仓库喷淋系统设计思路及设计案例

仓库喷淋系统设计思路及设计案例

彭亚宁   ,张雅奇

山东天力科技工程有限公司 山东 济南  250101 

前言：自动喷水灭火系统在民用建筑中的应用较为成熟，系统设计也日趋完善，但对于仓储建筑，其储放物品集中，火灾危险等级较高，发生火灾产生后果较为严重。另外设计过程涉及到建筑和环境条件、储存方式、货架规格及布置等诸多因素，系统设计较为复杂，也进一步削弱了系统控、灭火的成功率。本文主要介绍有关石化仓库建筑内部喷淋系统设计思路，结合一实际项目进行说明，包括判断是否需要喷淋系统设置及设置喷淋系统的类型，喷头类型选择，系统设计参数确定，以及水力计算等过程。

关键词：仓储建筑、室内初期火灾、仓库火灾危险等级、设计喷水强度、作用面积、喷头最大保护面积。

正文：

自动喷水灭火系统是被认为是扑救室内初期火灾最为有效的自动灭火设施之一，是应用最广泛、用量最大的自动灭火系统。在火灾初期这种不易被发现但又是灭火最佳时机，消防员赶到现场实施救助时往往已经到了火灾中后期，错过最佳灭火时期，这时候安装了自动喷水系统等消防设施就能凸显其独特的优势。系统在工业工程设计通常设在火灾危险性较大，起火蔓延很快的场所，或者长期存放容易自燃物品而无人管理的仓库以及对消防要求较高的建筑物或个别房间。由于仓储建筑涉及到建筑和环境条件、货品自身理化性质、储存方式、货架规格及布置等诸多因素，因此在新建、扩建、改建的石化仓库建筑中自动喷水灭火系统的设计中，应密切结合保护对象的功能和火灾特征，合理选用喷淋系统。

下文结合作者实际参与的一项设计工程案例，简要介绍关于仓库喷淋系统设计的一些思考角度及设计步骤。

一．喷淋系统设置

（一）在一项设计工程中，我们首先要获取项目仓库设计信息，包括但不限于

1.项目所处地理位置、自然环境信息；仓库建筑结构形式、高度、面积、体积等；

2.仓库储存物品性质与可燃物的火灾危险性类别，与最大储物高度或储存方式（堆垛/托盘/货架）；

3.仓库内部是否设置吊顶、顶板与梁的形式、最大净空高度等。

根据以上所需信息，收集到如下关于本项目仓库设计内容：本项目为东营某工业设计项目仓库，该项目地处东山东省营河口区；仓库设计已考虑采暖设施，冬季采暖温度不小于5摄氏度；仓库为封闭式建筑，门架式钢结构，屋顶结构为顶板+檩条+钢梁的形式，建筑面积，体积；仓库存放物品为本项目生产成品某特种塑料，属于不发泡塑料，火灾危险性为丙类，储物方式为木托盘袋装码垛储存；仓库内部不吊顶，屋面为3%的坡屋面，最大净空高度8.7m，梁底距顶板垂直距离720mm。

（二）根据获取到的信息判断该项目是否需要设置自动喷水系统

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)第8.3.2条规定，除本规范另有规定和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：

1 每座占地面积大于1000m2的棉、毛、丝、麻、化纤、毛皮及其制品的仓库；

注：单层占地面积不大于2000m2的棉花库房，可不设置自动喷水灭火系统。

2 每座占地面积大于600m2的火柴仓库；

3 邮政建筑内建筑面积大于500m2的空邮袋库；

4 可燃、难燃物品的高架仓库和高层仓库；

5 设计温度高于0℃的高架冷库，设计温度高于0℃且每个防火分区建筑面积大于1500m2的非高架冷库；

6 总建筑面积大于500m2的可燃物品地下仓库；

7 每座占地面积大于1500m2或总建筑面积大于3000m2的其他单层或多层丙类物品仓库。

根据此条第七款内容，本仓库需要设置自动喷水灭火系统。

（三）根据获取到的信息确定该项目需要设置何种自动喷水系统

仓库自喷系统应根据建筑物建筑特征、环境条件、火灾特点等选择相应的系统。

根据GB50084-2017 《自动喷水灭火系统设计规范》（下文简称自喷规）第4.2.1~4.2.6条规定，判断仓库选用湿式系统、预作用系统、干式系统、雨淋系统等。

