史 智 國

(上海航天建筑設(shè)計(jì)院有限公司，上海 201600)

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物流倉庫自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

史 智 國

(上海航天建筑設(shè)計(jì)院有限公司，上海 201600)

以某大型物流倉庫為例，分析了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的危險(xiǎn)等級(jí)與設(shè)計(jì)參數(shù)，介紹了管網(wǎng)的主要布置形式，并從系統(tǒng)選型、管路布置、噴頭布置等方面，闡述了自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，使整個(gè)消防系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)、合理、可靠。

物流倉庫，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，管網(wǎng)，噴頭

1 工程概況

近年來，隨著電商物流的發(fā)展，強(qiáng)勁的市場需求，某知名電商公司大力發(fā)展四川市場，為了加快對四川地區(qū)客戶的反應(yīng)速度，降低產(chǎn)品物流成本，某知名電商公司在四川省某市新建綜合金融電商物流產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目——物流配送中心。

本工程由1號(hào)，2號(hào)物流倉庫、辦公樓、員工餐廳、公用站房等單體組成。

園區(qū)周邊市政供水壓力不小于0.20 MPa，從園區(qū)附近市政道路上引入一路DN200自來水管進(jìn)廠，在園區(qū)內(nèi)分為兩路：一路供給消防水池，一路供生產(chǎn)生活用水，兩路均設(shè)水表單獨(dú)計(jì)量。

2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)危險(xiǎn)等級(jí)及設(shè)計(jì)參數(shù)確定

2.1 物流倉庫主要建筑指標(biāo)

1號(hào)，2號(hào)物流倉庫均為單層丙類2項(xiàng)倉庫，局部設(shè)夾層，輕型門式鋼架結(jié)構(gòu)，局部鋼框架組合樓板夾層，鋼屋面，一級(jí)耐火等級(jí)，屋面防水等級(jí)為Ⅱ級(jí)，耐久年限50年。1號(hào)物流倉庫平面總尺寸：264.0 m×77.0 m，占地面積為20 328.00 m2，建筑面積為21 925.00 m2；建筑高度11.65 m(室外地坪到屋面檐口高度)。2號(hào)物流倉庫平面總尺寸：276.0 m×77.0 m，占地面積21 252.00 m2，建筑面積為22 897.00 m2；建筑高度11.65 m(室外地坪到屋面檐口高度)。

2.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)危險(xiǎn)等級(jí)及設(shè)計(jì)參數(shù)確定

根據(jù)GB 50084—2001自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005年版)附錄A“設(shè)置場所火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)舉例”，及物流倉庫內(nèi)實(shí)際存儲(chǔ)貨物類別確定物流倉庫倉儲(chǔ)區(qū)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)危險(xiǎn)等級(jí)為倉庫危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)，辦公區(qū)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)危險(xiǎn)等級(jí)為中危險(xiǎn)Ⅰ級(jí)[1]。

1號(hào)，2號(hào)物流倉庫采用雙排貨架(通透性層板成品金屬貨架)，貨架最大儲(chǔ)物高度為9 m，單體最大凈空高度為12 m。根據(jù)GB 50084—2001自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005年版)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)參數(shù)有以下兩種方案可供選擇[1]。

方案1：根據(jù)GB 50084—2001自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005年版)第5.0.5條及第5.0.7條規(guī)定，確定自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

表1 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)表(一)

方案2：根據(jù)GB 50084—2001自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005年版)第5.0.6條規(guī)定，倉庫采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭(ESFR)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確定自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。

表2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)表(二)

對比表1與表2可知，方案1與方案2系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量相同。而方案1倉儲(chǔ)區(qū)火災(zāi)延續(xù)時(shí)間較方案2多0.5 h，即在火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)方案1較方案2消防用水量多180 m3，也就意味著方案1要求消防水池有效容積較方案2多180 m3。

根據(jù)GB 50084—2001自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005年版)第5.0.7條規(guī)定，方案1需要在貨架內(nèi)隔層設(shè)置貨架內(nèi)噴頭。

貨架內(nèi)噴頭的設(shè)置不僅使自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)整體工程造價(jià)提高，而且嚴(yán)格固定貨架具體平面布置，不利于電商在倉庫使用時(shí)根據(jù)市場情況及自身戰(zhàn)略目標(biāo)調(diào)整而調(diào)整貨架平面布置的需求。方案2無需設(shè)置貨架內(nèi)噴頭，對倉庫貨架后續(xù)平面布置調(diào)整無限制。

根據(jù)以上綜合分析，本項(xiàng)目自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)最終采用方案2。

3 管網(wǎng)設(shè)置方案選擇

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)常見的管網(wǎng)布置形式主要有枝狀管網(wǎng)布置、環(huán)狀管網(wǎng)布置和格柵狀管網(wǎng)布置三種形式[2]。

枝狀管網(wǎng)布置是由若干個(gè)平行布置的配水支管一端與單向水流配水管連接所構(gòu)成的管網(wǎng)系統(tǒng)，如圖1所示。

環(huán)狀管網(wǎng)布置是由若干個(gè)平行布置的配水支管一端與環(huán)型配水管連接所構(gòu)成的管網(wǎng)系統(tǒng)，如圖2所示。

格柵狀管網(wǎng)布置是由若干個(gè)平行布置的配水支管兩端分別與環(huán)型配水管連接所構(gòu)成的管網(wǎng)系統(tǒng)，如圖3所示。

