摘要：钢结构建筑多用于工业生产中，自动化物流仓库的消防水量取值，消火栓给水系统与自动喷淋给水系统设计。本文针对钢结构多温控立体库的消防水系统设计进行了探讨和分析。
关键词：大面积；自动化物流；货架；消火栓；喷淋
1前言
自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分，它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。自动化立体仓库具有面积大，高度高、空间大、存储量大、可燃物多等特点，对消防设施要求高，否则火灾时火势易沿货架层层扩散蔓延，扑救难度大，经济损失大。
2消防水量的确定
消防给水设施，在灭火过程中担当着极其重要的作用。其设计主要依据现行《建筑设计防火规范》，物流仓库主要消防灭火设施为消火栓给水系统与自动喷水灭火系统。
2.1室外消防水量
建筑物的室外消火栓设计流量，应根据建筑物的用途功能，体积，耐火等级，火灾危险性确定。根据规范，本建筑的室外消防用水量应不小于45L/S，火灾延时3小时。
2.2室内消防水量
室内消火栓设计流量，根据建筑物的用途功能、体积、高度、耐火等级、火灾危险性等因素综合确定。根据规范，本建筑的室内消防用水量应不小于25L/S，火灾延时3小时。
2.3自动喷淋消防水量
医药物流仓库的喷淋设计按仓库危险级II级设计。自动化立体仓库属于高架仓库，平流仓库占地面积大于1500m2，根据规范要求均需设置自动喷水灭火系统。货架储物仓库的最大净空高度或最大储物规范的规定时，应设置货架内置喷头。自动立体化仓库及平库区喷淋设置均按作用面积280m2，喷水强度15.0L/min.m2。自动化立体仓库建筑高度为18.1m，货架均为单双排货架，货架高度为16.5m。平流库区建筑高度为7.0m，货架也均为单双排货架，货架高度为5.1m。Q1实际灭火用水量为90L/s。根据《自动喷水灭火系统设计规范》（2005年版）5.0.7条，货架储物仓库的最大净空高度或最大储物高度超过本规范5.0.5－1至表5.0.5-6、表5.0.6的规定时，应设货架内置喷头。医药物流仓库属于仓库危险级II级，仓库喷淋设计基本参数根据表5.0.5－3，立体仓库净空高度（大于9.0米）和储物高度（大于4.5米）均超规范要求，而平流仓库的储物高度（大于4.5米）也超过规范规定高度，故立体仓库与平流仓库的货架均需设置货架内置喷头。货架内喷头型号均为ZSTX15/68，K=80，货架内喷头按开放喷头数为14个计，喷头工作压力均按大于0.20MPa，Q2实际灭火用水量为30L/s。喷淋设计流量为顶板喷淋流量Q1与货架喷淋流量Q2之和。本工程的自动喷淋实际灭火用水量Q=Q1+Q2=120L/S，持续喷水时间按2小时计。
3消火栓给水系统
在布置消火栓给水系统之前，应对项目的工艺特点作全面的了解与分析，便于与工艺专业及建筑专业配合。作为自动化物流仓库，建筑柱网跨度大，墙体少（除了有防火分隔墙，基本无其它墙体），消火栓的布置难度大。消火栓需布置在位置明显且易于操作的部位，消火栓尽量布置在楼梯间、通道处，当通道处没有墙体时，可沿着柱边定做专用消火栓架放置消火栓。本类建筑不属于人员密集的公共建筑等，但消火栓箱内建议配置消防软管卷盘，消防软管卷盘是控制建筑物内固体可燃物初起火灾的有效器材，用水量少，方便建筑内的人员扑灭初起火时使用。室内消火栓给水管道按规范要求布置成环状，每层消火栓布置均能满足火灾时任何部位有二股充实水柱到达。本建筑自动化立体仓库区单层层高高（18.1m），充实水柱及室内消防水量均需按计算得实际值进行核定。
3.1室内消防水量的核定
根据上述计算，当栓前水压达到0.6MPa时，一支水枪流量为6.6L/s，《消防给水及消火栓系统技术规范》表3.5.2，同时使用消防枪支数位5支，室内消防用水量不小于25L/s。需两股水柱同时到达任何部位，按设计最大室内消防流量Q=6.6x5=33L/s，本次设计室内消防用水量取35.0L/s。同时根据规范，当建筑物内设有自动喷水灭火系统全保护时，多层建筑室内消火栓设计流量可减少50%，根据本建筑特点，设计室内消防用水量核定取值为25L/s。
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3.2仓库喷头的选用
