山西农谷冷链一期项目给排水及消防设计

□□ 陈 雪

(山西晋设拓凡建筑设计咨询有限公司，山西 太原 030013)

引言

从全国情况来看，虽然我国冷链物流业得到了快速发展，但与欧美及日本等发达国家相比，我国的冷链物流体系发展还不健全。据物流权威机构研究中心调查显示，全国多数农产品批发市场属于直接面向消费市场的次级批发市场，且市场的场地规模、成交量规模和成交金额规模较小。能辐射若干省份和影响国际市场的农产品物流中心还太少。为在国际市场拥有竞争优势，各地应打造出若干大型的冷链物流配送中心，为我国的经济，特别是农业经济做出贡献。

山西农谷智慧冷链项目正是适应我国冷链物流业、冷链物流配送中心体系发展的需要，为实现山西农谷农产品冷链物流专业化、生产标准化、技术规范化、经营集约化、服务社会化、产后加工现代化建立基础，将有力地促进山西省农产品物流产业迈上新台阶。

1 工程概况

山西农谷智慧冷链物流园项目如图1所示。根据现状条件及要求分为两期建设。一期用地位于地块东侧，主要功能有保税库、冷链仓储中心、共享加工中心及智慧供应链数据中心等；二期用地位于地块西侧，以冷链仓储、共享加工、气调保鲜和果品分拣功能为主。

图1 山西农谷智慧冷链物流园项目效果图

一期单体包括：智慧供应链数据中心、冷链仓储中心(1～3号)及保税库、共享加工中心(1号)、门房及水泵房；二期单体包括：冷链仓储中心(4、5号)、共享加工中心(2号)、鲜果分拣中心(1号)及气调保鲜库、污水处理站。现就项目一期工程中涉及的给排水问题进行分析，具体涵盖单体为：智慧供应链数据中心为多层公共建筑，地上5层，主要功能为：展示、食堂、办公及宿舍；冷链仓储中心(1～3号)及保税库均为丙类多层冷库，非高架冷库；共享加工中心(1号)为丙类厂房，地上2层。

2 给水设计

该项目水源现为自备水源，未来规划有市政水源接入。这样的水源条件在新建且规模较大的冷链项目中比较典型，具有很强的代表性。设计将立足现状，综合考虑远期的设计思路。现从自备水源引入1根给水管，经过区域水表、倒流防止器后接入工程用地红线内，供给生活、生产工艺水箱及室外道路、绿化浇洒、消防水池。未来考虑市政水源替代自备水源，若市政水源满足园区生活、生产工艺用水两者或之一的用水要求，则在市政水源接入后取消对应系统的水箱及加压设备，由市政水源直接供给；反之，若不满足，则维持现有泵房加压设备，仅将市政水源替代自备水源，为水箱供水。

2.1 水箱设计

在冷链项目中，一般情况下生活用水与生产工艺用水的水质要求相同。在GB 50015—2019《建筑给水排水设计标准》中第3.8.1条第4款规定：当水池(箱)的有效容积>50 m3时，宜分成容积基本相等、能独立运行的两格。而设计中，水箱面积较大而水泵房的面积有限，可以考虑生活用水与生产工艺用水水箱合用。在农谷冷链项目中，根据生活水泵房的格局，考虑一期生活用水与生产工艺用水水箱分开设置，二期两者水箱合用的设计方案如图2所示。当然，如果生活、生产工艺水质要求不同的项目则必须把水箱分开设置。

图2 生活水泵房平面布置图

2.2 水泵及管网设计

冷链项目中，生产工艺用水量远远大于生活用水量。而生活用水及生产工艺用水的用水点区域分开设置。又考虑到两者的用水压力、高峰期等也存在差别，所以选择了生活、生产工艺的变频给水设备及供水管网分开设置的设计方案。这样虽然增加了初建给水管网的成本，但在之后的运行、管理、扩建和改造等方面有优势。

