周圍環境要求、地勢條件要求、主導風向等。比如儲存易燃易爆危險物品的倉庫必須設置在城市的邊緣或者相對獨立的安全地帶,儲存遇水可產生可燃氣體發生火災爆炸的倉庫不能布置在可能被水淹沒的位置等等。一般遵循危險品倉庫集中布置,與生活管理區分開設置的原則,以利采取防火防爆措施。
防火間距設計方面:《建規》表3.5.1中列出了不同類別的倉庫之間,以及與其它建筑之間的防火間距,并特別指出了倉庫建筑防火間距不限和縮減的情況。需特別注意廠房內設置中間倉庫的情形,原則上其防火間距設計按廠房的要求執行,但對于一定規模的甲乙類中間倉庫以及靠外墻設置的中間倉庫應參照倉庫的相關要求從嚴執行。
1.3平面布置和防火分隔設計
平面布置設計要求對建筑物內部空間進行合理布置,達到防止火災和煙氣在建筑內部蔓延擴大的目的[1]。《建規》中提及的倉庫建筑內需進行平面布置設計和防火分隔的場所和部位有:辦公室或休息室、提升機的井壁、不同火災危險類別的房間,以及附設在倉庫內的消控室、水泵房、變配電室等,可以看出相比于廠房,倉庫在平面布置方面的防火設計要求更為嚴格,設計時需嚴格遵照規范執行。
以下情況《建規》未做特別說明,通過實際設計案例總結如下:如某建筑的主要功能是倉庫,但在角落處設置了配料區(配料屬于生產功能),該單體整體按生產車間還是倉庫進行防火設計規范并未明確說明。對于這種情況,作者建議從嚴執行,即平面布置、防火分區等按倉庫執行,安全疏散按照車間執行。生產區域與倉儲區域的防火分隔參照《建規》3.3.6條廠房內設置中間倉庫的規定執行,見圖1。
1.4防火分區設計
《建規》列出了不同火災危險類別的單層、多層、高層和地下倉庫的最多允許層數、每座倉庫的最大允許占地面積和防火分區最大允許面積,并規定了設置自動滅火系統的倉庫最大允許占地面積和防火分區面積均可增加1倍。不同于廠房建筑的是,當局部設置自動滅火系統時,其防火分區是不允許增加的。需特別注意的是:倉庫內的防火分區之間必須用防火墻分隔,不能用防火卷簾或者防火分隔水幕來代替。而且甲乙類倉庫分區之間的防火墻不允許開設任何門、窗、洞口[2]。
需特別注意廠房內設置中間倉庫的防火設計,目前廠房和成品庫的合建建筑在工廠中很常見,廠房和倉庫之間設置防火墻或防火隔墻開設防火門連通,運輸存儲方便。但在防火角度這種做法是不可取的,成品庫必須單獨設置不能與廠房合建。如位于廠房一端的成品周轉庫可以按照中間倉庫考慮。
《建規》對于中間倉庫的設置相關內容較少,但現實應用較為復雜,其關鍵是控制中間倉庫的面積。根據《建規》3.3.6條結合條文說明明確如下:中間倉庫與所服務車間的建筑面積之和不應大于該類廠房有關一個防火分區的最大允許建筑面積,且倉庫的面積應符合規范第3.3.2條的規定:即中間倉庫的總建筑面積不應大于表3.3.2中單個防火分區的建筑面積[3]。例如:某二級耐火等級的丙類單層廠房內設置單層丙2類物品庫房,根據要求廠房每個防火分區的最大允許建筑面積為8000m?,倉庫每個防火分區的最大允許建筑面積為1500m?。則該中間倉庫與所服務車間的防火分區最大允許建筑面積之和不應大于8000m?,中間庫房總的最大允許建筑面積不能大于1500m?(當設置自動滅火系統時,中間倉庫的最大允許建筑面積不能大于3000m?),見圖2。
1.5安全疏散設計
倉庫建筑以存儲物品為目的,多數時間內處于無人狀態,因此其安全疏散設計要求不高,只對其安全出口設置進行了要求,對疏散寬度和疏散距離并未做要求。在疏散樓梯間的設置形式上,特別規定了高層倉庫的疏散樓梯應采用封閉樓梯間。
1.6滅火救援設施設計
滅火救援設施也屬于消防設計的重要組成部分,主要包含消防車道、登高作業場地、滅火救援窗、消防電梯等設施。《建規》對各救援設施的設置條件和設置要求做了詳細敘述,總圖和土建專業設計時需遵循相應規范要求。
2倉庫的消防設施設計
消防設施作用是及時發現和撲救火災、限制火災蔓延的范圍,為有效地撲救火災和人員疏散創造有利條件,從而減少火災造成的財產損失和人員傷亡[1]。
2.1消防給水和消火栓滅火系統
