立體高倉(cāng)的建筑設(shè)計(jì)要素與規(guī)范研究

摘 要：立體高倉(cāng)是一種在物流倉(cāng)儲(chǔ)中出現(xiàn)的新概念，立體高倉(cāng)建筑設(shè)計(jì)的提出，極大地緩解了城市土地資源利用率的壓力，為城市物流的運(yùn)輸發(fā)展提供了更多的保障。但由于立體高倉(cāng)建筑設(shè)計(jì)中包含有結(jié)構(gòu)、安全以及消防等多個(gè)方面的因素，在對(duì)立體高倉(cāng)進(jìn)行建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師必須充分考慮到立體高倉(cāng)建設(shè)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面，才能確保立體高倉(cāng)在后續(xù)的使用中滿足人們的需求。基于此，本文就立體高倉(cāng)的建筑設(shè)計(jì)要素與規(guī)范展開(kāi)研究分析，并提出針對(duì)性的改善策略，以期為推動(dòng)城市物流行業(yè)的發(fā)展提供必要的參考借鑒。

關(guān)鍵詞：立體高倉(cāng)；建筑設(shè)計(jì)要素；規(guī)范文章編號(hào)：2095-4085（2024）08-0073-03

隨著城市化進(jìn)程的加速推進(jìn)，土地資源日益緊張，立體高倉(cāng)建筑作為一種高效利用空間的新型建筑形式，逐漸受到廣泛關(guān)注。立體高倉(cāng)建筑通過(guò)垂直疊加的方式，實(shí)現(xiàn)了土地資源的最大化利用，同時(shí)滿足了現(xiàn)代城市對(duì)多功能、高效率的需求。然而，由于立體高倉(cāng)建筑設(shè)計(jì)到多個(gè)方面，不同的設(shè)計(jì)方向?qū)αⅢw高倉(cāng)建筑的設(shè)計(jì)有著不同的要求，而這也是立體高倉(cāng)建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)中必須重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，只有確保對(duì)立體高倉(cāng)建筑從結(jié)構(gòu)、安全以及消防等方面按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能滿足人們對(duì)立體高倉(cāng)建筑的使用需求。

1 立體高倉(cāng)相關(guān)概述

1.1 定義

立體高倉(cāng)，也被稱為立體倉(cāng)庫(kù)或高架倉(cāng)庫(kù)，是一種特殊的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施，主要采用多層、十幾層乃至幾十層高的貨架來(lái)儲(chǔ)存單元貨物，并使用專門的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物的入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)，這種倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)能充分利用空間，提高儲(chǔ)存效率，因此常被稱為“立體倉(cāng)庫(kù)”，如圖1所示。

通常情況下，立體高倉(cāng)按建筑構(gòu)造可分類為整合型與分立型，整合型倉(cāng)庫(kù)，或稱為庫(kù)架一體化，其貨架不僅用于存放物品，還充當(dāng)建筑的支撐結(jié)構(gòu)，頂部承載屋頂，四周裝配保溫墻板構(gòu)成倉(cāng)庫(kù)主體。相反，分立型高架倉(cāng)庫(kù)則是在既有的倉(cāng)庫(kù)建筑內(nèi)部增設(shè)獨(dú)立貨架，貨架與建筑結(jié)構(gòu)分離，適合改造現(xiàn)有建筑物為倉(cāng)庫(kù)，尤其適用于倉(cāng)庫(kù)高度不超過(guò)12m且地面承重有限的情況，因其后期安裝貨架靈活性較高［1］。

依據(jù)倉(cāng)庫(kù)的高度，立體高倉(cāng)可分為低層、中層與高層三類。通常，低于5m的歸為低層，5～12m為中層，而12m及以上則視為高層。國(guó)際上，普遍認(rèn)為10～20m為立體倉(cāng)庫(kù)的理想高度范圍，極端情況下可高達(dá)40～45m。美國(guó)大部分倉(cāng)庫(kù)高度維持在13～18m之間，超過(guò)18m的僅占少數(shù)，30m以上的更為罕見(jiàn)。日本因地震頻發(fā)，倉(cāng)庫(kù)傾向于低矮且規(guī)模較小。中國(guó)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范將貨架高度超7m的機(jī)械或自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)界定為高架倉(cāng)庫(kù)。此類倉(cāng)庫(kù)多服務(wù)于配送需求，存儲(chǔ)商品以單元形式置于貨架，出庫(kù)時(shí)根據(jù)訂單需求重新組合成新單元送至目的地。配送中心是立體倉(cāng)庫(kù)的典例，除高聳的貨架外，還配備大面積的揀選作業(yè)區(qū)以滿足復(fù)雜配送作業(yè)。

