关于卷烟制品高架立体仓库自动喷水灭火系统设计分析

文/刘朝标 广州大学建筑设计研究院 广东广州 510000

高架仓库是一种新型的仓储建筑，其不仅具有较高的自动机械化程度，而且设计规模和设计成本也是十分显著。目前，一些大型卷烟企业都会通过高架立体仓库来储存烟草成品，这些成品在实际存储过程中，对于环境的要求十分之高，且大多为厌水可燃物，不仅容易引发火灾事故，而且对于水渍污染也是极为抵触。所以，为了确保卷烟制品的存储质量，降低火灾风险，相关企业都会在高架立体仓库中，安装自动喷水灭火系统，其安装设计的合理与否，可直接影响到高架仓库的防火能力，因此，对其系统设计进行深入的分析十分必要。

1、高架仓库火灾特点分析

所谓高架仓库，是指具有一定自动机械化程度，货架高度大于7 m以上的货架仓库，该仓储建筑起源于19世纪50年代中期的美国，至今为止，在我国行业中的应用已有几十年的历史，且应用范围越来越宽泛。之所以会有这种显著的成效，主要原因是因为高架仓库的货架较高，储存量较大，且能够进行自动化搬运。

但是在实际应用时，高架仓库也有其不尽人意的地方，尤其是在防火安全方面，因为高架仓库能够储存大量的物品和相关运输设备，所以一旦出现火灾事故，其蔓延速度十分之快，内置的型钢货架也会发生严重的变形倒塌。同时，由于火焰会沿着仓库的竖向和水平缝隙向上蔓延，所以在发生火灾事故时，火势蔓延会较为迅速，很难依靠自动喷水灭火系统进行全面控制。因此，为了提高高架仓库的防火安全能力，就要对现有的自动喷水灭火系统设计进行合理的优化，提高系统消防功能，这样才能确保高架仓库的消防安全，使其更好的保护所存物品。

2、自动喷水灭火系统设计

2.1 工程简介

东莞市某卷烟物流配送中心1号仓库的总高度为26.70m，建筑面积3342.8m，主要为钢结构屋面，其内部共分为4个堆货巷道和32列9层货架，每层货架高度为2315mm。按照国家所颁布的建筑设计防火规范要求，该卷烟厂高架仓库等级为丙类可燃物品仓库，必须设置相应的自动灭火装置，但由于现行的消防技术标准对于卷烟仓库自动灭火设施型号没有明确的规定，所以，合理、高效的选择自动灭火装置系统，是该卷烟厂迫在眉睫的工作之一。

2.2 系统设计

目前，烟草行业常用方式为预作用自动喷水灭火系统。预作用自动灭火系统即准工作状态时配水管道内不充水，由火灾自动报警系统自动开启预作用报警阀后，转换成湿式系统的闭式系统。本设计采用预作用系统加大空间智能灭火装置联合配置。

2.2.1 喷头设计

该卷烟高架仓库由于总高度26.7m超过普通喷头的保护范围，在顶板下设置标准型大空间智能灭火装置。配置ZSD红外探测器及ZDMP0.2/5s-ZSD40A型智能喷头，喷头标准射水流量5L/s，保护半径6m，喷水强度设置在2.5L/min.m2，工作压力0.25MPa。查《大空间智能型主动喷水灭火系统技术规程》CECS 263: 2009，按同时开启喷头数16个，每个智能型红外探测组件控制4个喷头，则系统设计流量为80L/s，火灾延续时间取1h。平面布置如下1所示。

货架内相应位置处设置内置喷头，其与地面距离尽量保持在4m之内，单层货架高2.315m，层层设置喷头，并增加集热罩。考虑到探测准确性，该项目采用预作用系统，按多排货架储物危险级I级设防，选取喷头流量系数K=115，动作温度68℃，喷头工作压力0.15MPa，喷水强度设置在8L/min.m2，则系统设计流量为28L/s，火灾延续时间取1.5h。并且在每层货架之间预留出300mm的空间，以便可以确保喷头的溅水效果。平面布置如下图2所示。

