近年来,随着我国经济的快速发展,自动化立体仓库的数量和规模不断扩大,自动化立体仓库具有货架密集、货色存放高度高、储物量大、失火蔓延速率快、灭火接济难度大和失火丢失严重等特点,消防系统的合理设置对仓库的控火、灭火具有主要浸染。自动化立体仓库不仅在物盛行业广泛运用,在部分大型的生产制造企业也得到了广泛利用,知足了企业生产链的需求,发展前景十分广阔。但自动化立体仓库是新兴事物,目前海内无专门设计规范可实行,有必要进行磋商互换。
一、工程概述
本工程位于寒冷地区,企业生产并储存化纤类制品,自动化立体仓库失火危险性为丙类,耐火等级为二级。此丙类仓库地上1层,局部出入库区为两层,仓库占地长为93.2m,宽为51.2m,总建筑面积为5787.64m2,建筑总高度为23.7m。仓库内货色储存形式为货架,为高架仓库。货架形式有单排、双排和多排货架,每个防火分区共12排货架,货架共8层,每层高度为2.2m,底层货架距地高度为0.85m,货架总高度为18.45m,;货架中间设置自动堆垛机的巷道宽度为1.7m。仓库储存区共分两个防火分区,作业区每层为一个防火分区,详见图1。
图1 仓库一层平面示意图
二、消防水量及消防水源
本工程为丙类仓库,建筑体历年夜于5万m3,消防用水量详见表1。
表1 消防用水量打算表
本工程为项目所在园区内消防用水量最大的建筑,园区内地下室新建消防水泵房及有效容积1800m3(分两座)的消防池塘,在园区内最高建筑屋顶设置有效容积为18m3的消防水箱及消防稳压设备,知足失火及消防初期的消防用水哀求。
三、室内消火栓系统设计
室外、室内消火栓系统均采取临时高压消防给水系统。室外消火栓采取地下式消火栓,室外消火栓管网园区内统一方案,此处不再赘述。
自动化立体仓库内货架为钢制货架,钢材在达到600℃时,其强度低落75%-80%,已完备损失支撑能力,而一样平常固体在燃烧时,火焰温度达700℃的韶光不到15min。如果上部喷淋不及时喷水降温,货架达到高温状态时再遇水冷却则会起反浸染,加速变形造成倒塌。根据国外高架仓库发生失火后的调查,一样平常在10min往后,货架和库房屋顶全部倒塌。因此消防队员不会深入库区内部利用货架消火栓灭火。
《消防给水及消火栓系统技能规范》GB50974-2014(以下简称“消水规”)规定“室内消火栓的支配应知足同一平面有2支消防水枪的2股充足水柱同时到达任何部位”的哀求,由图1可知,一个仓库储存区长度为77.25m,宽度为25.30m,仓库区每条巷道长度约68m,因室内消火栓箱内消防水带长度不宜超过25m,如果在仓库中间位置发生失火,那么水带长度加上充足水柱也达不到着火点位置,因此仅在货架端部墙面设置室内消火栓,无法知足哀求。本工程一个仓库储存区共四条巷道,为知足规范哀求,需在每条巷道内至少增设两个室内消火栓,会使货架摆放不连续,减少货位。
由图1可知货架的长度及货区的宽度,本工程在每排货架中间位置的一层设置一条行人通道,在通道两端墙面处设置室内消火栓,可知足“担保有2支消防水枪的2股充足水柱同时到达任何部位”的哀求,详细见图2。
图2 货架底层预留通道示意图
此种办法虽然能知足“消水规”的哀求,,但忽略了自动化立体仓库的运行特点。室内消火栓设置是基于有人操作,而自动化仓库货架区无人作业,《石油化工自动化立体仓库设计规范》(SH/T3186-2017)中明确规定自动化仓库库区可不实行同一平面有2支消防水枪的2股充足水柱同时达到任何部位的哀求,具有借鉴代价。
图3 仓库储存区室内消火栓环管支配标高示意图
本工程为单层仓库,室内消火栓系统形成环状管网。常规消火栓支配办法为:环管设置在顶板下,从环管分别引出DN65消火栓支管到栓口距地1.1m的位置,仓库高度为23.7m,每根消火栓竖管长度近22m。仓库外墙为铝板幕墙体系构造,根据外立面形式及管道固定安装哀求,并结合出入库区一层层高8.95m,消火栓环管设置在8.6m标高处。详见图3。DN65热浸锌镀锌钢管市场价约35元/m,仓库储存区内共32个消火栓,共节省管材约483m,总节约造价约1.7万元。DN150热浸锌镀锌钢管重量约18.61kg/m,仓库储存区消火栓环管总长度约320m,加上充满水的总静荷载约为11.6t。因此,室内消火栓环状管网未设置在顶板下,既节约了造价,也降落了屋面的管道荷载。
四、自动喷水灭火系统
自动化立体仓库消防系统设计的关键是早探测、早报警、早启动,并形成立体保护的自动喷水灭火系统。结合自动化立体仓库失火危险的特点可知,为确保自动喷水灭火系统能及时动作,喷头动作后能立即按设计的喷水强度喷水,自动化立体仓库内应采取湿式系统,不宜采取预见化系统。由于本工程地处寒冷地区,冬季极度景象担保室内管道不发生冻害至关主要。由于普通的散热器采暖在本高架仓库中难以担保室内最低温度不小于5℃的哀求,本工程采取在屋顶敷设热水吊顶辐射板的采暖形式,可担保冬季室内最低温度不小于5℃的哀求。
4.1 喷头的选择及喷淋流量