山西农谷智慧冷链物流园项目一期工程中，最高日生活用水量约为50 m3·d-1。而最高日生产工艺用水量约为1 200 m3·d-1，两者相差较大。各单体的用水点分布为：智慧供应链数据中心相当于1栋办公楼，单体内只有生活用水；冷链仓储中心相当于1座仓库，单体内只有生产工艺给水；共享加工中心相当于1座厂房，同时包含有两种用水，但是却清晰地划分了生产区域及生活区域，1个在单体东侧，1个在单体西侧。

在设计中，单体均为多层建筑。这在冷链设计中属于比较典型的类型之一。给水系统不分区，这就增加了生活、生产工艺管网分开的可能性，如果涉及到了给水系统需要分区的情况，则要综合考虑管网是否分开。

3 排水设计

相比于给水设计，冷链排水设计并没有太突出的特点。该项目采用排水的常规做法为：雨、污分流制。雨水采用地面有组织排水方式，室外雨水口及建筑屋面雨水排出室外后，汇合接入室外雨水管道，最终排入市政雨水井；各单体内污废水合流，排入小区道路下敷设的污废水管网，后经化粪池再排入小区污水处理站，处理达标后最终排入市政污水井。

4 消火栓系统设计

在冷链项目中通常包含两部分：一部分为冷链的核心区域，即:冷链仓储，共享加工等；另一方面为配套建筑，如智慧供应链数据中心、门房及水泵房、污水处理站等。后者在设计中较为常见，故不再赘述。下面着重叙述有关冷链仓储及共享加工部分的消防设计。

4.1 室外消火栓系统

该工程室外消火栓系统采用低压制。室外消火栓系统由消防水池、室外消火栓泵、室外消防稳压设备、消防环网、室外消火栓等组成。消防水池设消防车取水口，消防水池的补水时间宜≯48 h。室外消火栓管网呈环状布置，环网上设置室外消火栓，以保证室外消防用水。室外消火栓沿建筑周围均匀布置，且不宜集中布置在建筑一侧。室外消火栓距路边应≯2 m，宜≮0.5 m，距房屋外墙宜≮5 m，≯40 m。室外消火栓间距≯120 m，保护半径应≯150 m。冷库制冷机房处应设置室外消火栓，室外消火栓与制冷机房门口处的距离宜≮5 m，并应≯15 m。平时系统压力由室外消防水泵房稳压装置维持。发生火灾时，启动室外消火栓泵灭火。

4.2 室内消火栓系统

4.2.1冷链仓储消火栓设计

GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)中第8.2.1条第1款规定：建筑占地面积>300 m2的厂房和仓库应设置室内消火栓系统。该工程中冷库设置室内消火栓系统。查GB 50016—2014(2018年版)可知，对于冷链仓储(丙类仓库)而言，当H>24 m时，室内消火栓用水量为40 L·s-1；当H≤24 m，V>5 000 m3时，室内消火栓用水量为25 L·s-1；当H≤24 m，V≤5 000 m3时，室内消火栓用水量为15 L·s-1。则该工程冷链仓储室内消火栓用水量为25 L·s-1。再结合GB 50016—2014(2018年版)规定，火灾延续时间为3 h，则该工程室内消火栓系统采用临时高压制。室内消防水源为消防水池储水。室内消火栓系统由消防水池、室内消火栓泵、屋顶水箱、屋顶稳压设备、管网、室内消火栓等组成。

GB 50072—2021《冷库设计标准》中第8.4.3条规定：冷库的消火栓应设置在穿堂或楼梯间内，当环境温度<4 ℃时，室内消火栓系统可采用干式系统，但应在首层入口处设置快速接口和止回阀，管道最高处应设置自动排气阀。该工程冷库穿堂设置室内消火栓系统。两路进水管与场区消防管网连接，系统竖向不分区。管网呈环状布置。各层以建筑防火分区为单元设置消火栓。室内消防给水管道采用阀门分为若干独立段。保证检修管道时关闭的竖管≯1根。阀门保持常开，并有明显的启闭标志。室内消火栓的布置保证有2支水枪的充实水柱同时可到达室内任何部位(除冷间内)，消火栓水枪充实水柱应≮13 m；消火栓栓口动压应≮0.35 MPa且≯0.5 MPa，充实水柱按13 m计算。冷库穿堂冬季不采暖，为了避免冬季在气温低管道冻裂，冷库穿堂室内消火栓系统采用干式系统。

