物流中心仓库性能化防火设计

物流中心仓库性能化防火设计

谢润文

中机中联工程有限公司重庆市400000

摘要：随着我国经济建设和城市化的快速发展，物流产业也突飞猛进，在很多城市出现了许多大型的超市类商场，这些超市类商场的货物运送及储存需要一些固定的仓储建筑。现代的物流仓储建筑的概念不同于传统仓储，传统仓储是以存储为核心；现代物流仓储建筑是以共同理货和共同配送为核心，而仓储只是支持理货和配送的一项条件。由于现代物流仓储存储量大、配送率高的原因，对物流仓储建筑的容积、面积等的要求越来越高。因此，大量的大面积，高容量的物流仓储建筑随之出现。本文通过对大型物流仓库的火灾危险性分析，提出了适用于当前我国大型物流仓库防火设计的若干建议，以求更好地满足大型物流仓库对消防安全的需要。

关键词：物流中心；仓库；性能化防火；设计

1、前言

随着国内物流业迅猛发展，一些大型跨国物流公司纷纷将全球的物流配送和采购中心定位在国内，各类与物流相关的大型仓库雨后春笋般涌现，这种建筑规模庞大、使用功能统一、管理设施完善、运作服务专业的物流仓库，不仅在建筑功能、运作模式与普通的仓库有所区别，而且在火灾特性、消防设施的运用和管理都有自身的特点，其介乎于仓库与生产厂房之间的特殊建筑形态，而且物流仓库的体型也越来越大，它与一般传统的仓库不能一视同仁。

2、大型物流仓库的属性

一般的说，大型物流仓库多为车站、码头、机场内的中转仓库，如无特殊要求和规定，其耐火等级一般规定为丙2类，即其所储藏的物品多为可燃固体。单层仓库的耐火等级不低于二级，多层仓库的耐火等级不低于一级。按《建规》表3.3.2规定单层丙类仓库的每一个防火分区的最大的面积为1500m2，单座仓库面积为6000m2，

首先，要明确哪些仓库属于大型物流仓库。在上海市的《若干规定》中规定了大型物流仓库适用的范围：适用单层占地面积大于12000m2和多层占地面积大于9600m2的大型物流仓库；其功能为物品接收、分类、计量、包装、分拣、配送等，货物的中转周期不应大于7d。国内其它相应的规范就没有明确的了。

通常情况，设计物流仓库一般可考虑为中转仓库，其面积可按规定增加一倍，每个防火分区为3000m2，单座仓库面积为12000m2，仓库内设置自动灭火系统时，其面积可再增加一倍，每个防火分区为6000m2，单座仓库面积最大可为24000m2。各不同功能区应分别相应集中布置。同一座仓库或其中同一个防火分区内，应尽量储存一种物品。

3、物流中心仓库性能化防火设计

下面结合某物流仓储中心项目，说明性能化评估在类似建筑的地运用及对设计方案的优化。如图1所示，某物流仓储中心为二层建筑，总建筑面积为8万平方米左右，在其内部分为大约10个防火分区，各层约为5个，单个防火分区面积约为6000m2－7000m2左右。该建筑属于丙二类仓库，根据《建筑设计防火规范》4.2.1条规定：单层的丙二类储存品库房的防火墙间面积最多可做到3000m2（设置自动喷水灭火系统保护）。其单层高度约为10米左右，其防火分区面积超出了规范的要求。因此，针对该项目，使用了烟气扩散模拟及疏散分析。并提出了相关的优化设计方案。

图1某物流仓储中心防火分区图

3.1极早期的火灾探测

由于仓储中心内主要以货架为主，因此使用一般感烟探测系统较难快速的探测到火灾的发生。通过模拟及试验，可以采用一些如空气采样系统的极早期火灾探测系统能有效的提高探测时间。由于其内部空间较高，约为10米，而空气采样系统可以多层布置，这样布置能有效解决在低部货架起火后探测系统无法及时探测火灾的问题。表1为使用极早期探测系统后的时间。可以看出，再使用极早期探测系统后在中等t平方火的情况下，无论火源位置在何处，系统基本能在90秒之内探测出火灾。而那些低速发展火灾，系统也能够在110秒左右探测出火灾。而当系统探测出火灾时，火灾强度仍然低于25kw，而这样的火灾只需要用灭火器即可以扑灭。