圖1 立體高倉(cāng)

1.2 特點(diǎn)

（1）空間利用最大化，縮小占地規(guī)模。人工存取的倉(cāng)庫(kù)通常貨架高度約為2m，而采用常規(guī)叉車的倉(cāng)庫(kù)可提升至3～4m，但這要求3m多寬的通道。這類倉(cāng)庫(kù)平均每平方米存儲(chǔ)量大約在0.3～0.5t。相比之下，高層貨架倉(cāng)庫(kù)的高度已突破40m，其單位面積存儲(chǔ)能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)。例如，一個(gè)15m高的貨架倉(cāng)庫(kù)在存儲(chǔ)機(jī)電零件及外包部件時(shí)，每平方米存儲(chǔ)量可增至2～15t。

（2）全面適應(yīng)生產(chǎn)需求。高架倉(cāng)庫(kù)能促成高效的生產(chǎn)鏈條，推動(dòng)生產(chǎn)力進(jìn)步。專家指出，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的高效存取機(jī)制，有助于無(wú)縫銜接倉(cāng)儲(chǔ)與外部生產(chǎn)流程，形成自動(dòng)化物流體系，從而建立有序的生產(chǎn)鏈路，大幅提升生產(chǎn)效率。

（3）提升倉(cāng)庫(kù)管理水平。通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的管理，倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)能力得以優(yōu)化，便于庫(kù)存盤點(diǎn)，合理控制庫(kù)存量，減少流動(dòng)資金占用。特別是對(duì)于存放半成品的倉(cāng)庫(kù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)半成品的追蹤管理，融入企業(yè)物流管理體系。

2 立體高倉(cāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素分析

立體高倉(cāng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確保倉(cāng)庫(kù)高效、安全運(yùn)作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師需要充分考慮多個(gè)要素，包括倉(cāng)庫(kù)的形態(tài)、貨架的布置、層高和承重能力等，這些要素均對(duì)倉(cāng)庫(kù)的整體性能和使用效果產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，如表1所示。在貨架的布置和層高方面，貨架的布局應(yīng)根據(jù)貨物的進(jìn)出流程、存儲(chǔ)密度和作業(yè)效率等因素進(jìn)行合理規(guī)劃，同時(shí)，層高的確定需考慮到貨物的尺寸、搬運(yùn)設(shè)備的作業(yè)高度以及倉(cāng)庫(kù)的整體高度等因素，一般來(lái)說(shuō)，立體高倉(cāng)的層高通常在3～5m之間，以確保足夠的存儲(chǔ)空間和作業(yè)空間［2］。此外，承重能力也是立體高倉(cāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可忽視的一個(gè)要素，貨架、樓層和倉(cāng)庫(kù)整體的承重能力需根據(jù)存儲(chǔ)貨物的重量、密度和分布情況進(jìn)行精確計(jì)算和設(shè)計(jì)，以確保倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

