□ 梁 林

(曼徹彼斯高新技術(shù)有限公司，廣西 南寧 530007)

智能軌道物流系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各綜合性醫(yī)院，是醫(yī)院內(nèi)醫(yī)療物品運(yùn)輸專用通道，用以取代人工搬運(yùn)醫(yī)院物品的智能自動(dòng)化物流方式。該系統(tǒng)以金屬軌道作為運(yùn)輸路徑，通過在醫(yī)院各樓層的功能科室和護(hù)士站安裝收發(fā)站點(diǎn)，以智能運(yùn)輸車作為運(yùn)輸載體，在可編程序控制下沿著運(yùn)輸軌道實(shí)現(xiàn)醫(yī)療物品安全、高效、精準(zhǔn)的傳輸，系統(tǒng)組成主要有軌道、智能小車、轉(zhuǎn)軌器、消防設(shè)備、中控系統(tǒng)、站點(diǎn)操控器等組成，一般運(yùn)輸重量在10～30KG，容量35～65L。智能軌道物流系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)通過十幾年的發(fā)展，由于自動(dòng)化程度高，適應(yīng)性強(qiáng)，國(guó)內(nèi)新建醫(yī)院逐漸接受并開始大量應(yīng)用。隨著應(yīng)用市場(chǎng)擴(kuò)大，軌道物流系統(tǒng)的安全運(yùn)行，特別是物流豎井消防安全越發(fā)突出，其設(shè)計(jì)是否合理和符合消防要求，影響到整個(gè)系統(tǒng)的驗(yàn)收、運(yùn)行及發(fā)生火災(zāi)時(shí)的安全性。

1 物流豎井消防設(shè)計(jì)的重要性和必要性

1.1 物流豎井的定義

隨著中國(guó)城市化需要，現(xiàn)代醫(yī)院建筑基本向大型化、高層化發(fā)展，智能軌道物流系統(tǒng)由軌道連接各功能科室，不可避免的穿過醫(yī)院各防火分區(qū)。物流小車要到達(dá)高樓各層的功能科室站點(diǎn)，不能像人或推車一樣從電梯上下，只能通過一個(gè)貫穿各樓層的豎直井道，在豎井中安裝軌道和相應(yīng)的設(shè)備，使小車按設(shè)定好的路線爬升，通過轉(zhuǎn)軌器到達(dá)指定的樓層站點(diǎn)，圖1為物流軌道專用豎井。物流軌道專用豎井根據(jù)醫(yī)院樓棟布局設(shè)置，一般有多個(gè)，矮的有兩層樓，高的有二十幾層，如住院樓。此豎井與電梯用豎井類似，不同之處是物流軌道專用豎井無需貫穿頂樓，設(shè)備均在樓內(nèi)安裝。

圖1 軌道物流專用豎井俯視圖

1.2 2018年火災(zāi)情況及火災(zāi)原因

根據(jù)國(guó)家應(yīng)急管理部消防救援局統(tǒng)計(jì)，2018年全國(guó)共接報(bào)火災(zāi)23.7萬起，亡1407人，傷798人，統(tǒng)計(jì)的直接財(cái)產(chǎn)損失36.75億元，全年發(fā)生的67起較大火災(zāi)中，37起為電氣引起；發(fā)生的4起龐大火災(zāi)中，3起為電氣引起，全年火災(zāi)原因及占比見表1。從表1中可以看出，違背電氣安裝使用規(guī)定引起火災(zāi)占比最大，達(dá)34.6%，而軌道物流系統(tǒng)采用電氣驅(qū)動(dòng)，物流豎井中集中有驅(qū)動(dòng)電源、電氣箱、區(qū)域控制箱等，電氣相對(duì)集中，且豎井貫穿各樓層，消防設(shè)計(jì)不能掉以輕心。

表1 2018年火災(zāi)原因占比情況

1.3 醫(yī)院消防特點(diǎn)

醫(yī)院屬于人員密集場(chǎng)所，各樓棟科室相通，建筑復(fù)雜，重點(diǎn)消防部門多，如藥房、手術(shù)室、生化檢驗(yàn)室等；醫(yī)護(hù)人員病人探病人員密集，人流量大，移動(dòng)不便，疏散困難；設(shè)備集中，各種高壓容器管路、化學(xué)試劑和住院被服等易燃易爆品多，一旦發(fā)生火災(zāi)，易造成群死群傷和重大經(jīng)濟(jì)損失。因此，新醫(yī)院的建成，一般都要通過嚴(yán)格的消防驗(yàn)收才能投入使用，而建成的醫(yī)院，需要定期進(jìn)行消防檢查。

