高架仓库自动喷水灭火系统设计探讨

高架仓库自动喷水灭火系统设计探讨

刘海廉

中国轻工业南宁设计工程有限公司广西南宁530000

摘要：本文结合工程案例及有关设计规范，提出了高架仓库自动喷水灭火系统的设计经验，其内容可供参考。

关键词：高架仓库；自动喷水灭火系统；多排货架储物仓库；货架内喷头；仓库顶板下喷头

1前言

高架仓库是指货架高度大于7m且采用机械化操作或自动化控制的货架仓库。这种仓库利用多种物料搬运机械进行搬运、堆垛和存取作业。仓库货架从几层至几十层不等，空间利用率较好，适用于多品种货物的储存，故常形象地将其称为“立体仓库”。

自动化立体高架仓库具有货架密集，货架间距小，货物存放高度高，储存物品数量大，一旦火灾,火热易迅速沿货架层层蔓延、扩散,扑救难度大。

国内与其相关的消防系统设计规范和标准还较少。本文结合工程案例，根据高架仓库的消防特点，提出了其消防给水应以自动喷水灭火系统为主。在系统设计中，吸收了自动喷水灭火研究的前沿技术，探讨了系统设计中的喷头布置、系统组件等。

2南宁某高架仓库概况

该高架仓库为大开间单层仓库，占地为62m×56m，仓库建筑高度为23.9m。高架仓库内设置14组货架，每2排作为一组，共28排货架，每排货架长39.04m（每格2.44m，共16格），宽1.1m，高22.75m（每层约1.75m，共13层）。

该高架仓库储存的货物为纸箱包装的盒装牛奶和盒装奶制品，根据《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版），附录A，该高架仓库危险级为Ⅰ级。

3高架仓库消防系统

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014及其他消防规范要求，该高架仓库消防系统包括：室内消火栓系统、自动喷水灭火系统和移动式干粉灭火器。

室内消火栓系统和移动式干粉灭火器，按照《消防给水及消火栓系统技术规范》GB50974-2014和《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005的相应参数、要求，在仓库地面设置室内消火栓系统以及配置足够数量的手提式灭火器。

自动喷水灭火系统则为该高架仓库消防系统设计的关键，系统选用湿式系统（闭式系统），下述章节详细论述。

4高架仓库自动喷水灭火设计参数

国内与高架仓库相关的消防系统设计规范和标准还较少，仅有《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）作为设计依据（以下简称“自喷规范”）。

本高架仓库内部净空高度约为23.5m，货架高度约为22.75m，仓库危险级为Ⅰ级。

根据自喷规范5.0.7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表5.0.5-1～表5.0.5-6、表5.0.6的规定时，应设货架内置喷头。本高架仓库的净空高度和最大储物高度均已超出自喷规范要求，必须在货架内设置喷头。故本高架仓库自动喷水灭火系统包括货架内喷淋系统（HP）和顶板下喷淋系统（ZP）。

货架内喷淋系统（HP）设计参数：

根据自喷规范，在自地面起每不超过4m高度设置一层货架内置喷头。货架内置喷头采用K80下垂型喷头，喷头流量系数为K=80，货架内置喷头层数>2层，根据规范要求，货架内开放喷头数为14个，系统最不利点喷头的工作压力按0.20MPa进行设计。根据所选参数计算得出：货架喷淋系统（HP）用水量为32L/s，根据规范火灾持续时间为1小时，需水量为116立方米。

顶板下喷淋系统（ZP）设计参数：

根据自喷规范6．1．1采用闭式系统场所的最大净空高度不应大于表6．1．1的规定，仅用于保护室内钢屋架等建筑构件和设置货架内置喷头的闭式系统，不受此表规定的限制。本高架仓库已经设置了货架内喷头，最大净空高度不受限制，且货架内的货物已受货架内喷头保护。顶板下喷头的作用是为了保护货架最顶层的堆垛货物和室内钢屋架等建筑构件，所以本高架仓库顶板下喷淋系统按储物高度小于3.5m的堆垛仓库Ⅰ类设计，喷水强度为8L/min.m2，作用面积为160m2，系统最不利点喷头的工作压力按0.10MPa进行设计，根据所选参数计算得出：屋顶喷淋系统（ZP）用水量为22L/s，根据规范火灾持续时间为1小时，需水量为80立方米。

图1货架内喷淋平面图、顶板下喷淋平面图及系统示意图

5喷头选择及喷头、管道布置

喷头选择：顶板下喷淋系统（ZP）采用ZST-15直立型喷头，流量系数K=80，最小供水压力0.10MPa；货架喷淋系统（HP）喷头采用ZST-15标准响应型喷头（下垂型），流量系数K=80，最小供水压力0.20MPa。屋顶喷头采用直立型时，溅水盘距顶板距离为100～150mm；直立型、下垂型标准喷头，其溅水盘与顶板的距离距离为150mm(可在75~150mm之间作局部调整)。所有喷头动作温度为68°C；喷淋系统中的防晃支架的设置要求及做法详见国标图集《自动喷水与水喷雾灭火设施安装》。

喷头布置：货架内喷头最大间距3m，喷头距离墙最大距离1.5m；顶板下喷头最大间距3.4m，喷头距离墙最大距离1.7m.

喷头、管道布置详见图1：

6结语

1）国内与高架仓库相关的消防系统设计规范和标准还较少，仅有《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）作为设计依据，规范中的设计基本参数涵盖的范围有限，对于货架的设计基本参数的表格中，储物高度最高只到7.5m。

2）高架仓库自动喷水灭火系统的货架内喷淋系统和顶板下喷淋系统，建议根据高架仓库的高度、层数、规模、储存物品等类型，尽快发布相应设计标准。以便完善性价比高，且安全可靠的高架仓库灭火系统。

3）以上南宁某高架仓库自动喷水灭火系统的设计，考虑到仓库存放的核心物品为不可燃液体（饮品），故在《自动喷水灭火系统设计规范》中选取了喷水强度低、作用面积小、持续喷水时长短的设计基本参数，并采用了最为普通的喷头以及附属系统。该设计方案最大程度的为项目业主节省投资、顺利通过消防建审部门。若对于其他储存贵重或可燃性大或燃烧危险性大的物品，具有一定的风险，需要谨慎对待。

参考文献

[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014

[2]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2001（2005年版）

[3]《给水排水设计手册，建筑给水排水》