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摘 要 ：物流特装库房是大型仓储式物流中心,具有层高高（>24m）、空间大、货架布置密集、货物摆放高的特点.通过对该工程的水消防设计,探讨超高类仓储式建筑的室内消火栓、自动喷水系统的方案选择及系统设计.
关 键 词 ：大型仓储式物流建筑；消火栓；自动喷水灭火系统；ESFR喷头
中图分类号：D035.36
1.工程概况
物流特装库房位于北京市某所内,是大型仓储式物流中心,具有层高高（>24m）、空间大、货架布置密集、货物摆放高的特点.其结构为轻型坡屋顶钢架结构,建筑面积超过6000m2,建筑高度为24.4m,储存物品火灾类别为丙类.
该建筑分为四个防火分区,一区为高架货架区,二、三区为货物分拣区,四区为辅房.防火分区之间用耐火等级不小于3h的防火卷帘、防火墙分隔.屋顶钢梁、檩条及货架均涂刷防火涂料,耐火等级不小于3h.
2.消火栓系统
2.1 消防水源
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该所水源为7口自备井,供水量为300～400m3/h,供水压力不小于0.35MPa.场地内统一设置消防蓄水池（2座500m3）、高位消防水箱（24m3）及消防水泵房.
2.2室外消火栓系统
根据“建规”的规定,耐火等级为一、二级的丙类仓库,室外消防用水量为45L/s.该场地东西长380 m,南北宽120m,考虑场地特征和消防车取水的安全性,室外共设6个地上式消火栓,沿环状消防车道均匀布置.
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2.3 室内消火栓系统
该建筑最高处为高架货架区,屋架底高度为24.0m,考虑在扑救火灾时,水枪的倾斜角度一般不超过60度,水枪充实水柱长度为：SK等于（H1-H2）/sin60°等于1.15（24.0-1）等于26.45（m）.水枪口径为19mm时,消火栓栓口压力为0.77MPa,流量为10.54L/s,同时使用水枪数量为2支.因此,该建筑的室内消防设计用水量取22L/s.
因所需消火栓栓口压力太大（>0.50MPa）,高架货架区室内消火栓均采用可调式无后座力多功能消防水枪,见国标04S202/36.其他区域消火栓系统减压供水.
3.自动喷水灭火系统方案选择
根据该建筑的具体情况,自动喷水灭火系统的设计考虑了以下三种设计方案：
3.1雨淋系统
根据《自动喷水灭火系统设计规范》（以下简称“喷规”）4.2.5规定,室内净空高度超过6.1.1（即采用快速响应早期抑制喷头的仓库,室内最大净空高度为13.5m）规定,但须迅速扑救初期火灾的,应采用雨淋系统.
关于雨淋系统的设计参数,“喷规”中有以下规定：
9.1.8规定,雨淋系统的设计流量,应按雨淋阀控制喷头的流量之和确定；多个雨淋阀控制的并联系统,其系统设计流量应按同时启用雨淋阀的流量之和的最大值确定.
5.0.1规定,轻、中危险级单个雨淋阀控制的作用面积为160m2,严重危险级时作用面积为260m2.
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规范中未对雨淋系统应用于仓库时的参数详细规定.该建筑高架仓库区的面积约3000m2,即使按照严重危险级II级考虑,仍需要安装
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3.2 大空间智能灭火装置
近年来,为了满足高大空间自动喷水的要求,国内几家厂商研制出了大空间智能型主动喷水灭火装置,广东省率先编写出了《大空间智能型主动喷水灭火系统设计规范》.该灭火装置适用于生产储存A类物品、最大净空高度为6～25m的仓库、厂房等场所.该灭火装置的研制为超高建筑（H>12m）的消防设计提供了新的设计理念和方法,它对所保护的区域始终保持全方位的监控状态,将红外传感技术、计算机信号处理和通信技术有效的结合起来,实现探测判断火灾、启动装置喷水灭火、停止喷水的全过程控制.对于发现火灾、扑灭早期火灾,较为有效.但是,该装置投资特别高且仅有地方标准,是否适用于本地不能确定.
3.3 早期抑制快速响应喷头（以下简称ESFR喷头）与货架内喷头相结合的系统
根据建筑的层高和货架的布置形式,采用不同类型的喷头加以保护.根据“喷规”5.0.6,对于最大净空高度小于13.5m、最大储物高度小于12.0m的仓库,采用快速响应早期抑制喷头；对于货架储物仓库超过该规定时,应在货架内增设喷头,对顶层喷头灭火能力进行补充.因此,除在屋面顶板下布置K等于200的ESFR喷头外,还应在货架内安装流量系数K等于80的普通喷头.该方案具有系统形式简单、报警阀组数少、工程造价低,管理方便等优点.
通过对上述三种方案的比较,经与当地消防主管部门的协商,认为第三种方案具有造价低、管理方便等优点,最终采用第三种设计方案.
4.自动喷水系统设计
4.1系统分区
根据层高及防火分区的特点,自动喷水灭火系统分为：
（1）高架仓库区（层高为24.4m>12m）：根据“喷规”表5.0.6规定,按仓库危险等级II级设计,屋面下设置K等于200的ESFR喷头,喷头最低工作压力为0.35MPa,喷头布置间距为3.0m×3.0m,作用面积内开放的喷头数为12只,喷水用水量约为77L/s.
高架货架分五层,每层层高为3.5m,若每层货架内设置喷头,货架内货物的摆放高度因喷头的设置受到限制,且工作人员易误碰喷头,因此采取在并排货架的通道中间布置喷头,从下到上每层布置一排K等于80的喷头,喷头布置间距为3.0m.考虑到每个货架的六面均是空间,一旦发生火警,会影响火灾初期热量积聚,进而影响喷头感温元件的灵敏度,故在喷头的上方加设集热板,且要求货架托盘必须采用通透性较强的托盘.货架内开放喷头数为14只,喷水用水量约为19L/s.
（2）货物分拣区（层高为6.9m）：该区平时不堆积货物,仅在装卸货物时使用,因此该部分按仓库危险等级Ⅱ级设置K等于80的喷头.喷头布置间距为2.0m×3.0m（由结构梁的布置而定）,喷水强度为10L/（minm2）,作用面积约200m2,自动喷水用水量为34L/s.
4.2自动喷水系统用水量
根据“喷规”9.1.5、9.1.6,当建筑内设有不同类型系统或不同危险等级的场所时,系统的设计流量,应按其设计流量的最大值确定.因此,自动喷水系统的设计用水量,应为12只K等于200的ESFR喷头与14只货架内喷头出水量之和,即96L/s.
4.3自动喷水灭火系统压力的确定及报警阀组的设置
K等于200的ESFR喷头的最低工作压力为0.35MPa, K等于80的普通喷头的最低工作压力为0.05MPa.自喷加压泵供水压力按最不利点的ESFR喷头设计,约0.85MPa.按防火分区和工作压力的不同设置报警阀组4组：高架仓库区一组,货架内喷头一组,二、三防火分区各一组,安装普通喷头的系统经减压后供水.采用报警阀组分散设置在各个防火分区内的布置方式,可减少占用建筑空间,降低工程造价.
5.结语
综上所述,采用合理的消防设计方案,是控制火灾、有效灭火设的关键,并可以降低工程造价、控制成本.
参考文献：
【1】黄晓家等.自动喷水灭火系统设计手册【M】.中国建筑工业出版社,2002.
【2】NFPA 13.Standard for the Installation ofSprinkler Systems.1999,
Edition.
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