冉飛亞

（上海市機(jī)電設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海200040）

1 引言

丙類(lèi)廠(chǎng)房通常具有人員密集、可燃物多等特點(diǎn)，其發(fā)生火災(zāi)的概率較大，且一旦發(fā)生火災(zāi)極易蔓延擴(kuò)大，燃燒產(chǎn)物一般含有有毒物質(zhì)。故在消防設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)此類(lèi)場(chǎng)所的主動(dòng)防火設(shè)計(jì)，合理的消防給水系統(tǒng)能有效控制初期火災(zāi)蔓延，將火災(zāi)控制在一定范圍內(nèi)，對(duì)挽救人們的生命財(cái)產(chǎn)安全有重要意義。

2 項(xiàng)目概況

某座椅丙類(lèi)廠(chǎng)房位于山東省煙臺(tái)市，建筑占地面積31 248m2，建筑面積31 971m2，為單層鋼結(jié)構(gòu)。該丙類(lèi)廠(chǎng)房共分為北面縱跨廠(chǎng)房、南面橫跨廠(chǎng)房、丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一、丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)二4個(gè)防火分區(qū)，其中北面縱跨車(chē)間全部區(qū)域及南面橫跨車(chē)間部分區(qū)域有工藝懸掛鏈。根據(jù)GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2018年版）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《防火規(guī)范》），丙類(lèi)二級(jí)單層廠(chǎng)房每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積為8 000m2。該廠(chǎng)房?jī)?nèi)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)，每個(gè)防火分區(qū)的最大允許面積可增加1倍，滿(mǎn)足規(guī)范設(shè)計(jì)要求。

圖1該丙類(lèi)廠(chǎng)房平面功能分區(qū)

3 倉(cāng)庫(kù)區(qū)域自動(dòng)水滅火系統(tǒng)

3.1 丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一自動(dòng)水滅火系統(tǒng)

丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一梁底標(biāo)高9m，最大凈高高度11.70m，根據(jù)工藝要求，最大儲(chǔ)物高度7.50m。貨物火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別為倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)級(jí)Ⅲ級(jí)，貨物儲(chǔ)存單元為無(wú)包裝發(fā)泡塑料。根據(jù)GB 50084—2017《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《滅火設(shè)計(jì)規(guī)范》），采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭ESFR，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

表1丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

按此設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)流量大（Q1=271L/s），需配備4臺(tái)消防水泵，三用一備，單臺(tái)水泵流量為100L/s，系統(tǒng)主干管采用DN400mm熱鍍鋅無(wú)縫鋼管。因噴頭最低工作壓力為0.50MPa，自動(dòng)噴淋系統(tǒng)揚(yáng)程很高。整個(gè)系統(tǒng)安全系數(shù)低。

經(jīng)綜合分析，丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一最大儲(chǔ)物高度要求為7.5m。因此，考慮在丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一內(nèi)設(shè)置吊頂，吊頂高度為8m，可大大降低自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量。設(shè)置吊頂后采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭（ESFR），系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)整為：噴頭最低工作壓力0.30MPa，作用面積內(nèi)開(kāi)放的噴頭數(shù)12只。設(shè)置吊頂后，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量為126L/s，相應(yīng)需配備的消防水泵為兩用一備，單臺(tái)水泵流量Q1=65L/s，系統(tǒng)主干管選用DN300mm熱鍍鋅無(wú)縫鋼管。

丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一設(shè)置吊頂后降低自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量，減小消防水池有效容積522m3（由975.6m3減至453.6m3），消防水泵可減少1臺(tái)且單臺(tái)水泵流量降低。但增加吊頂會(huì)造成建筑成本增加，同時(shí)暖通專(zhuān)業(yè)因無(wú)法實(shí)現(xiàn)自然排煙，需采用機(jī)械排煙，相應(yīng)增設(shè)排煙機(jī)房。經(jīng)過(guò)綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一可節(jié)省投資約100萬(wàn)元，在對(duì)建筑及暖通專(zhuān)業(yè)影響有限的前提下，系統(tǒng)設(shè)計(jì)更合理。

3.2 丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)二自動(dòng)水滅火系統(tǒng)

丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)二為高架立體倉(cāng)庫(kù)，最大凈空高度16m，最大儲(chǔ)物高度8m。貨物火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別為倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)級(jí)Ⅲ級(jí)，貨物儲(chǔ)存單元為無(wú)包裝的發(fā)泡塑料。因最大儲(chǔ)物高度超過(guò)7.5m，無(wú)法采用丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一增設(shè)吊頂?shù)姆绞?，降低自?dòng)噴水滅火系統(tǒng)流量。又因最大凈空高度16m，超過(guò)了《滅火設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.0.5條最大凈空高度的規(guī)定，應(yīng)設(shè)貨架內(nèi)置噴頭。自動(dòng)噴水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)按照第5.0.4條表5.0.4-3設(shè)置：頂板下灑水噴頭噴水強(qiáng)度22L/（min·m2），作用面積200m2，持續(xù)噴水時(shí)間2h。頂板下自動(dòng)噴淋系統(tǒng)流量100L/s，貨架?chē)娏苡盟?0L/s。系統(tǒng)總用水量130L/s，消防水池需儲(chǔ)存的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)水量936m3。選用兩用一備，單臺(tái)水泵流量Q1=65L/s的自動(dòng)噴淋泵,可同時(shí)滿(mǎn)足丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一和丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)二的水量需求。