条件允许时尽量选用早期抑制快速响应喷头，该喷头采用易熔合金焊接件为感温元件的洒水喷头，采用K=200流量系数和特殊的溅水盘，是喷头喷出大直径、高能力水滴并在其下方形成半球体状水流，这种特性使水滴在冷却由火灾形成的热空气的同时能穿透火焰，直接穿透燃烧体。在快速响应和水流速率的作用下，该洒水喷头能够对高危险度的火灾进行早期灭火。
3.3喷淋水量的核定
喷淋灭火用水量与作用面积内喷放的喷头数量有关，采用普通喷头时，按作用面积内开放所有喷头数量计算用水量；采用早期抑制快速响应喷头时，则作用面积内开放喷头数按12个计算用水量。此两种喷头的选用计算的喷淋用水量差不多，也就是本工程的顶板喷淋流Q1取值90L/S.货架内喷头型号均选用ZSTX15/68，K=80，货架内喷头按开放喷头数为14个计，喷头工作压力均按大于0.20MPa，Q2实际灭火用水量为30L/s。自动喷淋实际灭火用水量Q=Q1+Q2=120L/S。
3.4报警阀与水流指示器的设置
喷淋系统设计中，每个报警阀组控制的喷头数不超过800个，本工程喷淋报警阀采用集中布置在消防泵房内，共设有八个报警阀，其中两个专供给货架喷淋，另规范也规定，设置货架内喷头的仓库，顶板下喷头与货架内喷头分别设置水流指示器，在喷头的布置时，应尽量使货架内置喷头与顶板下喷头交错布置。
4 自动化立体仓库的防火分区
4.1自动喷水灭火与防火分区
第一.我们现在常见的单层钢结构建筑的高度一般都会超过8m，而根据<<自动喷灭火系统设计规范>>第4.3.2条介绍，在超过8米的大空间建筑物，安装闭式喷头能起到消防的作用就不大了。
第二.有的丙类三级单层轻钢车间面积达9000平方米，需分三个防火分区，若全车间安装自喷，则防火分区允许面积虽扩大一倍，但仍然不够（安装自喷后，防火分区的允许面积从3000平方米扩大到6000平方米，但仍小于9000平方米）。
4.2 独立水幕与防火分区
第一.独立水幕的实现需水量太大，水池造价高。我们在水幕开启的时候，需要的水量巨大，如果再加上室内外消火栓的贮水量，则消防水池的造价较高。对我们的经济性来说不是特别适用
第二.在水幕启动时，会有大量的水流出现，这对我们那些昂贵的生产设备来说是一个巨大的损失。如果是小面积的火灾，经过灭火器抢救就可以解决，如果冒然启动水幕防火分隔，则会造成很多不必要的损失。所以这种方法只适应于火势较大的情况，而且还需要我们掌握启动的时间，这样才能起到最大的效果。所以在这里建议使用人工手动操作，以避免误操作带来的损失。
第三.安装维护麻烦，也无法通过试用来检测水幕系统的安全可靠性。理论上如果想要试水，那么我们需要在自动化立体仓库完成后先安装消防设施，再安装生产设备。但是现在很多工厂为了早日投产，都是将生产设备第一时间安装，这给我们的水幕试水带来了麻烦。所以很多时候我们如果不发生火灾，永远都不知道独立水幕到底有没有安装成功。
4.3 特殊情况下的解决方案
对于防火分区的问题，除了我们上面讲到的一些方法以外，还有一些比较特殊的解决方案，下面笔者也在这里提出来，希望能给同行起到一些作用。我们根据<<建筑设计防火规范>>第3.3.1条规定知道，四级耐火等级厂房之间的防火间距为18米，依此类推，如在生产类别为丙类，耐火等级为三级的轻钢结构单层厂房内部设一区域宽18米的防火隔离带，在隔离带里没有可燃物，理论上，是否可看作有效的防火分隔呢?
在自动化立体仓库的实际设计中，我们虽然可以控制隔离带里不出现生产原料、半成品等这样的可燃物，但是也要考虑到生产设备以及生产设备橡胶传送带还有传送带上的原料或半成品也是可燃的。不过，传送带可以在有火灾时停下来，可燃物不多，一支水枪可有效封锁，那么，上述的这样一个隔离带究竟算不算防火分区的有效分隔呢。以上的仅仅为个人的建议，是否有具体的实施可能，还需要经过严谨的研究和讨论。
5结束语
自动化物流仓库的储存物品多，储物高度高，一旦着火，灭火难度大，消防用水量大，消防给水的设计，应有效的减少火灾危害，保护人身和财产安全。应结合工程的特点，采取有效的措施，做到安全可靠，经济适用，保护环境。
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论文作者:展宗芳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：喷头论文; 消火栓论文; 货架论文; 用水量论文; 仓库论文; 喷淋论文; 火灾论文; 《基层建设》2018年第26期论文;