表1极早期探测系统探测时间

3.2交错布置快速响应早期抑制（ESFR）喷头

在货架内的货物起火后，由于火灾的垂直发展，会很快延燃附近及上部的货物，造成火灾规模的进一步的扩大，因此，使用合适的喷淋系统能起到控火及防止火灾蔓延的作用。对于仓储类建筑来说，由于火源主要为货架内货物，因此不及时控制会发生延燃现象，所以使用K流量系数较大，RTI响应指数值小的喷头是比较合适的。这些喷头能较快的感应火灾并及时动作，同时还可以在货架内布置喷头，能有效避免货物发生火灾后的延燃。同样的，为了增加保险系数，可以使用喷头的交错布置，即两套湿式报警阀后喷头可以交错布置在一个分区内，这样可以增加喷头动作的保险系数，可以更好优化及完善消防设计。

可以看出，由于喷淋的动作能够有效的控制火灾的扩大，因此能较好的起到控火的作用，在火源切面上，仅火源处为200℃左右，而在远离火灾区域温度只有60℃左右，而其热辐射通量也远小于引燃其他可燃物的数值，因此可以看出使用该类喷淋系统还是较为适合及可行的。

3.3机械排烟为主，易熔带及自然排烟辅助

仓库内存放的物品有些为有机制成物品，在燃烧后会迅速产生大量的烟气，而烟气扩散蔓延会对仓库中人员的疏散造成不利影响，因此，高效率的排烟措施对于仓储物流建筑相当重要。

一般仓储类建筑可以使用机械排烟措施，可以根据排烟量核算处排烟风口面积。然而对于防火分区过大，储存货物较多的大型仓储物流中心来说，还需要有辅助的排烟设施，即侧窗辅助排烟及顶部易熔带辅助排烟。当火灾发生后，机械排烟系统会启动工作，但是可能无法迅速排除产生的烟气，此时可以通过手动开启侧窗，以帮助排烟。同样的当烟气温度继续升高到一定温度后，易熔带会受热融化，这样就相当于在仓库顶部开了若干个自然排烟口，同样也有利于烟气的排出。下面就是几个分别采用机械排烟、机械＋侧窗辅助的排烟效果比较。

在没有侧窗辅助排烟时，由于只靠机械排烟运行，其排烟有效性较差，烟气会较快的蔓延，并填满仓库。而当使用辅助排烟侧窗后，由于侧窗同时可以排除部分烟气，因此可以延缓烟气下降速度，并能增加烟气对人员造成伤害的耐受时间。从表格统计可以看出，使用与不使用侧窗辅助的，能有效提高200秒的耐受时间。因此增加辅助排烟手段还是非常有效的。

3.4室内消防通道及高架道路

由于长边较长，必须考虑消防队员进入进行灭火的问题，因此在室内必须有一定宽度的消防通道。在建筑内部增加一定的宽度的消防通道，既能便于消防队员进入扑救，同时也可作为人员疏散的一个路径。由于是多层建筑，因此在第二层的人员如何能尽快的疏散至室外空间是非常重要的，此项目采用了高架道路的，即道路可以直接通到2层仓库，这样对于二层人员来说，他们也只需要疏散至下图红色箭头处即是到达室外空间（见图2）。这样能减少疏散时间，增加人员疏散的安全性。同时该高架道路也可以作为消防车扑救停靠道路，减低消防扑救的难度。

图2

4、结语

通过上述的分析可以看出，通过性能化评估对大型物流仓储类建筑进行分析，并针对模拟结果给出相关建议，对于该类建筑提高消防安全度是较为可行的。对于大型的仓储物流中心来说，要解决这些问题的主要方法是增强消防设施的布置，如采取极早期探测系统、快速响应灭火装置。这些设施的安装能够在尽快的时间内探测火灾发生，并进行控火，防止火灾的进一步扩大。

参考文献

[1]宋波．李毅．刘欣．等，高架仓库实体火灾的实验研究[J]．消防科学与技术．2009．28（4）：155—157．

[2]倪照鹏．王宗存．沈纹．物流配送建筑的火灾危险与防火设计[J]．消防科学与技术．2009．28（1）：20一24．