大型物流仓库由于建筑面积大, 堆放货物量巨大, 其消防系统的作用非常重要。大型物流仓库的自动喷水灭火系统, 对于扑救和控制库房内初起火, 减少损失, 保障人员安全, 具有重大作用。因此做好其施工和调试, 保障功能实现, 是大型物流仓库施工中的重要一环。

本文以公司施工的重庆京东电子商务基地项目自动喷水灭火系统施工为例, 对大型物流仓库自动喷水灭火系统特点和施工措施进行分析探讨。

京东重庆电子商务基地项目 (中转配送中心) 一期工程, 位于重庆市巴南区南彭镇公路物流基地。总建筑面积约20万m2, 包含四个地块建设 (见图1) 。

37#地块建筑面积98, 241m2, 为双层仓库, 局部办公夹层;38#地块建筑面积42, 958m2, 单层仓库, 局部办公夹层;39#地块建筑面积26, 951m2, 单层仓库, 局部办公夹层;40#地块建筑面积29, 828m2, 单层仓库, 局部办公夹层。四个地块主要功能均为仓储式仓库。

(1) 系统特点

预作用系统采用预作用报警阀, 并由火灾自动报警系统启动。系统的配水管道内平时不充水, 发生火灾时, 由比闭式喷头更灵敏的火灾报警系统联动雨淋阀和供水泵, 在闭式喷头开放前完成管道充水过程, 转换为湿式系统, 使喷头能在开放后立即喷水。预作用系统兼有湿式、干式系统的优点, 又避免了湿式、干式系统的缺点。作为物流仓库, 不允许出现误喷或管道漏水的场所, 因此设计多采用预作用式自动喷水灭火系统。如重庆京东项目四个地块主要厂房火灾危险性为丙类, 储存物品为Ⅰ、Ⅱ级类物品, 设计等级按仓库危险Ⅱ级设计, 设计均采用临时高压预作用式供水系统。

(2) 施工措施

自动喷水灭火系统施工技术人员必须掌握预作用系统的构成和工作原理 (见图2) , 特别是要搞清楚其和湿式系统、干式系统工作原理的区别。严格按消防设计及施工规范组织施工, 保证施工质量, 组织好自动喷水灭火系统调试, 达到设计效果, 保障消防功能实现。

图1 重庆京东电子商务基地项目一期效果图  下载原图

图2 预作用式消防系统工作原理图  下载原图

(1) 系统特点

由于仓库火灾蔓延迅速, 不易扑救, 易造成重大财产损失, 尤其扑救高堆垛、高货架仓库火灾, 难度更大。而大流量早期抑制快速响应喷头 (简称ESFR喷头) 相对于常见普通喷头, 具有热响应时间快速, 喷水流量大的特点, 适合大型物流仓库消防系统。重庆京东项目, 夹层、设备连廊等一般区域选用的是标准响应K=80的普通喷头, 喷头动作温度均为68℃。

仓库区域根据不同区域的仓库最大净空、最大储物高度、储存物品类型和货架形式, 分别选用了三种不同流量系数的ESFR喷头, 流量系数分别是K=115、K=200、K=360 (见表1) 。

表1 不同类型喷头的使用环境和区域比较  下载原图

表1 不同类型喷头的使用环境和区域比较

(2) 施工措施

1) 仓库区ESFR喷头安装时, 喷头应与顶板或水平屋面垂直, 如屋面为三角屋面时, 为降低施工难度, 喷头可不与屋面垂直, 通过控制喷淋支管的长度, 保障喷头与屋面的垂直距离。

2) K=200的直立型喷头溅水盘与顶板或屋面的垂直距离不应小于100mm, 不应大于150mm。

3) K=360的下垂型喷头溅水盘与顶板或屋面的垂直距离不应小于150mm, 不应大于360mm, 其中屋脊处喷头溅水盘至屋脊的垂直距离不应大于600mm。

4) 标准响应直立型喷头溅水盘与顶板或楼板的距离为75~150 mm。梁间布置的标准响应喷头, 其溅水盘与顶板的距离可放大为550mm。

5) 早期抑制快速反应喷头对障碍物比较敏感, 应尽可能避开结构件、管线的障碍。

(1) 主要特点

重庆京东项目37#地块为双层仓库, 局部办公夹层, 建筑高度约22.6m;38#地块建筑为单层仓库, 局部办公夹层, 建筑高度约13.6m;39#地块为单层仓库, 局部办公夹层, 建筑高度约13.6m;40#地块为单层仓库, 局部办公夹层, 建筑高度约13.6m。消防喷淋系统的主要管道和喷淋头均设置在建筑物内上部区域, 且喷淋头的安装高度有严格要求, 因此高空作业非常多。