由于仓库净空高度为23.7m,大于《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017(以下简称“喷规”)5.0.8条规定的早期抑制快速相应喷头的最大适用高度13.5m,因此本工程无法采取早期抑制快速相应喷头,仓库储物区采取顶板下喷头+货架内置喷头的支配形式。
4.1.1 顶板下喷头
本仓库失火危险等级为仓库危险Ⅱ级,顶板下洒水喷头喷水强度不小于20L/(min·m2),仓库储物区顶板下喷头采取K=161标准覆盖面积洒水喷头,持续喷水韶光2h,浸染面积200m2。根据“喷规”7.1.8条哀求,仓库通道上方设置喷头,并结合屋顶构造形式合理支配喷头,顶板下喷淋的均匀喷水强度为29.6L/(min·m2),设计流量为98.8L/s。
4.1.2 货架内置喷头
根据“喷规”5.0.8条哀求,货架内置喷头采取流量系数K=115的标准覆盖面积洒水喷头,事情压力不小于0.10MPa,货架内置喷头的层数大于两层,打算货架内开放的喷头数量为14个,流量按最顶层2层,每层按7个喷头打算,货架内置喷头的设计流量为34.9L/s。
综上,根据“喷规”9.1.6条,仓库的设计流量为顶板下喷头流量与货架内置喷头流量之和,总流量为98.8与34.9之和,为133.7L/s。
4.2 顶板下及货架内置喷头的支配
4.2.1 顶板下喷头
顶板下喷头支配需多专业合营。仓库储存区采暖系统采取热水吊顶辐射板的形式,热辐射板长度为21.5m,宽度为0.39m,厚度为0.1m,热水吊顶辐射板安装高度为间隔屋顶400mm。对付顶板下设置的喷头,热水吊顶辐射板相称于障碍物。根据“喷规”7.2.2条,喷头溅水盘以下450mm范围内的热水吊顶辐射板,当障碍物宽度e>200mm,间隔喷头的最小水平间隔a=600mm,详见图4-1,4-2。
图4-1 顶板下喷头与临近障碍物最小水平间隔剖面示意图
图4-2 顶板下喷头与临近障碍物最小水平间隔平面不虞图
4.2.2 货架内置喷头
货架内置喷头与顶板下喷头分别设置水流指示器。每层货架高度为2.2m,每层货架内设置喷头,且最高层货架内喷头与顶板下喷头交错支配,货架内各层喷头交错支配,详见图5。不同货架形式喷头支配位置不同,单排货架宽度为1.2m,双、多排货架中两排货架之间的间隙为0.1m,喷头支配在两货架中间间隙时,喷头易受到上部喷头喷水滋扰,上方支配挡水板。
图5 货架内置喷头交错支配示意图
对付安装在库区边部(非自动堆垛机运行通道的那侧)或中间位置的双排货架,货架的进货方向不同,边部的货架从单侧进货,水平拉杆和背拉杆设置在货架边部,喷淋竖管支配在货架非进货一侧,在两货架中间位置支配喷头,且须要与工艺合营,担保溅水盘与其下部储物顶面的垂直间隔不小于150mm,这样可以减少一半喷头的支配。详见图6-1,6-2。
图6-1 库区边部位置双排货架喷头支配平面示意图
图6-2 库区边部位置双排货架喷头支配剖面示意图
对付支配在库区中间位置的双排货架从货架两侧进货,两货架中间的间隔为0.4m,用于安装货架水平拉杆和背拉杆,喷淋竖管可安装在两货架中间。由于两货架中间间隔较大,不易集热,且背拉杆会影响喷头的喷水强度,因此不在两排货架中间支配喷头,在每排货架货位上方均支配喷头。详见图7-1,7-2。
图7-1 库区中间位置双排货架喷头支配平面示意图
图7-2 库区中间位置双排货架喷头支配剖面示意图
多排货架根据货架的宽度,在两排货架中间或者货架货色上方支配喷头,详见图8-1,8-2。
图8-1 多排货架喷头支配平面示意图
图8-2 多排货架喷头支配剖面示意图
五、出入库区消防管道保温
出入库区一层层高为8.95m,采取散热器的采暖形式,但对付寒冷地区而言,货色常常出人库开门韶光较长,在库区门口设置热风幕,敷设在出入库门口20m范围内的消防管道缠绕电伴热线,担保给排水管道在非采暖时令及寒冷景象时内管道通畅,并且作保温处理。
六、结 语
(1)自动化立体仓库货架形式繁芜,失火危险性大,灭火接济困难,消火栓安装位置比较局限,仓库中间任何部位担保2股水柱到达比较难以实现。建议体例干系规范时,从自动化立体仓库的类型及特点出发,细化自动化立体仓库库区室内消火栓的设置哀求,货架储存区内部可不设置室内消火栓。
(2)自动化立体仓库的灭火举动步伐以自动喷水灭火系统为主,为担保及时控火、灭火,应采取湿式灭火系统。寒冷地区项目,给排水专业应与暖通专业密切合营,担保冬季极度景象室内最低温度不低于5℃。顶板下喷头支配各专业合营,合理支配,以知足喷水强度的哀求。
(3)随着我国经济的快速发展,超限高架仓库逐渐增多,对付净空高度大于13.5m的自动化立体仓库,自动喷水灭火系统可采取顶板下喷头+货架内置喷头的支配形式,但“喷规”对顶板下喷头的选型等均无明确规定,建议进一步完善专门针对自动化立体仓库的消防设计标准。
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作者:哈尔滨工业大学建筑设计研究院有限公司李弘/米长虹/张磊
来源:《建筑给水排水》
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