查《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版），设置货架内置喷头的仓库，顶板下喷头与货架内喷头应分别计算设计流量，并应按其设计流量之和确定系统的设计流量。本卷烟高架仓库喷淋系统的设计流量以108L/s为基准，并且货架内置喷头和顶板下喷头的流量设计要分别进行计算，确保实际喷头设计流量与规范设计流量值相等，这样才能在火灾事故发生时，发挥出一定的消防功效，全面控制火势蔓延，使仓库内所有卷烟制品都能得到充分的保护。

2.2.2 火灾自动报警系统设置

由于多层货架阻碍烟雾、光线、热障效应等原因，导致点型感烟探测器、线型光束探测器、火焰探测器等常规探测器不报或者滞后延报。本次设计采用吸气式空气采样烟雾探测器，极大提高了探测灵敏度，可以探测到还处在阴燃没有明火时的初期火灾。采烟探测管布置方便灵活，直接在采样管上开孔采样，采取分层探测和垂直探测解决热阻效应。探测器主机安装在离地1.5米处，探测管可在低处利用高压空气进行反吹扫，操作维护方便。

2.2.3 报警阀、空压机等组件设计

本次设计设置四组ZSFY150预作用报警阀组，控制货架内置喷头；顶板下方设置的智能喷头直接由喷淋环干管供水，配水管始端安装水流指示器反馈信号。另外，自动灭火喷头系统在实际运行时，其配水管道压力基本都是由空压机来进行控制，根据该工程情况，其灭火系统压力应设置在0.03-0.05MPa之间，而空压机内部的压力参数设置在0.003MPa范围内、停泵压力也要以该设计参数为基准，这样一旦系统压力低于系统最小空气压力，系统低压压力开关就会自动发出报警信号。同时，要确保空压机的充气功能，使其设计流量处在0.9m3/min，确保在出现火灾风险时，空压机能在最短时间内使系统配水管道充气达到相应要求，进而有效控制火势，为企业减少不必要的经济损失。

2.2.4 供水与排气设计

按照高架仓库自动喷水灭火系统的设计要求，本工程设置三台喷淋泵（两用一备），单台喷淋泵的流量设计为60L/s，供水流量为110L/s。每个水泵接合器的流量按10L/s～15L/s计算，该喷淋系统需设置8个水泵接合器，考虑到消防场地的停车局限性，本次设计设置6个水泵接合器，沿消防车道选两处分散设置。

预作用系统应在火灾报警系统报警后，立即自动向配水管道供水，且配水管道的充水时间不宜大于2min。本次设计采用下行上给式循环干管供水，在每区段管道顶端设置2个CARX复合快速排气阀。排气阀前设置电动阀，在启动供水泵的同时开启以便可以随时控制排气阀启闭，使其能够在火灾事故中发挥出最大的应用成效。经测试，管道充水时间达到1.91 min。供水系统如下图3所示。

结语：

综上所述，卷烟高架仓库是一种现代化的仓储建筑，在我国工业和物流业中有着极为突出的应用优势。因此，为了进一步提升高架仓库的存储安全，确保卷烟制品的完好无损，相关企业就要大力加强高架仓库消防安全方面的能力，不仅要设置相应的自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统，而且还要严格按照国家相应的设计规范要求，对系统内部设计进行适当的改进，进以丰富系统功能，使其真正达到安全合理、高效经济的设计效果。

[1]王娜.自动喷水灭火系统设计分析[J].福建建材,2016,12:09-10.

[2]高源.高架仓库防火设计探讨[J].现代建筑,2017,02:29-30.

[3]黄晓家.粮油高架仓库自动喷水灭火系统设计研究[J].中国建筑工业出版社,2016,09:31-32.