物流建筑的室内消火栓箱内应设置消防软管卷盘。该工程所有消火栓箱采单栓带消防软管卷盘消火栓箱，箱体尺寸700 mm×1 000 mm×200 mm，箱内包括一条DN65 mm、25 m的长化纤衬胶水带，JPS09-19自救式消防卷盘1套，Φ19 mm水枪1支，消防按纽(装在配套保护盒内)、指示灯各1个。屋顶试验消火栓应装设压力表。装修时应将消火栓做明显标志，不得封包隐蔽。消防按钮应有保护装置。消火栓箱应有明显的红色标志，且应标注“消火栓”的字样，不应隐蔽和伪装。

4.2.2共享加工中心消火栓设计

GB 50016—2014(2018年版)规定，对于共享加工(丙类厂房)而言，当H>50 m时，室内消火栓用水量为40 L·s-1；当24 m5 000 m3时，室内消火栓用水量为20 L·s-1；当H≤24 m，V≤5 000 m3时，室内消火栓用水量为10 L·s-1。则工程共享加工中心室内消火栓用水量为20 L·s-1。查GB 50016—2014(2018年版)可知火灾延续时间为3 h。

室内消火栓系统设置两路进水管与场区消防管网连接，系统竖向不分区。管网呈环状布置。各层以建筑防火分区为单元设置消火栓。室内消火栓的布置保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位，消火栓水枪充实水柱应≮13 m；消火栓栓口动压应≮0.35 MPa。消火栓箱采单栓带消防软管卷盘消火栓箱。

5 自动喷水灭火系统设计

5.1 冷链仓储自动喷水灭火系统设计

GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)第8.3.2条第5款规定：设计温度>0 ℃的高架冷库，设计温度>0 ℃且每个防火分区建筑面积>1 500 m2的非高架冷库，应设置自动灭火系统，并宜采用自动喷水灭火系统。再结合GB 50072—2021《冷库设计标准》的相关规定，对于耐火等级为一、二级、设置非密闭常温穿堂的非高架冷库：

(1)占地面积≯7 000 m2时：当冷库设计温度≯0 ℃(即低温库)时，不设自动喷水灭火系统；当冷库设计温度>0 ℃(即高温库)，防火分区面积≯1 500 m2时，不设自动喷水灭火系统；当冷库设计温度>0 ℃(即高温库)，防火分区面积>1 500 m2时，设自动喷水灭火系统。

(2)占地面积>7 000 m2时，需要设置自动喷水灭火系统，此时设置自动喷水灭火系统主要是为了增加冷库的最大允许占地面积翻倍的使用要求。

冷链仓储为占地面积≯7 000 m2的非高架冷库，冷库设计温度≯0 ℃，故不设自动喷水灭火系统。

5.2 共享加工中心自动喷水灭火系统设计

GB 50016—2014《建筑设计防火规范》(2018年版)第8.3.2条第7款规定：每座占地面积>1 500 m2或总建筑面积>3 000 m2的其他单层或多层丙类物品仓库，应设置自动灭火系统，并宜采用自动喷水灭火系统。共享加工中心功能为食品加工间及成品暂存间(食品)，即为丙类厂房和丙类库房，并且环境温度≯4 ℃，确定设置湿式自动喷水灭火系统。根据GB 50084—2017《自动喷水灭火系统设计规范》，加工间部分危险等级为中危险Ⅰ级，设计喷水强度6 L·min-1·m-2，作用面积为160 m2，喷水持续时间为1 h。

成品暂存间部分为仓危险Ⅰ级，储存方式为单双排、多排货架，储物高度≯6 m，设计喷水强度18 L·min-1·m-2，作用面积为200 m2，喷水持续时间为1.5 h。

6 结语

以上是在山西农谷智慧冷链物流园项目在给排水工程设计中实践总结。随着国家的发展，特别是近两年新冠疫情的出现，社会对冷链的关注度非常高，许多不合规的冷库面临改造、拆除、重建，这就意味着设计师可能会面对更多的冷链项目设计。