单元货格式立体仓库是现代化物流、仓储等行业采用最多的立体仓库形式,其货物是以集装单元的货柜形式储存在立体库货格中。上世纪末,在我国建成的立体仓库中,单元货格式立体仓库已占到90%以上[1]。该立体仓库自动喷水系统的货架内置喷头的设计一般是难点和重点,常用设计方式设计间距、作用面积和喷水强度不能规范要求、存在消防隐患,具体分析请见下文。

《自动喷水灭 火系统设 计规范》(GB 50084— 2001,2005年版,以下简称“喷规”)5.0.7条规定“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。宜在自地面起每4m高度处设置1层货架内置喷头。当喷头流量系数K=80时,工作压力不小于0.20 MPa;当K=115时,工作压力不小于0.10 MPa。喷头间距不应大于3m,也不宜小于2m。”为了充分发挥空间优势,目前常用单元货格式立体仓库的 储物高度 一般大于7.5 m(“喷规”表5.0.5-1~表5.0.5-6、表5.0.6中储物高度的最大值),要设货架内置喷头。

典型范例见图1,为北京地区某单元货格式立体仓库货架内置喷头布置平面。图中,货柜为1 m长、1.2m宽、1.75 m高。货架内置喷头设置在相邻两排货架 的 “背靠背”夹道内,喷淋管道 间距为4.3m、喷头间距为2.4m,垂直设置5排,高度不大于4m。查询国内相关立体仓库设计资料,货架内置喷头大部 分如此设 计。 例如 《给水排水》杂志1996年和2004年的2篇关于立体仓库消防设计的文章,都提到货 架内置喷 头设置在 两排货架 夹道之间[2]。

货架内置喷头设置在相邻2排货架的夹道内,主要原因如下:1堆垛机行走巷道需要向各方运送货柜,不能设置管道和喷头。2货柜上方高度的限制,喷头无法安 装在货架 顶部。 见图2,经计算, DN25管道敷设 喷头货柜 与顶板间 高度至少260 mm,而一般货柜与顶板间高度100mm左右,满足堆垛机插取货柜的提升空间即可。3喷头设置在货柜顶部下层货柜顶部还需设置喷头,造价增加1倍以上。见图3,喷头喷水曲线不能完全覆盖到下层货柜,而“喷规”中规定喷头垂直高度不大于4m,一般货柜高度不大于2m,因此导致喷头和管道增加一倍以上。

图1 货架内置喷头设计平  下载原图

图2 货架内置喷头设在货架正上方分析  下载原图

该设计方式,喷头间距、作用面积和喷水强度均达不到“喷规”要求,有一定的火灾隐患:1因堆垛机巷道宽度限制,喷头间距不能满足“喷规”中水平间距不应大于3m的要求。该问题是消防主管部门和审图单位关注的重点,设计时可以堆垛机巷道内无货架来解释。2设置集热板后,喷头不能覆盖到上层货柜顶部,减少了喷头有效覆盖面积,增加了喷头布水曲线保护货柜的作用高度(见图2)。3喷头对货柜保护面有限,上、下层货柜的A、B面,下层货柜顶部均不在喷头覆盖范围内(见图3)。

图3 货架内置喷头设在夹道内分析  下载原图

在数次设计立体仓库消防时,制造方案均已确定,建设单位和供货厂家大部分对消防不了解不重视,消防方案交由设计院在确定制造方案上想办法, 沟通和修改余量基本没有。而且,经济因素限制了喷头设计在货柜上方。图1中,喷头安装在货柜顶部的10层货架计算:单层货架需提高160mm,总高度需提高1.6m;喷头和配套管路需增加1倍;总费用增加幅度较大。

货架内置喷头设置在相邻2排货架的夹道内有一定的火灾隐患,且不满足喷头间距和覆盖面积的要求。因此,建议将货架内置喷头应设置在货柜的正上方,每层货柜均设置喷头,并确保货柜在喷头有效布水曲线范围内。通过喷淋管道预先设置在货架顶板内的方式,不增加货架高度,造价增幅较小(见图2)。

因巷道内堆垛机行走,“喷规”5.0.7条中“喷头间距不应大于3m,也不宜小于2m”不能实现,即巷道内无法设置喷头。因此,建议“喷规”上述条文进行合理解释,例如巷道内无可燃物长期存放,不需要设施喷头。

货架内置喷头设置货柜正上方,上层顶板采用不通透的板材,不设置集热板,可减少喷头布水曲线保护货柜的作用高度,降低工程造价。