大型物流仓库园区消防设计探讨

刘爱雪

新宜（上海）企业管理咨询有限公司 上海 200233

随着技术的进步、经济的发展、市场需求的变化等多种因素影响下，现代物流业也成为了一个新兴产业，很多具有大型运营规模的物流企业也在国内不断涌现，而物流行业的蓬勃发展也间接带动了大型物流园区的设计需求。可以说，目前国内对现代化的仓储设施需求旺盛，推动了物流行业地产开发，当大型物流园区规模逐渐扩大的时候，这些物流园区的建筑设计除了功能统一，管理设施完善，运作服务专业外，如何让消防设计更为安全可靠，无疑对保证园区的运营有着重要作用。基于此，笔者结合自己多年的物流园区设计经验，对大型物流园区的消防设计进行研究探讨，也希望提供更多的有价值的参考经验。

1 消火栓系统设计

1.1 消火栓系统用水量

消防设计中消火栓系统设计起到举足轻重的作用，那如何合理计算消火栓系统用水量？目前市场上主流仓库类型是丙类2项仓库，火灾危险性为丙类2项，耐火等级一级。建筑高度在12m-30m之间。所以室内外消火栓用水量可以按照《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974-2014）表3.3.2和表3.5.2选定，火灾延续时间按照表3.6.2要求选定。此部分不再多述。

1.2 消火栓系统形式

而关于消火栓系统形式，一般物流园区选址远离市区，市政供水仅有一路的情况居多，故室内消火栓系统和室外消火栓系统可按合用一套临时高压消防给水加压设备，加压设备流量为室内外消火栓系统流量之和，加压设备扬程按两者所需的最高扬程取值，即为室内外消火栓系统扬程。

消火栓主泵可选用一用一备，消防泵直接从消防水池自灌式吸水，并设2根出水管接至室外消防环网。于仓库屋顶设置18m³消防水箱稳压，泵房内设置消火栓稳压设备一套，保证系统准工作状态时的最小静水压力要求。消火栓主泵由屋顶消防水箱出水管流量开关及泵房出水管压力开关联动，为自动控制系统。

室内消火栓系统一般采用湿式系统。北方区不采暖的情况下，也可以采用干式消火栓系统，在消火栓引入管处加设电磁阀、旁通管、压力表及排水管等，每个消火栓立管处设DN25放水阀。电磁阀前的管道需设置电伴热保温。

1.3 室内、室外消火栓的布置

室外消火栓的布置间距按照规范要求不大于120m布置（上海地区要求间距不大于80m），距道路边不大于2.0m不小于0.5m，距建筑物外墙不小于5.0m。特别注意其位置需要避开园区内停车位。由于物流园区内集卡车较多，室外消火栓应避免布置在离路边距离太近的位置，且考虑大车转弯时车尾的轨迹，否则室外消火栓容易被卡车撞坏，建议选用地上式防撞型消火栓，减少室外消火栓维修时对园区运营影响。

一般室内消火栓的设计间距均不大于30m，保证每个防火分区同层任何部位满足两股水柱同时到达的要求。消火栓箱均采用组合式，内配置喷嘴口径为19mm的水枪和长度为25m、直径为65mm的衬胶水带、消防软管卷盘各一个，组合式箱体下部设置手提式灭火器。当系统压力大于0.5MPa时，消火栓采用减压稳压型消火栓。

另外物流仓库由于其自身的使用特点，在实际设计中，室内消火栓的布置应考虑后期仓库内货架布置、运营及检修等方面的便捷性，一般库区内消火栓布置要求和货架方向平行布置，也就是消火栓开启方向是开向货架通道内的，保证使用上的便捷性。另一方面，注意消火栓尽量沿库区四周墙面布置，尽量减少对库内货架布置的影响。

2 喷淋系统设计

2.1 喷淋系统选择

对于丙二类物流仓库，火灾危险等级为仓库危险等级Ⅰ级-Ⅲ级，当库内采用货架储存时应采用钢制货架，并应采用通透层板，且层板中通透部分的面积不应小于层板总面积的50%。当采用木制货架或采用封闭层板货架时，其系统设置应按堆垛储物仓库确定。

喷淋系统一般选用湿式喷淋系统（南方）和预作用喷淋系统（北方）。对于丙一类物流仓库及甲类、乙类危险品库的消防措施，应根据储存危险品的种类及存放形式确定，可采用泡沫-水雨淋系统或泡沫-水喷淋系统[1]。

2.2 喷头选择、系统流量及管网布置

物流仓库的喷头选择决定了系统的形式及流量，目前市场上应用较为广泛的是早期抑制快速响应ESFR喷头和仓库型特殊应用喷头。

早期抑制快速响应（ESFR）喷头对保护高货垛仓库具有特殊的优势。流量系数有K=202，242，363，快速响应，响应时间指数(RTI)：≤28±8(m·s)5，材质为易熔合金和玻璃球，动作温度： 68℃、74℃、82℃、93℃，最大净空高度13.5m，一般仓库内动作温度多选用68℃及74℃。此喷头仅用于湿式系统。市场上目前应用比较多的易熔合金材质ESFR喷头，优点是抗寒防冻，不易撞坏，价格也比较低。

