消防系统建设的科学性和合理性, 是很重要的, 是维护社会稳定以及促进国家发展的重要保障[1]。近年来, 随着智慧城市发展理念的推进和深化, 人们对于消防安全的重视也提到了一定的高度。

高架仓库是自动化立体高架仓库的简称, 其优点在于机械化程度高、占地面积少、生产率高以及利用率高等等[2]。近年来, 随着时代的发展以及技术的进步, 物流中转高架仓库也如雨后春笋般建成, 并开始投入使用。高架仓库的火灾特性主要有火势蔓延迅速、较大的火灾荷载、燃烧的猛烈性以及结构容易倒塌等。而立体高架仓库的火灾特性则决定了消防给水的重点, 应采用智能喷水灭火装置。高架仓库智能喷水灭火系统在此种背景下应运而生。

与此同时, 在全球物联网、云计算、移动网络等新技术的发展和应用, 信息化发展必然将逐渐向智慧化发展。智慧城市是城市发展的新型策略, 其主要是指在充分利用信息通信技术的基础上, 应对地方政府在行使公共服务职能过程中的相关活动和需求, 为人们创造更美好的生活、工作以及休息和娱乐的环境。然而, 随着高架仓库规模的扩大以及占比面积的增长, 其也带来的一定的危险, 进而对智慧城市的发展起到不利的影响。因此, 研究高架仓库智能喷水灭火系统, 对于智慧城市的发展是十分必要的。

目前, 我国还没有较为系统且完善的智能喷水灭火系统设计规范。现行的《自动喷水灭火系统设计规范》 (简称“喷规”) , 其对于仓库的规定存在明显的滞后, 进而导致高架仓库智能喷水灭火系统设计存在诸多的问题, 具体来说, 主要包括以下两个方面。

“喷规”对于货架层板的通透性面积进行了规定, 其中第4点, 货架储物仓库应采用钢制货架, 并应采用通透层板, 层板中通透部分的面积应占总面积的一半以上;第5点, 货架储物仓库采用木质货架, 并采用封闭层板的应依据堆垛储物仓库进行设计。受到高架仓库工艺的要求等因素的限制, 其很难达到要求。在不能满足第4点的情况时, 其应依据第5点进行设计。也就是说, 超过规定上限9m的大量高架仓库在设计过程中, 是缺乏相关的法律法规的指导的。因此, “喷规”对高架仓库具有不适用性。

“喷规”4.2.6以及5.0.6中对ESFR喷头的设计进行了规定。“喷规”4.2.6条文中表明, 符合5.0.6规范的, 在设置自动喷水灭火系统时, 应采用早期抑制快速响应喷头, 并宜采用湿式系统。“喷规”5.0.6中表明, 早期抑制快速响应喷头保护的最大净空高度为13.50m。事实上, 现代高架仓库的火灾场景远比试验的条件更加严苛。其中, 如果货架底部发生火灾, 其在层层货架阻挡的情况下, 会严重影响燃烧过程中热量释放速率达到喷头的启动条件, 进而延缓喷头动作时间。同时, 目前在建的高架仓库最小的巷道为1.2m, 狭窄的空间, 不利于热烟气流的扩散, 进而导致局部腔室轰然。除此之外, 目前大部分已建设的项目中, 钢结构货架均没有进行防火处理, 这就导致火灾向四周蔓延的速度更快。因此, 早期抑制快速响应喷头的系统在智慧城市的推进和发展中存在很大的局限和不足。

通过上文的分析可知, 优化高架仓库智能喷水灭火系统设计是十分必要且重要的。因此, 主要从以下两方面进行阐述。

通过本文的分析, 超限高架仓库火灾系统的设计, 以现行的规范为标准, 进行简单的套用, 已经很难满足实际的需求。在缺乏相应专业的规定指导以及现行法律法规的规范下, 在进行高架仓库设计的过程中, 应从具体的实际情况出发, 方能加强对超限高架仓库的立体防护, 促使智慧城市进程的发展。为此, 应主要从以下几个具体方面着手: (1) 对建设单位以及结构专业等对木质托盘以及钢制货架实施防火处理; (2) 应注重树立并更新高架仓库智能喷水灭火系统的设计理念, 进而实现及早发现火灾、早启动灭火系统, 从而形成立体的保护网络理论。

在这一理论的指导下, 应在货架内置闭式喷水灭火系统, 以起到应有的灭火作用。与此同时, 还应采用探测控制组件的大量雨淋系统, 以起到控制火势的作用。也就是说, 2个独立的系统, 分别发挥其各自的作用。另外, 在强化相应规范的基础上, 还应采用立体化的优化设计, 以将平面交错方法推广到竖向布置方面。也就是说, 高架仓库三位各个面的喷头布置应采用立体棋盘布置法, 也就是3DCB法。这种方法的优势在于不会出现同类功能互相邻的现象。同时, 在规范不明确的情况下, 这种设计的优势还在于其不会出现无直接喷水保护的死角。层间喷头所对应的被保护货物应该是彼此独立的, 在数量设计方面, 在规定的范围内即可。但在设计过程中, 应考虑其可能的动作等。另外, 货架也应该预留出足够的消防空间, 以促使其起到应用的作用。

高架仓库层面板下的控火设备应采用层面板下雨淋控火系统, 其优势在于能够及时、迅速且以全覆盖的方式进行控火。与此同时, 还能够将自动堆垛机巷道进行分隔防护, 进而起到持续防护的作用。另外, 层面板下雨淋控火系统的智能化还表现在其探测组件全过程监控火灾方面, 其能够实现主动启动和关闭喷头组的作用。

层面板下雨淋控火系统外测探头组件和大流量喷头实行分体设置。在设计的过程中, 依据相关的规定, 进行合理的设置。例如, 本研究中的层面板下雨淋控火系统, 其红外探测组件, 在设计过程中, 应正对下方的大空间, 其危险等级是仓库危机Ⅱ级。同时, 沿道方向布置的喷头间距应为4.2m, 探测器和喷头电磁阀采用的是1控4的方式等等。与此同时, 在设计过程中, 对于超过本规程高度规定的项目, 应实行专家论证的方式进行专门的设计。

综上所述, 智慧城市的建设与大力发展, 为我国城市发展中的难题提出了较为有效的解决方案。与此同时, 智慧城市理念的深入, 也能够为城市转型以及业态创新带来了新的机遇。高架仓库智能喷水灭火系统在现阶段喷规不完善的情况下, 其能够发挥重要的作用。在喷规与高架仓库智能喷水灭火系统设计存在诸多不适宜的情况下, 应采用2套独立的智能喷水灭火系统, 分别解决灭火和控火的问题。与此同时, 还应采用大空间智能灭火装置, 以形成雨淋控火系统。另外, 在货架内置喷头应采用3DCB法则, 进而解决死角的问题。最后, 应规范建设单位, 尤其是加强对建设单位在钢制货架以及木质托盘实行防火预处理, 延长耐火极限。总之, 通过本文的研究, 认为应该主要从以上方面进行, 方能转变其存在的各种问题, 进而促进智能化城市的发展。