3 立體高倉(cāng)消防設(shè)計(jì)要素分析

立體高倉(cāng)作為現(xiàn)代物流體系的重要組成部分，其合理的消防設(shè)計(jì)不僅能夠及時(shí)有效地探測(cè)和報(bào)警，還能確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠迅速啟動(dòng)滅火裝置，保護(hù)人員安全和財(cái)產(chǎn)安全。因此在對(duì)立體高倉(cāng)進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)，首先，火災(zāi)探測(cè)器的選擇和布置是關(guān)鍵，在立體高倉(cāng)中，應(yīng)安裝煙霧探測(cè)器、溫度探測(cè)器和火焰探測(cè)器等多種類型的探測(cè)器，以確保對(duì)火災(zāi)的全面監(jiān)測(cè)。這些探測(cè)器應(yīng)布置在倉(cāng)庫(kù)的各個(gè)區(qū)域，包括貨物存儲(chǔ)區(qū)、設(shè)備區(qū)和人員通道等，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)火源［3］。其次，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝也是必不可少的，當(dāng)火災(zāi)探測(cè)器探測(cè)到火災(zāi)信號(hào)時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)能立即發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒人員疏散。報(bào)警系統(tǒng)還應(yīng)具備自動(dòng)撥號(hào)功能，能夠及時(shí)向消防部門報(bào)警，以便及時(shí)得到救援。最后，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是立體高倉(cāng)消防設(shè)計(jì)的另一重要因素，該系統(tǒng)能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)迅速啟動(dòng)并噴灑滅火劑，有效控制火勢(shì)的蔓延。而且滅火系統(tǒng)的管道和噴頭布置也需要經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，以確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠迅速啟動(dòng)并有效工作。除了上述要素外，立體高倉(cāng)消防設(shè)計(jì)還需要考慮應(yīng)急照明系統(tǒng)、疏散通道設(shè)計(jì)以及消防設(shè)備配備等要素［4］。應(yīng)急照明系統(tǒng)能夠在火災(zāi)發(fā)生時(shí)提供足夠的照明，確保人員疏散的安全，疏散通道的設(shè)計(jì)應(yīng)合理布置，確保人員能夠快速、安全地疏散，消防設(shè)備如滅火器、消防栓等應(yīng)設(shè)置在易于取用的位置，方便人員及時(shí)進(jìn)行初期滅火，如表2所示為立體高倉(cāng)消防設(shè)計(jì)要求與對(duì)應(yīng)消防設(shè)備安裝數(shù)量表。

4 立體高倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)分析

在對(duì)立體高倉(cāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以確保倉(cāng)庫(kù)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能完善、操作便捷。立體高倉(cāng)設(shè)計(jì)需要遵循建筑行業(yè)的通用標(biāo)準(zhǔn)，如2007年3月1日推出的《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ2-86），這一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了建筑設(shè)計(jì)中的基本模數(shù)和優(yōu)選模數(shù)，對(duì)立體高倉(cāng)的尺寸設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。例如，庫(kù)房柱距、跨度以及高度等參數(shù)都需要根據(jù)這些模數(shù)進(jìn)行選擇和調(diào)整，以確保倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)的合理性和穩(wěn)定性。同時(shí)，立體高倉(cāng)的貨架設(shè)計(jì)則應(yīng)該按照《立體倉(cāng)庫(kù)貨架系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T 39681-2020），貨架作為立體高倉(cāng)的核心組成部分，其設(shè)計(jì)直接影響到倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)效率和安全性。貨架的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循貨架設(shè)計(jì)規(guī)范，包括貨架的尺寸、承重能力、穩(wěn)定性等方面的要求。此外，貨架的布局也需要根據(jù)貨物的特性、存取頻率等因素進(jìn)行合理規(guī)劃，以提高倉(cāng)庫(kù)的空間利用率和作業(yè)效率。隨著環(huán)保意識(shí)的提高，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始注重綠色倉(cāng)儲(chǔ)的建設(shè)。在立體高倉(cāng)設(shè)計(jì)中，可以采用節(jié)能型照明設(shè)備、環(huán)保型建筑材料等措施，降低倉(cāng)庫(kù)的能耗和環(huán)境污染。最后，立體高倉(cāng)的設(shè)計(jì)還需要遵循相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)，這些標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)對(duì)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等方面都有明確規(guī)定，必須嚴(yán)格遵守。同時(shí)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和市場(chǎng)的變化，立體高倉(cāng)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)不斷更新和完善，需要及時(shí)關(guān)注并更新設(shè)計(jì)理念和方法。

5 結(jié)語(yǔ)

立體高倉(cāng)建筑作為現(xiàn)代城市發(fā)展的重要組成部分，其設(shè)計(jì)要素與規(guī)范的研究具有重要意義。通過(guò)本文的探討，了解到立體高倉(cāng)建筑設(shè)計(jì)的核心要素和規(guī)范要求，為設(shè)計(jì)師提供了有益的參考。同時(shí)，立體高倉(cāng)建筑的設(shè)計(jì)仍面臨著諸多挑戰(zhàn)和未知領(lǐng)域，需要不斷探索和創(chuàng)新。未來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步和城市規(guī)劃理念的更新，立體高倉(cāng)建筑將在可持續(xù)城市發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。相信經(jīng)過(guò)不斷的研究探索，能夠更進(jìn)一步共同推動(dòng)立體高倉(cāng)建筑設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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