1.4 物流豎井消防設(shè)計(jì)的重要性和必要性

一方面如上所述，物流豎井中安裝有部分系統(tǒng)所需電氣件，電氣相對(duì)集中，有一定火災(zāi)安全隱患；另一方面，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，物流豎井形成“煙囪效應(yīng)”，有害煙氣通過豎井迅速布滿樓層，成為火災(zāi)蔓延的助推器，加劇火災(zāi)的嚴(yán)重程度，故而物流專用豎井成為物流軌道系統(tǒng)消防設(shè)計(jì)的重中之重，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)設(shè)備和材料適應(yīng)豎井消防要求。

2 物流豎井消防設(shè)計(jì)依據(jù)

2.1 國(guó)家相關(guān)消防設(shè)計(jì)規(guī)范

物流豎井為智能物流系統(tǒng)重要安裝場(chǎng)所，對(duì)于物流豎井建筑的防火要求，現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范沒有明確的規(guī)定。查閱行業(yè)相關(guān)規(guī)范，參考GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中6.2“建筑構(gòu)件和管道井”第6.2.9關(guān)于豎井部分條款，結(jié)合物流系統(tǒng)特征，歸納出物流豎井防火設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下基本要求：

②井內(nèi)嚴(yán)禁敷設(shè)可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類液體管道，不應(yīng)敷設(shè)與物流設(shè)備無關(guān)的電纜、電線等，設(shè)備必要的電線電纜護(hù)套材料應(yīng)為低煙無鹵阻燃類型。

③井壁除設(shè)置維修門、小車通過門外，不應(yīng)設(shè)置其他開口。

④井壁的耐火極限最低不應(yīng)低于1小時(shí)，井壁上的門應(yīng)采用乙級(jí)防火窗。

⑤豎井與其他房間、走道相連通的防火門窗孔隙應(yīng)采用不低于樓板耐火極限的不燃材料或防火封堵材料封堵。

2.2 醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)圖

醫(yī)院在招投標(biāo)物流軌道系統(tǒng)時(shí)，均提供醫(yī)院建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，設(shè)計(jì)圖一般有平面圖和立面圖，內(nèi)容包含了樓棟布局、建筑功能布置(如醫(yī)院各科室、通道、井道等)、消防分區(qū)、標(biāo)高、墻體等。物流豎井消防設(shè)計(jì)要符合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)圖中的消防分區(qū)要求，結(jié)合物流消防產(chǎn)品的功能和屬性，預(yù)留的豎井尺寸和軌道消防設(shè)備安裝位，及時(shí)和建筑設(shè)計(jì)方溝通，避免安裝干涉。

3 智能物流軌道豎井消防設(shè)計(jì)

物流豎井消防設(shè)計(jì)涉及的部件有防火窗、防風(fēng)窗、翻軌器、控制箱等，需要結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)和功能，根據(jù)以上消防設(shè)計(jì)依據(jù)，設(shè)計(jì)出安全可靠的軌道物流豎井控制設(shè)備，保障系統(tǒng)的順利、安全運(yùn)行，其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：

3.1 物流豎井設(shè)計(jì)

物流豎井由各層豎井室垂直串連而成，各層豎井室包括樓板孔、防火門窗孔洞等設(shè)計(jì)要素。與電梯井樓層垂直貼墻貫穿不同的是，物流豎井是在各個(gè)樓板中開樓板孔，沿樓板孔留站位空間圍建而成的豎井間，出軌方向的墻上預(yù)留小車通過的防火窗孔洞。

2.3 主要照顧者不同時(shí)間點(diǎn)SDS得分的情況 治療后，組內(nèi)比較顯示各組不同時(shí)間點(diǎn)的兩兩比較的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。組間兩兩比較顯示，治療1個(gè)月時(shí)，早期組和晚期組、早期組和對(duì)照組SDS得分差異比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，晚期組與對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；治療3個(gè)月時(shí)3組兩兩比較的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見表5。