仓库型特殊应用喷头是用于高堆垛或高货架仓库的大流量特种洒水喷头，与ESFR喷头相比，其以控制火灾蔓延为目的，喷头最低工作压力较ESFR喷头低，且障碍物对喷头洒水的影响较小，安装有该系列喷头的场所无须再安装货架内喷头。另该系列喷头可用于干式系统和预作用系统。流量系数分别有K=161、202、242、363，标准响应，材质为易熔合金，动作温度：74℃、82℃、93℃，最大净空高度12m，一般仓库内动作温度多选用74℃。

影响仓库喷淋系统设计参数的因素很多，包括货品的性质、堆放形式、堆积高度及室内净空高度等，各因素的变化，均影响设计参数的改变，在加上后期客户需求的多样性，比如在库内增加阁楼式货架以及生产工艺开洞需要设置水幕等，所以建议喷淋系统设计时必需要综合进行考量，预留一定的余量[2]。例如南方区某国药项目，园区内包含两栋仓库，B1库（建筑面积3.3万m2，内部包含双层，建筑高度22.83m，储存物品丙二类；立体库，建筑高度25.05m，储存物品丙二类；四层办公楼高）和B2库（单层库，储存物品丙二类，建筑面积1.5万m2，建筑高度14.73m，库内净高13.5m）。喷淋系统设计流量如下：B1立体库顶板下喷头的喷水强度为20L/（min.m²），作用面积为200m²，持续喷水时间为2小时，喷头采用K115，设计流量为70L/S；货架内喷头按开放14个喷头计算，采用K80直立型喷头，工作压力0.2MPa，设计流量为30L/s，持续喷水时间为2小时；所以B1库喷淋用水量为Q=70+30=100L/s。B2库区按最大净空高度不超过13.5m，设置早期抑制快速响应喷头，仓库屋面板下采用K=360早期抑制型快速响应喷头，最小工作压力为0.3MPa，作用面积内同时动作喷头12个，单个喷头的流量10.39L/s。设计喷淋用水量为：Q4=125L/s，由于采用格栅状管网，配水较均匀，同时考虑到水泵选型因素，设计水量按130L/s设计，火灾延续时间1小时。故综上所述，本项目的喷淋系统设计水量为：130L/s。喷淋系统加压泵选择三台，二用一备，型号为Q=70L/s, H=120m,N=132Kw。

2.3 报警阀间设置

喷淋系统报警阀布置一般为集中布置或者分散布置，物流园区每栋库的面积都比较大，且喷淋系统流量较大，故报警阀比较常见的是采取按防火分区分散布置的形式，可以减少报警阀后主管道长度及系统压力损失，节省系统初期投资。在后期维护检修时，每个防火分区也可以独立进行。此种方式的缺点是报警阀间均布置于库内，火灾时无法做到从仓库外面直接进入报警阀间进行操控。水力警铃一般也是在库内，尽量布置在靠近办公区的位置。个人认为比较折中的做法是报警阀间尽量按每栋库进行集中设置，并设置直接开向室外的出口，以便于后期维护管理。

3 消防系统管材的选择及布置

根据消防系统工作压力的不同，室内架空消防系统管材一般选择热镀锌钢管、热镀锌加厚钢管及热镀锌无缝钢管，阀门及配件采用相同压力等级[3]。

目前物流园区消防系统管材室外埋地部分比较常用的是钢丝网骨架复合管，此管材为柔性管材，缺点是抗压性能比较差，市场上产品差异比较大，设计选用时注意对其强度、连接方式、工作压力、覆土深度及与热力管间距要求等严格按《消防给水和消火栓系统技术规范》第8.2.7条要求进行。特别注意一点是物流园区30t重载集卡车辆较多，故需对装卸货区域及主要货车通行道路下的消防管道进行保护，一般选用加防护套管，套管材质多选用混凝土管或者HDPE管[4]。

4 消防水泵及消防泵房布置、消防水池设计要点

4.1 消防水泵选择及消防泵房布置

消防水泵的选择应尽量选择单级立式泵，一方面可以节约泵房面积，另一方面可以较少水池无效水位。设计上，消防泵房进深应避免太小，一般宽度在6.5m-12m比较合适，这种情况下的泵房面积比较能充分利用，消防水泵的布置应尽量布置成一排，最多不超过两排，水泵四周及泵房内应留出足够宽（不小于1.5m）的检修通道。两台水泵间距不小于1.2m。消火栓水泵和喷淋水泵应交叉布置，每台水泵的上方宜设置吊钩。并且由于建筑高度不高，一般物流园区比较倾向于把消防系统增压稳压设施设于消防水泵房内，便于后期物业统一管理。

4.2 消防水池

物流园区消防水量较大，消防水池容量偏大，消防水池可采用钢筋混凝土水池或者装配式不锈钢水池。消防水池按规范要求分为可以独立使用的两座或者两格。地上式水池时，消防水池底标高与泵房标高一致，也可以和室外标高一致，可以节约一定的土方量。地下式水池时，消防水池底标高一般高于泵房地面500mm，尽量减少消防水池无效容积及水池下挖深度，以节省投资。所有进出消防水池的管道建议预埋柔性防水套管。消防水池侧壁设置现场显示和远传水位计，水位信号应能直接传至消控室。

5 结束语

大型物流园区由于其自身的使用的特殊性，其消防系统设计需要综合考虑，尽量做到消防系统设计合理，选材合理，布置合理，以最大程度确保消防系统建成后的安全运营和系统维护的便利性，这也是设计中需要注意的要点。