自動噴水滅火系統在自動化立體高架倉庫中的應用

何梓翔

1 引言

自動化立體高架倉庫可以簡稱為高架倉庫，由于高架倉庫的占地面積較少、機械化程度較高，因而高架倉庫的空間利用率大幅提升。早在20世紀60年代，美國、德國等一些國家就已經建成了現代化高架倉庫，我國從70年代中期才引進高架倉庫，并且主要應用在企業儲存庫以及商業儲存庫的建設中。隨著現階段電商行業的迅速發展，物流行業中越來越多的高架倉庫被建設出來，極大的提升了物流行業的運作效率。

2 自動化立體高架倉庫的概念與特點

對于自動化立體高架倉庫來說，其主要是指貨架高度大于7m，并且運行過程中采用機械化操作或者是自動化控制的貨架倉庫。一般而言，高加倉庫由幾層至幾十層的貨架組成，由于這一類型的倉庫能夠充分的利用空間進行貨物儲存，因而人們通常形象的把他稱作“立體倉庫”。對于自動化高架倉庫系統來說，它可以實現物料的自動存儲與取出。倉庫采用了高層貨架進行貨物存放，操作過程中需要用到巷道式堆垛起重機，并且出庫周邊機械設備的應用質量較高，因而高架倉庫系統的自動化倉儲作業程度較高。由于受到自動化立體高架倉庫自身特點的影響，倉庫內部的貨架較為密集、貨架的間距較小，同時由于貨物的存放高度較高、儲存物品數量大，因而一旦出現火災很難進行疏散、撲救。因而，高加倉庫要配套高效、可靠的自動噴水消防系統，以提升高架倉庫運營過程中的安全效果。另外，對于高架倉庫來說，其火災來源較多。比如說倉庫的電氣線路故障、焊接以及加熱系統等故障，都可能導致火災問題。同時，倉庫內的設備起火、相鄰建筑物的失火問題也會威脅到高架倉庫的安全性。由于高架倉庫的結構十分復雜，因而在進行物資疏散以及火災撲救工作時較為困難。現階段，自動化高架倉庫貨架之間的巷道距離較小，并且大多巷道的寬度在1.2m左右。所以倉庫內一旦出現火災問題，進行火災的撲救工作十分困難。這樣一來，為提升高架倉庫的安全效果，對自動噴水系統提出了較高的設計、安裝要求。圖1為高架倉庫內部結構圖。

圖1 高架倉庫內部結構圖

3 自動噴水滅火系統存在的一些問題

目前，許多高架倉庫建設項目沒有嚴格按照《建規》中的要求去執行，并且對于滅火系統的設計來說，大多是按照普通自動噴水滅火系統進行設計、施工的。但是，這些項目得到了消防審批部門的批準與許可，這樣一來就增加了高架倉庫的危險系數。其次，在進行立體高架倉庫的設計工作時，設計人員對于倉庫的構造、火災特性認識不夠到位，并且對于規范的理解程度也有偏頗。對于高架倉庫的火災問題來說，消防系統設計的重中之重就是做到早探測、早報警并及早啟動自動噴水滅火系統，進而起到高架倉庫的保護。我國的規范明確指出，高架倉庫的防火工作要以固定的消防炮或者是自動跟蹤定位射流等類型的滅火系統為主，并且要以貨架內置的噴頭保護為輔，進而可以形成立體防火防護系統，這同時也是目前立體高架倉庫自動滅火系統設計工作的重點。

4 自動噴水滅火系統在自動化立體倉庫中的應用

4.1 層間閉式自動噴水滅火系統的應用

對于高架倉庫的火災防護工作來說，其噴水滅火系統的設計不能簡單的按照現行規范進行套用。在進行自動噴水滅火系統的設計工作時，要對高架倉庫的實際情況進行仔細研究，并且要著力做好高架倉庫的立體防護工作。一方面，要做好鋼制貨架以及木制托盤的防火工作，這些要求主要由結構專業以及相應的建設單位來完成，并且應從完善結構設計以及改變結構材料等方面著手。另一方面，要對高架倉庫的自動噴水滅火系統設計理念進行及時的更新，確保自動噴火系統的設計符合現代化高架倉庫的防火要求。同時，設計過程中要確保系統能夠在早期發現火災狀況，并且盡早啟動滅火設施，進而可以形成一個立體的保護網絡。一般來說，高加倉庫的貨架內部需要應用閉式自動噴水滅火系統，并且還要應用現代化的探測控制組件，進而不斷提升大流量雨淋系統對于倉庫貨架以及通道的控火質量。對于這兩個獨立的系統來說，可以對高架倉庫起到立體防護的效果。