(2) 施工措施

1) 采用液压升降平台设备 (见图3) 。物流仓库室内施工场地一般较大, 结构地面比较平整, 消防系统小口径管道相对较多, 重量不大, 而液压升降平台设备升降平稳准确、频繁启动、载重量大, 在条件具备的情况下适合采用液压升降平台设备施工。

图3 采用液压平台施工  下载原图

2) 结合现场采用现场预制加工。通过对高空区域的管路进行深化设计, 确定支架形式和管段分解方案, 在现场建立加工车间, 进行支架预制、管段预制及油漆作业, 将大量高空作业转换为地面作业, 提高安装质量, 降低高空作业风险, 提高施工工效。

消防管段的预制分解, 要结合预制加工标准化和吊装施工安全便利性。消防主干管质量较大, 一般分解为单根管进行作业, 单根管重量在液压升降平台承载范围内, 可利用液压升降平台进行提升操作, 超过液压升降平台重量的单根管, 采用小型吊车进行吊装, 配合液压升降平台操作。消防支管质量较小, 可以3-4个喷头所连结的支管段为一组, 在地面完成批量预制加工和组对 (见图4) , 预制完成后利用液压升降平台随同操作工人提升至所需高度与管网进行连结固定。尽可能地减少高空作业, 最大程度规避高空作业危险, 保障施工安全。

图4 喷淋系统管道预制施工  下载原图

(1) 主要特点

自动喷水灭火系统的管道、喷头布置及固定, 需要结合钢结构施工的特点进行。重庆京东项目的物流仓库, 均采用轻钢结构。

(2) 施工措施

1) 为防止对结构安全产生影响, 消防管道支架一般不能直接在钢结构上进行焊接或打孔, 尽可能采用梁夹、扣压式固定件等形式与钢结构进行固定。如确需在钢结构上进行焊接或打孔, 应编制详细的支架布置方案, 包括支架在钢结构上焊接或开孔的部位、开孔的大小、消防管道荷载等数据, 经设计单位校核同意, 方可进行施工。京东项目采用C型钢成品支架, 经设计复核同意, 在钢梁下焊接8号槽钢, 成品支架与钢梁下槽钢进行固定 (见图5) 。

图5 钢结构上的喷淋管道支架  下载原图

2) 由于屋面系统为钢结构, 喷淋头的布置应根据檩条的位置进行居中布置, 喷淋头应避开采光带, 至少距离30cm。因为喷淋头的工作温度一般为68℃, 离屋面越近温度越高, 特别是采光带部位由于阳光直射, 容易造成喷头的意外爆裂。技术人员在施工前一定要将喷淋头的布置与屋面钢结构及采光带进行套图, 合理布置和调整喷淋头位置。

3) 仓库内对净高要求较高, 喷淋管道布置时, 喷淋系统内配水支管经主供水管道上翻后, 尽量沿屋面檩条铺设, 以提高管道安装高度 (见图6) 。

图6 喷淋管系统施工完成后实际效果  下载原图

仓库内应尽可能减少管道渗漏的风险。仓库投入使用后, 一旦管网有漏水现象, 造成的损失将难以估量, 同时维修非常困难。

施工措施

(1) 合理设置消防支架, 保证支架的间距和数量满足要求。消防管的卡箍、沟槽管件不得承受管道的重量。两个卡箍件之间至少1只管架, 保证卡箍件不受力。由于喷淋管网支管量大, 管线较长, 为避免出现“跷跷板”现象, 施工时应准确控制支架的安装高度, 利用红外激光仪定位和拉线辅助控制各管段位置, 根据支架及时调整管段高度, 保证所有管段与支架高度自然贴合。

(2) 喷淋系统试压应分区域进行, 一般按防火分区进行分区试压。消防系统立管顶端处设排气阀;水平主干管翻弯处和最高点也增设排气阀, 灌水排气阶段, 多组织人员进行巡查, 采用对讲机进行联络, 确保管道系统内气体排尽。试压至少分三次加压, 确保试压工作的安全可靠。

本文结合工程实践, 对大型物流仓库自动喷水灭火系统的特点和施工措施进行了总结分析, 与同行进行技术和经验交流。