如圖2如示，豎井室在設(shè)計(jì)時(shí)，寬度B要滿足醫(yī)院運(yùn)輸效率的多軌道設(shè)計(jì)要求(大部分為3或4軌，特殊情況有5軌)，主要數(shù)據(jù)由軌道間距K與軌道數(shù)的乘積得出，預(yù)留各種電氣箱、控制箱的安裝空間。堅(jiān)井室長(zhǎng)L要滿足翻軌器、防火窗安裝要求，預(yù)留售后人員方便維保的工作空間，尺寸值較為固定。根據(jù)多項(xiàng)目的實(shí)踐，堅(jiān)井室長(zhǎng)寬度參考尺寸與軌道數(shù)量關(guān)系可參考表2。

圖2 豎井大小設(shè)計(jì)示意圖

表2 豎井室長(zhǎng)寬參考值

3.2 軌道窗防火設(shè)計(jì)

根據(jù)GB50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求，豎井壁孔洞門耐火1小時(shí)以上，至少用乙級(jí)防火窗，如醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)時(shí)，將豎井位置列為甲級(jí)防火分區(qū)時(shí)，需要使用甲級(jí)防火窗。為不影響物流系統(tǒng)日常運(yùn)行，物流豎井軌道防火窗門設(shè)置為常開狀態(tài)，一旦發(fā)生火災(zāi)，軌道防火窗門能夠通過消防信號(hào)或自身溫感迅速自動(dòng)關(guān)閉，切斷豎井與外界的連通，形成獨(dú)立分隔的防火分區(qū)，防止有害煙塵串入和火災(zāi)的蔓延。

能夠適用于軌道窗的消防設(shè)施如圖3，有防火窗(平開或推拉式)和防火卷簾(金屬或無機(jī)布式)，所選的防火窗簾，必須具備溫控、電控、手動(dòng)開關(guān)功能。由于防火卷簾一般采用電機(jī)升降，而防火窗采用無源閉門器，火災(zāi)時(shí)關(guān)門速度比防火卷簾更快，且安裝體積更小成本更低，故而推薦使用防火窗，但在開門空間不夠或與其他設(shè)施干涉的特殊情況下可選用防火卷簾。

圖3 防火窗和防火卷簾

消防設(shè)備采用生產(chǎn)許可制度，選擇消防門簾時(shí)，一定要選用有消防資質(zhì)，取得消防部門核發(fā)的驗(yàn)證登錄證書及授權(quán)標(biāo)識(shí)的企業(yè)產(chǎn)品，切不可選用無證生產(chǎn)、超范圍生產(chǎn)或材料不符的消防設(shè)備。安裝時(shí)消防門簾要穩(wěn)固，門框周邊要用耐火材料封堵，按使用說明連接醫(yī)院內(nèi)消防系統(tǒng)和豎井消防主控，并測(cè)試開閉信號(hào)的準(zhǔn)確性和開關(guān)門的可靠性。

3.3 翻軌器設(shè)計(jì)

軌道翻軌器是豎井消防的關(guān)鍵設(shè)備，其工作原理是發(fā)生火災(zāi)時(shí)，軌道在防火窗簾處斷開，騰出防火窗簾動(dòng)作空間使其順利閉合，阻斷豎井與外界的連通，起到消防作用。翻軌器為常閉設(shè)備，既要保證日常小車通過正常，噪音小，又在有火災(zāi)時(shí)按邏輯控制電路完成可靠連續(xù)動(dòng)作，為機(jī)電自動(dòng)化部件。翻軌器和防火窗需配合使用，翻軌器翻軌到位，防火窗簾方能動(dòng)作關(guān)閉，兩者缺一不可。

翻軌器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)軌道的工況和樣式設(shè)計(jì)應(yīng)用不同，分為直軌翻軌器、內(nèi)彎翻軌器和外彎翻軌器。

3.3.1 直軌翻軌器

直軌穿過消防分區(qū)或豎井比較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)用到直軌翻，分為倒掛直軌翻軌器和正裝直軌翻軌器，結(jié)構(gòu)上可采用直角上揚(yáng)或四連桿平行上移設(shè)計(jì)，動(dòng)力可采用電動(dòng)推桿，其設(shè)計(jì)原理圖見圖4。