消防給水系統設計遵循《消防給水及消火栓系統技術規范》GB50974-2014的要求進行。消火栓系統分室外和室內消火栓系統,規范規定:所有倉庫均需設室外消火栓,占地面積大于300㎡的倉庫需設室內消火栓。需注意的是,糧庫和存儲遇水可引起燃燒爆炸物品的倉庫不設置室內消火栓系統,用消防軟管卷盤或輕便消防水龍代替。
2.2自動滅火系統
對于倉庫建筑,應用最為廣泛的是自動噴水滅火系統。《建規》規定:可燃、難燃物品的高架倉庫和高層倉庫,占地面積大于1500㎡或建筑面積大于3000㎡的單多層丙類倉庫,建筑面積大于500㎡的可燃物品地下倉庫,以及具備一定體量的特殊存儲物品的倉庫內應設自動噴水滅火系統;某些行業設計規范還規定一些特殊存儲場所需設水噴霧滅火系統或泡沫滅火系統。各類自動滅火系統均有各自的設計規范,設計人員需遵循規范設計。
2.3防煙排煙系統和移動滅火器材
火災中對人員生命造成最大威脅的是火災中產生的有毒煙氣。防排煙系統是將火災狀態時產生的煙氣及時排除,防止和延緩煙氣擴散,保證疏散通道不受煙氣侵害,確保建筑物內人員順利疏散[1]。
建筑火災煙氣控制分防煙和排煙兩個方面。設置消防電梯的倉庫其消防電梯間及其前室需進行防煙設計。排煙系統設計場所有:建筑面積大于1000㎡的丙類倉庫、倉庫內長度大于40m的疏散走道(如高度大于32m則為20m)。在實際設計中,具備自然排煙條件的庫房盡量優先選用自然排煙的方式,不具備自然排煙條件的必須設置機械排煙設施。設計人員需遵循住建部最新發布的《建筑防煙排煙系統技術標準》GB51251-2017的要求進行計算與設計。
移動滅火器材中滅火器應用最為廣泛。《建規》規定,所有倉庫內均應配置滅火器,設計中首先根據可能發生的火災類別選擇合適的滅火器類型,然后根據現行國家標準《建筑滅火器配置設計規范》GB50140-2005的要求進行滅火器選型和布置。
2.4應急照明、疏散指示標志系統
應急照明、疏散指示標志系統的作用是在發生火災時,可以保證人員的安全疏散以及消防撲救人員的正常滅火和救援工作[1]。《建規》規定:丙類倉庫內的封閉樓梯間、消防電梯間的前室應設疏散照明;高層倉庫應沿疏散走道和在安全出口的正上方設置燈光疏散指示標志。應急照明、疏散指示標志系統的設計要求遵循《建規》和《消防應急照明和疏散指示系統》GB17945-2010的有關規定執行。
2.5火災自動報警系統
火災自動報警系統是火災探測報警與消防聯動控制系統的簡稱,它與自動滅火系統、防排煙系統以及防火分隔設施等其他消防設施一起構成完整的建筑消防系統[1]。火災自動報警系統在工業廠房設計中占據重要地位,規范規定:具備一定體量的某些特殊存儲物品的倉庫內應設置火災自動報警系統。另外,因為許多消防設施需要配合火災自動報警系統才能實現其自動控制,因此設置了需要連鎖控制消防設施的倉庫內也必須設置火災自動報警系統。火災自動報警系統的聯動控制作為該系統的核心內容,電氣專業人員在設計中需嚴格遵循現行國家標準《火災自動報警系統設計規范》GB50116-2013的要求,并與其它專業設計人員協調合作,才能做到該系統設計的全面完整性。
3結語
以上是在倉庫設計中通用的消防設計內容,某些功能特殊或火災危險性高的倉庫還有專門的設計規范,如:《物流建筑設計規范》、《冷庫設計規范》、《石油化工自動化立體倉庫設計規范》、《煙草及煙草制品倉庫設計規范》等等。這些規范中的關于消防設計的內容和《建規》并不沖突,設計中也需要遵守。
可以說,消防設計貫穿建筑設計的各個專業,無處不在。在滿足倉庫使用功能的同時必須遵循相關的消防設計規范才能順利通過消防審查和驗收。建設單位也必須按圖施工,并遵循相應的施工驗收規范,確保消防安全。
參考文獻
[1]應急管理部消防救援局.消防安全技術實務[M].2020年版.北京:中國人事出版社,2020.
[2] GB50016-2014.建筑設計防火規范(2018年版)[S].
[3] 18J811-1.《建筑設計防火規范》圖示[S].
[4]其它現行國家標準.
作者簡介:李洪亮,(1981.12~),男,漢族,山東濟南人,碩士研究生,高級工程師,主要從事食品生物行業工程設計和技術服務工作。