環(huán)狀管網(wǎng)每個(gè)配水支管均由配水管兩側(cè)供水，故較枝狀管網(wǎng)系統(tǒng)水頭損失小，系統(tǒng)布水更為均勻。格柵狀管網(wǎng)由管道組成若干個(gè)回路。每個(gè)噴頭均可由其兩側(cè)的配水支管供水，同時(shí)配水支管將配水管聯(lián)通，提高配水管供水可靠性的同時(shí)使系統(tǒng)布水均勻性較環(huán)狀管網(wǎng)有進(jìn)一步的提高。格柵狀管網(wǎng)配水支管管徑一致，較前兩種布置方式管道及配件規(guī)格少，便于采購及施工。格柵狀管網(wǎng)管道用鋼量較支狀管網(wǎng)減少25%左右，施工成本優(yōu)勢明顯。

格柵狀管網(wǎng)有其自身的優(yōu)越性，然而一直以來由于格柵狀管網(wǎng)人工水力計(jì)算難度很大，若沒有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，根本無法對格柵狀管網(wǎng)進(jìn)行精確水力計(jì)算。枝狀管網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)簡單、便于計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)，故在很長一段時(shí)間里工程項(xiàng)目大多采用的仍是枝狀管網(wǎng)布置。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，目前已經(jīng)可以采用專業(yè)格柵狀水力計(jì)算軟件對格柵管網(wǎng)進(jìn)行水力計(jì)算，使格柵狀管網(wǎng)布置的推廣得到了有力的支持。目前格柵管網(wǎng)布置已被越來越多的項(xiàng)目所采用。

從技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的角度綜合比較，本項(xiàng)目自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)最終采用格柵狀管網(wǎng)布置。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1)系統(tǒng)選型：濕式系統(tǒng)。

2)選用組件：ZSFZ-200型濕式報(bào)警閥，ZSJJ型水流指示器，K=200末端試水接頭，K=200型早期抑制快速響應(yīng)噴頭(ESFR)，噴頭動(dòng)作溫度68 ℃[3]。

3)管路布置：每個(gè)防火分區(qū)均有一個(gè)ZSFZ-200型濕式報(bào)警閥控制，報(bào)警閥后采用DN200供水干管單向供水并與DN150環(huán)狀配水管連接，配水管雙向向各DN80配水支管配水，由配水支管最終雙向供水至各噴頭。

如圖4所示，DN150配水管貼近屋面下主梁底沿墻環(huán)一周布置，各DN80配水支管均貼近屋面板的檁條布置，布置較為美觀，且支管與主梁之間的空間得到了充分利用。

4)噴頭布置：噴頭水平布置間距為2.4 m～3.0 m，噴頭濺水盤至頂板距離100 mm～150 mm，噴頭濺水盤至貨物頂端的最小距離不小于900 mm。為了采光及通風(fēng)效果好，倉庫屋頂設(shè)置了若干條形采光帶和屋頂風(fēng)機(jī)，噴頭布置時(shí)注意避讓采光帶及屋頂風(fēng)機(jī)區(qū)域。為避免梁或其他障礙物對噴頭噴水效果的影響，噴頭布置時(shí)注意避免距離梁過近，以及盡量避免布置在障礙物上方，如無法避免時(shí)需增設(shè)噴頭，作為水量增補(bǔ)措施。

5)水源及水泵：園區(qū)設(shè)置地下有效容積1 010 m3消防水池，分為獨(dú)立的兩座，供園區(qū)消防用水。另在園區(qū)最高單體屋頂處設(shè)18 m3高位消防水箱，提供火災(zāi)初期消防用水。噴淋泵組由一臺(tái)電泵(主泵)和一臺(tái)柴油泵(備用泵)組成，噴淋泵組參數(shù)：主泵流量Q=100 L/s，H=1.20 MPa，N=315 kW；穩(wěn)壓泵流量Q=1 L/s，H=1.35 MPa，N=4.0 kW；穩(wěn)壓罐有效容積不小于150 L。噴淋泵組二路出水管在各單體周圍聯(lián)成環(huán)狀(主管管徑DN250)，供各單體室內(nèi)噴淋用水。室外噴淋系統(tǒng)環(huán)管上按規(guī)范要求，設(shè)置若干水泵接合器。

6)操作與控制：自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)為臨時(shí)高壓消防系統(tǒng)[4]，噴淋系統(tǒng)啟泵方式采用消控中心手動(dòng)啟泵、消防泵就地手動(dòng)啟泵、噴淋泵出水干管壓力開關(guān)啟泵、高位消防水箱出水管流量開關(guān)啟泵以及報(bào)警閥組壓力開關(guān)啟泵。

5 結(jié)語

在大型物流倉庫建筑中自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用ESFR噴頭與格柵狀管網(wǎng)組合，通過合理的參數(shù)選取及設(shè)計(jì)優(yōu)化，使整個(gè)消防系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)、合理、可靠。該工程現(xiàn)已建成投入使用，使用效果良好。

[1] GB 50085—2001，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(2005年版)[S].

[2] 黃曉家，姜文源.自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002：256.

[3] 焦肄博，郎建軍.北方高大空間倉儲(chǔ)建筑自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例[J].西南給排水，2006，28(4)：32-34.

[4] 陳國棟.關(guān)于自動(dòng)化立體倉庫的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].安徽建筑，2009，167(4)：25-26.

The design example of automatic sprinkler system in logistics warehouse

Shi Zhiguo

(ShanghaiAerospaceArchitecturalDesignInstituteLimitedCompany,Shanghai201600,China)

Taking a large warehouse as an example, this paper analyzed the risk level and design parameters of automatic sprinkler system, introduced the main layout types, and from the system type selection, piping layout, sprinkler arrangement and other aspects, elaborated the design method of automatic sprinkler system, made the fire control system more economical, reasonable and reliable.

logistics warehouse, automatic sprinkler system, pipe network, nozzle

1009-6825(2016)31-0129-03

2016-08-22

史智國(1982- )，男，工程師

TU991

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