4.2 屋面板下雨淋控火系統的應用

對于上面的層間閉式自動噴水滅火系統來說，主要是進行貨架內的滅火工作。但是，高架倉庫屋面板下的控火工作也要引起設計人員的重視。如果屋面板下雨淋控火系統采用的設備是熱敏元件啟動的噴頭，那么設備啟動的及時性以及控火的時效性就很難達到要求。因而，設計過程中要設計一套可替代的獨立系統，進而可以對鋼結構貨架起到保護作用，并且可以避免由于鋼結構強度下降所造成的貨架破壞問題。對于設計工作來說，要使用反應速度較快、控火迅速的大流量噴淋系統。對于這一防火系統來說，其工作過程中主要是應用雨淋水幕進行覆蓋，進而起到冷卻、濕潤起火貨架的作用。同時，該系統的應用還能有效防止火勢向周圍貨架的蔓延。現階段，在進行高架倉庫的防火設計工作時，大多使用先進的吸氣式感煙火災探測器，雖然這一設備能夠完成高架倉庫火災報警探測工作，但是不能將該設備直接用在自動噴水滅火系統的噴頭啟動控制工作中來。自20世紀90年代以來，我國就已經進行“大空間智能型主動滅火系統”的自主研發工作，并且相應的產品被廣泛的應用到防火工作中，比如說在高架倉庫中能夠替代雨淋滅火系統的大空間智能滅火裝置，就能夠對高架倉庫起到很好的保護。

4.3 自動噴水滅火系統的設計

自動噴水系統設計的質量，直接影響到高架倉庫的防火安全效果，因而要不斷提升自動噴水滅火系統的設計質量。①要對自動噴水滅火系統的流量進行合理確定。在進行高架倉庫噴水流量的設計工作時，要嚴格按照《自動噴水滅火系統設計規范》中的要求進行。一般來說，按照規范第9.1.5中的要求，貨架內的噴頭用水量要嚴格按照貨架內同時開放4只噴頭時所用的水量進行確定。對于噴水系統的壓力設計來書，要確保高倉貨架最不利點的頂板噴頭工作壓力進行確定，并且該壓力不能小于0.34MPa。②要合理進行噴頭的選擇。現階段，在進行高架倉庫所用噴頭的選擇工作時，主要選用的是標準噴頭、大水滴噴頭以及快速響應早期抑制噴頭，也就是ESFR噴頭。另外，要對貨架內噴頭的布置間距進行合理確定。在進行貨架內噴頭布置時，要嚴格按照《自動噴水滅火系統設計規范》中的相關要求進行，并且進行噴頭的布設工作時，要確保貨架內自地面起每4m高度的位置處要安裝一排噴頭。對于噴頭的垂直布置距離來說，要確保噴頭距離堆垛的距離大于0.45m。這樣以來，才能保證適當的噴水分布，同時還可以確保噴頭噴射距離達到要求。對于貨架內部分層布置的噴頭而言，要確保噴頭的垂直高度小于4m。圖2為帶立體保護的庫區智能化自動滅火系統的噴頭布置狀況。

4.4 安裝過程中需要注意的事項

①在進行噴淋管道系統的安裝工作時，大多將其固定安裝在貨架上，這樣一來水流存在的靜載、動載就會給貨架設計帶來相應的難度。在進行貨架設計時，還要考慮地震等動載因素對其造成的影響。同時，在安裝過程中要嚴格按照要求做好主干管的抗震安裝工作。②安裝過程中自動噴水滅火系統的相關報警元器件以及消防管道、噴頭等重力也需要由貨架提供，因而設計、安裝過程中要和高架庫貨架設計同步開展。一般來說，自動化立體高架倉庫的自動滅火系統造價較高，并且該系統的噴頭和管線的綜合價格也較高，因而設計、安裝過程中要進行合理的分析。現階段，自動噴水滅火系統可以做到“一帶四”。也就是說，一套紅外傳感儀可以進行四只噴頭動作的控制，并且該系統的成本要比早期的抑制快速響應噴頭系統高出20%左右。對于這些成本來說，比高架倉庫本身的造價以及倉庫內部價值連城的物資小得多，因而安裝過程中不能出現偷工減料、以次充好的問題。

圖2 庫區智能滅火系統噴頭布置

5 結束語

進入21世紀以來，伴隨著國內物流行業的迅猛發展，我國自動化立體高架倉庫的建設數量與規模不斷擴大。因而，要做好自動噴水滅火系統的設計與安裝工作，確保系統早啟動、早滅火，提升物流倉儲立體高架倉庫的安全效果，促進高架倉庫的使用質量。

[1]《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）[S].北京：中國計劃出版社，2014.

[2]《自動噴水滅火系統設計規范》（GB50084-2001）（2005年版）[S].北京：中國計劃出版社，2005.

[3]王 飛.關于立體化倉庫的滅火系統探討[J].給水排水，2000（5）：59～61.

[4]楊琦，馮旭東.高架倉庫自動噴水滅火系統設計探討[J].給水排水，1997（23）：13～17.