圖4 直軌翻軌器示意圖

3.3.2 內(nèi)彎翻軌器

豎井內(nèi)軌道沿著小車行駛面彎出樓層時(shí)應(yīng)用，分為上內(nèi)彎翻軌器和下內(nèi)彎翻軌器。上內(nèi)彎翻軌器主要用于倒掛軌道，出豎井后連接各科室軌道，一般為主要通道；下內(nèi)彎翻軌器主要用于系統(tǒng)站點(diǎn)，出豎井后的軌道距離較短，不連接其他科室。兩種翻軌器的設(shè)計(jì)原理相近，宜采用鉸鏈?zhǔn)缴戏Y(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)原理圖見圖5。

圖5 內(nèi)彎翻軌器示意圖

3.3.3 外彎翻軌器

豎井內(nèi)軌道沿著小車行駛背面彎出樓層時(shí)應(yīng)用，分為上外彎翻軌器和下外彎翻軌器。下外彎翻軌器應(yīng)用與上內(nèi)彎翻軌器應(yīng)用類似，上外彎翻軌器與下內(nèi)彎翻軌器應(yīng)用類似(見圖6)，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相似。使用內(nèi)彎或外彎，由軌道設(shè)計(jì)路線決定，而路線由醫(yī)院樓層的不同工況組合和運(yùn)輸效率決定。

圖6 外彎翻軌器示意圖

3.4 消防動(dòng)作邏輯設(shè)計(jì)

各種設(shè)備在火災(zāi)前是正常運(yùn)行，當(dāng)意外火災(zāi)發(fā)生時(shí)，要準(zhǔn)確處理運(yùn)輸小車經(jīng)過豎井時(shí)與翻軌器和防風(fēng)門的關(guān)系，如先動(dòng)作翻軌器，則運(yùn)輸小車有可能從斷軌處跌落砸傷恐慌的人群，加劇傷亡；如翻軌器在運(yùn)輸小車路過斷口處動(dòng)作，翻軌器會(huì)卡死損壞，無法關(guān)閉防火窗窗；如防火窗簾先動(dòng)作，翻軌器后動(dòng)作，也不能可靠的關(guān)閉防火窗簾。準(zhǔn)確的動(dòng)作邏輯設(shè)計(jì)應(yīng)是：當(dāng)收到火災(zāi)信號(hào)時(shí)，豎井消防主控通過感應(yīng)器判定翻軌器上是否有運(yùn)輸小車，如無小車，翻軌器動(dòng)作，動(dòng)作的同時(shí)通過程序通知豎井內(nèi)小車停車，翻軌器動(dòng)作到位時(shí)，發(fā)出信號(hào)給消防門簾迅速關(guān)閉；如有小車，要等小車駛離翻軌器后才能執(zhí)行以上動(dòng)作。因此，消防主控在設(shè)計(jì)時(shí)除了設(shè)計(jì)軌道感應(yīng)器和建立與小車運(yùn)行程序的通訊外，還需遵從上述邏輯，方能保證火災(zāi)時(shí)豎井消防設(shè)備的準(zhǔn)確關(guān)閉。

3.5 電氣輔材選用

3.5.1 導(dǎo)體選用

物流豎井中安裝有系統(tǒng)控制箱、直流電源、消防電氣等設(shè)備，需沿軌道敷設(shè)通訊和電源線纜，選擇準(zhǔn)確的導(dǎo)體材料，能有效的減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和火災(zāi)帶來的傷害。根據(jù)GB 51039-2014《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》和JGJ312-2013《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》5.5條款，豎井內(nèi)的負(fù)荷供電、控制、檢測(cè)、信號(hào)回路均用銅芯線纜，電線電纜護(hù)套應(yīng)為不含鹵素(F、Cl、Br、I、At)、不含鉛鎘鉻汞等環(huán)境物質(zhì)的低煙無鹵阻燃類的材料，低煙無鹵線纜在燃燒時(shí)可減少有毒、腐蝕性氣體的產(chǎn)生。結(jié)合相關(guān)規(guī)范和工況，推薦選用聚乙烯包覆層的電線電纜。