本文涉及到仓库建筑内工作温度不低于5摄氏度、不高于70摄氏度，应采用湿式系统。根据自喷规附录A，本建筑确定火灾危险等级为仓库危险Ⅲ级。

二．喷头类型选择及设置方式

(一)根据仓库最大净空高度选用标准覆盖面积洒水喷头、仓库型特殊响应喷头或早期抑制快速响应喷头。货架内设置喷头宜为快速响应喷头。

本仓库最大净空高度不大于9m，根据GB50084-2017 《自动喷水灭火系统设计规范》第6.1.1条规定，可以选用标准覆盖面积洒水喷头（K≥80），因此本设计选用K=115标准覆盖面积洒水喷头。仓库为顶板+顶梁结构形式，宜为上喷布置，喷头均匀设置在梁空隙（当顶板有坡度时，按照自喷规第7.1.14条规定，喷头设置应垂直于斜面，并按照斜面距离确定喷头间距；坡屋面屋脊应设置一排喷头，当屋面坡度小于1/3，喷头至溅水盘至屋脊垂直距离不大于600mm。另外坡屋面下喷头安装做法详自动喷水设施安装图集20S 206。根据自喷规第7.1.2条，本建筑选用上喷标准覆盖面积洒水喷头，当喷头布置为正方形或矩形布置时，喷头间距不大于3.0m、一只喷头最大保护面积9m

2、喷头至墙端间距0.1~1.5m。

(二)货架内喷头设置形式：根据自喷规第表5.0.4条中表5.0.4-1规定货架储物高度大于7.5m时，应设置货架内置洒水喷头，本仓库不涉及货架内洒水喷头设置，本文仅简要叙述货架内喷头设置要求。设置自动喷水灭火系统的仓库及类似场所，当采用货架储存时应采用钢制货架，并应采用通透层板，且层板中通透部分的面积不应小于层板总面积的50％，此部分规定应向工艺专业确认条件及提出要求。当采用木制货架或采用封闭层板货架时，其系统设置应按堆垛储物仓库确定向其他专业提出要求。当采用仓库型特殊响应喷头、早期抑制快速响应喷头时，货架内不设置这两种喷头，即顶部及货架内喷头均为标准覆盖面积洒水喷头的形式。

三．设计参数（喷水强度和持续喷水时间）

选定喷淋系统形式及喷头形式即确定了喷淋系统作用形式，另外还需要确定喷水强度及持续喷水时间，以计算系统运行需要的水量及压力。根据自喷规第5.0.4条-表5.0.4-4堆垛储存时仓库危险级Ⅲ级场所的系统设计基本参数，确定设计喷水强度24.5L/（min∙m2）,作用面积不小于240m2，持续喷水时间不小于2h。

四．水力计算

设计参数选用及平面240m2作用面积确定后就可以进行喷淋系统水力计算，此部分计算过程省略。按照选定设计参数，经计算，本仓库项目喷淋系统设计流量98.8L/s，入口处所需压力0.57MPa，平均喷水强度24.7L/（min∙m2），满足规范要求不小于24.5L/（min∙m2）。

结语：各类工业设计项目内仓库储物品类不同，建筑物设置特征不同，喷淋系统设计过程有较大区别。本文结合自己接触到实际项目，仅提及仓库设计较少部分内容。总的来说，仓库喷淋系统设计应结合各工程项目不同情况，选用合适的喷淋系统及设计参数，以适应不同情况下的消防需求。

参考文献：

[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)

[2]《石油化工企业设计防火标准》GB50160-2008（2018年版）

[3]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084-2017

[4]《自动喷水灭火系统施工及验收规范》（GB50261-2005）

仓库消防喷淋系统设计探讨 杨晓冬、张东、李凤 上海天麟安全管理咨询有限公司、上海众一石化工程有限公司