目前,人们普遍接触到的各类单、多层仓库,包括高架仓库等的室内消防措施,在《建筑设计防火规范》(2018年版)(以下简称《建规》)、《自动喷水灭火系统设计规范》(以下简称《喷规》)中均有具体、详尽的条文规定,《喷规》修订后更完善、具体。针对目前在全国范围内大面积建设的物流存储、周转库房,新版《喷规》条文几乎涵盖了各类型物流建筑。在具体工程的消防设计中都有据可依,但对丁类厂房内的丁类中间高架仓库的消防水设计没有提出具体要求,进而在工程设计中,设计人员凭借自身的理解,会采取不同的设计方案、消防措施。就此问题,笔者结合具体工程设计以及自己体会作如下分析、探讨。
首先就现行规范中的相关条文予以列举、剖析。
中间仓库的定义:为满足日常连续生产需要,在厂房内存放从仓库或上道工序的厂房或车间取得的原材料、半成品、辅助材料的场所。(《建规》第3.3.6条条文解释)
高架仓库的定义:货架高度大于7 m且采用机械化操作或自动化控制的货架仓库。(《建规》第2.1.5条)
《建规》通篇仅第3.3.6条对中间仓库的防火设计做了相应要求,其条文如下:“厂房内设置中间仓库时,应符合下列规定:(1)甲、乙类中间仓库应靠外墙布置,其储量不宜超过1昼夜的需要量;(2)甲、乙、丙类中间仓库应采用防火墙和耐火极限不低于1.50 h的不燃性楼板与其他部位分隔;(3)丁、戊类中间仓库应采用耐火极限不低于2.0 h的防火分隔墙和1.0 h的楼板与其他部位分隔;(4)仓库的耐火等级和面积应符合本规范第3.3.2条和第3.3.3条的规定。”
同时,《建规》第8.3.2条对高架仓库、高层仓库的消防水设计要求如下:“除本规范另有规定不宜用水保护或灭火的仓库外,下列仓库应设置自动灭火系统,并宜采用自动喷水灭火系统:可燃、难燃物品的高架仓库和高层仓库”。
根据上述《建规》第3.3.6条、第8.3.2条要求,在具体项目的设计过程中,有以下疑问:根据《建规》要求,普通丁类非高架仓库不需要设置室内自动喷淋灭火系统,丁类高架仓库需要设置室内自动喷淋灭火系统;但丁类厂房内的丁类中间高架仓库的消防水设计没有明确的依据,是否可以套用《建规》中对丁类(即难燃物品)高架仓库的相关消防设计要求,在库房内设置自动喷淋灭火系统的范围、自动喷淋灭火系统的设计参数等。
下面结合机械工业第六设计研究院负责设计的二重(德阳)重型装备有限公司飞轮储能装置智能工厂EPC总承包项目智能生产车间,分析一下相关消防设计。
此项目是二重推动高质量发展的长线研发产品,已被列入国家首台(套)数据中心绿色推荐产品,广泛应用于航空航天、电动汽车、电力等领域。一期建设单体包括智能生产车间、办公楼两个单体建筑。智能生产车间生产类别为丁类,总建筑面积11 703 m2,其中生产部分9 385 m2,中间仓库的火灾类别为丁类,面积为2 318 m2,其中高架库部分面积约500 m2。车间布置示意如下图1所示:
本厂房高架库主要用于飞轮储能装置装配所需机加工件、电气元件、标准件的短期存储,其中机加工件为戊类不燃物品,电气元件为丁类难燃物品,标准件主要为戊类不燃物品。高架库主要由入库区、货架区、出库区三部分构成,如图2所示。货架区设置两组巷道,用于物料的存取。
设计团队人员在项目前期制定中间仓库、高架库的消防设计方案时进行了多个方案比选。
方案一,充分利用货架区的厂房净高,货架高度9.1 m、货架宽度6.2 m、货位数量1 020个。消防设计从严执行消防规范要求,在整个智能仓储单元区域(面积2 318 m2)设置自动喷淋灭火系统和火灾自动报警系统,其中高架库货架内设置喷头。自动喷淋灭火系统一次最大消防用水量为648 m3,消防水泵房内设两台自动喷淋系统水泵及一套湿式报警阀(厂区内其他单体没有设自动喷淋灭火系统),厂区内敷设一根DN250的自动喷淋管道,从消防水泵房引至智能仓储单元中间仓库区域。同时,电气专业方面,在整个智能仓储单元区域设火灾自动报警系统及控制器。此方案产生的相关消防工程费用大致如表1所示:
方案二,充分利用货架区的厂房净高,货架高度9.1 m,货架宽度6.2 m,货位数量1 020个。仅在高架库货架区设置自动喷淋灭火系统,货架内设置喷头。自动喷淋灭火系统一次最大消防用水量为648 m3,消防水泵房内设两台自动喷淋系统水泵及一套湿式报警阀(厂区内其他单体没有设自动喷淋灭火系统),厂区内敷设一根DN250的自喷淋管道,从消防水泵房引至智能仓储单元中间仓库区域。同时,电气专业方面,仅在自动喷淋区域设火灾自动报警系统及控制器。此方案产生的相关消防工程费用大致如表2所示:
上述消防设计方案仅在高架库区域(面积约500 m2),而不是整个中间库房区域(面积2 318m2)设置自动喷淋灭火系统、火灾自动报警系统。此方案没有明确的规范依据,仅是考虑厂房、库房、高架库房的火灾危险性而确定的消防设计方案,此方案是否合理值得商榷。
方案三,考虑到厂房立库区宽度方向仍有部分面积可以利用,将其中一组巷道由单伸位改为双伸位,货架长度不变,并将货架高度下降至7.0 m(根据高架仓库的定义,货架高度大于7.0 m即为高架仓库),货架宽度增大为8.4 m,货位数量调整为909个。根据《建规》要求,中间仓库区域不设置自动喷淋灭火系统及火灾自动报警系统。此方案在满足使用及规范要求的前提下节省工程投资以及消防系统的运行维护成本。
与方案一、方案二相比,方案三的存储货位数少了111个;货架部分,虽然货位减少,但立柱的材料用量比方案一、方案二增加了近三分之一,同时需要将1台堆垛机由单伸位改为双伸位。
方案二、方案三对比如表3所示:
经过设计人员与项目建设方反复讨论,最终选择了方案三作为实施方案。
针对丁类厂房内的丁类中间高架仓库的消防水设计,《建规》《喷规》中均没有提出明确的要求,设计人员在项目前期制定高架库的方案时,可结合其配套的消防设计方案进行多个方案比选,在满足使用的前提下,依据规范要求,节省工程投资以及消防系统的运行维护成本。同时,建议《建规》《喷规》修订时补充丁类厂房内的丁类中间高架仓库的相关消防设计要求。如果要设置自动喷淋灭火系统,需明确库房内设置自动喷淋灭火系统的范围及设计参数等内容。
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