3.5.2 備用電源選用

醫(yī)院發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可能會(huì)破壞醫(yī)院正常供電線路，線路被破壞后，無法保證豎井消防設(shè)備及時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作，因而需要設(shè)計(jì)應(yīng)急備用電源。軌道物流系統(tǒng)設(shè)備采用低壓直流電源運(yùn)行，所采用的應(yīng)急備用電源無需逆變高壓工作，直接采用備用電源電壓。備用電源的選用應(yīng)處于豎井各消防設(shè)備最大負(fù)載下仍能正常工作，所設(shè)置的電源輸出功率大于消防聯(lián)動(dòng)時(shí)所要功率的120%，所選容量在火災(zāi)狀態(tài)時(shí)各設(shè)備能工作半個(gè)小時(shí)以上，需有市電旁路和日常充電電路。從功能上看，UPS和EPS均能滿足消防時(shí)的應(yīng)急需求，但翻軌器上設(shè)計(jì)有消防主控，同時(shí)小車程序和通訊需要在火災(zāi)時(shí)供電不間斷，負(fù)載需要供電質(zhì)量較高較穩(wěn)，建議優(yōu)先選用UPS。

3.5.3 其他電氣類輔件設(shè)計(jì)和選用

豎井內(nèi)應(yīng)設(shè)計(jì)有日常照明及消防專用照明；選用的控制箱(柜)須有3C認(rèn)證，箱內(nèi)電氣件安裝穩(wěn)固，標(biāo)識(shí)明確，箱體接地可靠；選用的大功率交流轉(zhuǎn)直流電源，有良好的主動(dòng)散熱和報(bào)警裝備。剩余的電氣件的設(shè)計(jì)、安裝和選用需符合JGJ312-2013《醫(yī)療建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。

3.6 消防聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)和測(cè)試

作為人員密集場(chǎng)所，醫(yī)院構(gòu)建有完善的消防系統(tǒng)，物流豎井消防信號(hào)需要接入醫(yī)院消防系統(tǒng)中，融入醫(yī)院消防系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)消防系統(tǒng)的整體聯(lián)動(dòng)。豎井消防主控在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留對(duì)接醫(yī)院消防系統(tǒng)通訊接口和信號(hào)反饋，當(dāng)非豎井位置發(fā)生火災(zāi)時(shí)，接受消防聯(lián)動(dòng)控制器發(fā)出的聯(lián)動(dòng)控制信號(hào)，豎井消防設(shè)備按以上邏輯動(dòng)作關(guān)閉防火窗簾，并將結(jié)果反饋至控制器，完成物流系統(tǒng)的消防動(dòng)作；當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在物流豎井時(shí)，熱敏元件達(dá)到釋放溫度，觸動(dòng)豎井消防主控動(dòng)作，發(fā)出信號(hào)完成以上邏輯動(dòng)作，并提供反饋信號(hào)給控制室。物流豎井安裝完所有的消防結(jié)構(gòu)件和控制電路后，要測(cè)試與消防系統(tǒng)的信號(hào)聯(lián)系，測(cè)試各設(shè)備動(dòng)作的可靠性和設(shè)備動(dòng)作先后是否符合邏輯要求，測(cè)試完成后做好標(biāo)記和記錄。

4 豎井消防的維護(hù)和檢修

物流豎井設(shè)計(jì)應(yīng)用于消防設(shè)備，并不能說明物流系統(tǒng)消防就高枕無憂，教訓(xùn)是用血換回來的，火災(zāi)中消防設(shè)施未能發(fā)揮作用而帶來的財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡比比皆是。物流系統(tǒng)作為醫(yī)院配套設(shè)備，設(shè)計(jì)在長(zhǎng)達(dá)20年的時(shí)間內(nèi)可靠運(yùn)行，物流豎井消防設(shè)備作為系統(tǒng)的一部分，必須制定保養(yǎng)制度，每月按計(jì)劃抽樣測(cè)試部分設(shè)備，每半年進(jìn)行一次全面檢查，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理，并做好詳細(xì)的檢測(cè)報(bào)告以備查詢和追溯，確保消防設(shè)備能夠長(zhǎng)期正常運(yùn)行，發(fā)揮其有效的安全功能。

5 結(jié)語(yǔ)

軌道物流系統(tǒng)逐漸成為現(xiàn)代醫(yī)院的常用配套設(shè)備，安全、智能、高效是考驗(yàn)設(shè)備的核心指標(biāo)，而豎井消防安全是系統(tǒng)安全的主要表現(xiàn)，通過以上物流豎井各消防設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝和有效運(yùn)行，將有效的減少豎井火災(zāi)的發(fā)生，降低火災(zāi)時(shí)豎井帶來的危害，減少醫(yī)院火災(zāi)損失，保障醫(yī)院人員安全疏散。