4 大空間廠(chǎng)房自動(dòng)水滅火系統(tǒng)

4.1 北面縱跨廠(chǎng)房自動(dòng)水滅火系統(tǒng)

北面縱跨廠(chǎng)房梁底標(biāo)高8.50m，最大凈空高度11.9m，平面功能為發(fā)泡車(chē)間。根據(jù)《滅火設(shè)計(jì)規(guī)范》，該車(chē)間設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)噴水強(qiáng)度為20L/（min·m2），最不利作用面積160m2，系統(tǒng)用水量為70L/s。采用68℃，K=115的直立型標(biāo)準(zhǔn)閉式灑水噴頭。

4.2 南面橫跨廠(chǎng)房自動(dòng)水滅火系統(tǒng)

南面橫跨廠(chǎng)房梁底標(biāo)高10.500m，最大凈空高度14.5m，主要功能為總裝車(chē)間。采用固定消防炮滅火系統(tǒng)，從廠(chǎng)區(qū)自動(dòng)消防炮管網(wǎng)引入2根DN200mm管道，在車(chē)間內(nèi)環(huán)形敷設(shè)。在廠(chǎng)房?jī)?nèi)靠柱或墻布置消防炮，保證懸掛鏈區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)有2股消防炮水柱保護(hù)。自動(dòng)消防炮基本設(shè)計(jì)參數(shù)為：額定工作壓力H=0.9MPa，單臺(tái)額定流量Q=30L/s，標(biāo)準(zhǔn)圓形保護(hù)半徑R=55m。

4.3 懸掛鏈區(qū)域自動(dòng)水滅火系統(tǒng)

因工藝需求，車(chē)間南面橫跨廠(chǎng)房部分區(qū)域設(shè)置工藝懸掛鏈，懸掛鏈底標(biāo)高6.00m。南面橫跨廠(chǎng)房最大凈空高度14.5m，自動(dòng)水滅火系統(tǒng)為自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，通過(guò)火災(zāi)報(bào)警控制器確認(rèn)火災(zāi)報(bào)警區(qū)域，自動(dòng)消防炮系統(tǒng)將自動(dòng)聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟相應(yīng)的消防設(shè)備，同時(shí)傳感器自動(dòng)掃描現(xiàn)場(chǎng)火情，通過(guò)噪光過(guò)濾和圖像處理迅速判別找出火源?；馂?zāi)信號(hào)通過(guò)通信總線(xiàn)傳輸至消控室集中控制柜，集中控制柜通過(guò)起泵線(xiàn)啟動(dòng)消防水泵，通過(guò)通信線(xiàn)聯(lián)動(dòng)水炮電動(dòng)閥啟動(dòng)，水炮工作[1]。

自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)有一定局限性，當(dāng)懸掛鏈下方地面區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)，因懸掛鏈大面積遮擋，位于懸掛鏈上方的火災(zāi)報(bào)警控制器很難及時(shí)識(shí)別火災(zāi)報(bào)警區(qū)域，自動(dòng)消防炮對(duì)懸掛鏈下方區(qū)域的保護(hù)有較大隱患。需在懸掛鏈下方增設(shè)自動(dòng)水滅火系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水滅火系統(tǒng)全覆蓋。因懸掛鏈下方僅有1層600mm×600mm的鋼絲網(wǎng)，除結(jié)構(gòu)柱外無(wú)其他鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建，采用自動(dòng)噴淋系統(tǒng)噴淋支管無(wú)懸吊支點(diǎn)，故將自動(dòng)消防炮系統(tǒng)設(shè)置在懸掛鏈下方，安裝高度6m。

懸掛鏈上方懸掛物品為塑料制品，懸掛鏈沿軌道方向循環(huán)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)某處塑料制品著火時(shí)，著火點(diǎn)位置隨懸掛鏈運(yùn)行而改變，消防炮滅火時(shí)對(duì)火源位置的檢測(cè)困難。且消防炮為點(diǎn)源滅火，對(duì)于工藝懸掛鏈這類(lèi)物品密度較大的區(qū)域，適用性較低。經(jīng)與工廠(chǎng)使用方、消防局及審圖公司等多方溝通，認(rèn)為自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)更適用于工藝懸掛鏈滅火。因懸掛鏈下方已布置自動(dòng)消防炮系統(tǒng)，故本項(xiàng)目考慮在工藝懸掛鏈上方布置一層自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，該系統(tǒng)保護(hù)的最大凈空高度9.5m（屋架下至懸掛鏈底部的高度），系統(tǒng)噴水強(qiáng)度20L/（min·m2），最不利作用面積160m2，系統(tǒng)用水量70L/s。采用68℃，K=115的直立型標(biāo)準(zhǔn)閉式灑水噴頭。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程針對(duì)不同的廠(chǎng)房功能分區(qū)和相應(yīng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性，設(shè)計(jì)了不同的自動(dòng)水滅火系統(tǒng)：丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)一采用早期抑制快速響應(yīng)噴頭，丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)二選擇頂板下灑水噴頭+貨架?chē)婎^形式，北面縱跨廠(chǎng)房設(shè)常規(guī)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，南面橫跨廠(chǎng)房設(shè)自動(dòng)消防炮滅火系統(tǒng)，懸掛鏈區(qū)域采用自動(dòng)噴淋+自動(dòng)消防炮系統(tǒng)形式。保證了工業(yè)廠(chǎng)房自動(dòng)水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理性，以及后期運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，為工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。