车辆基地立体高架物资总库自动灭火系统选型与技术分析

余文举

【摘要】针对车辆基地立体高架物资总库需要设置自动灭火系统的要求，根据国家及地方规范要求，结合工程实际分析国内设置自动灭火系统情况，并提出自己的认识。

【关键词】立体高架仓库；快速响应喷头；货架内置喷头；超细干粉；局部应用保护

1、车辆基地立体高架物资总库的特点

车辆基地立体高架物资总库为车辆基地承担着基地金属零部件及备品备件的储存。立体高架仓库为现代仓储的一种主要形式，由于库房占地面积小，储存的货物多，实现电脑控制的自动存取物流方式，因而在车辆基地内普遍采用，结合杭州、南京、武汉等等地的物资总库设置情况，立体仓储区的层高均为15米左右，立体货架高度为11米左右。

根据物资总库的布置特性，其消防特点主要有：

1）仓库长、宽、高均超过普通物资仓库，属高大空间范围。

2）采用密集架式的现代仓储方式，物品放置密集，发生火灾如扑救不及时，往往造成不可挽回的重大损失。

3）货件按格分层存放于密集架中，上下左右相互遮挡，有灭火剂直接喷射不到的“死角”，给灭火造成困难。

2、自动灭火系统选择

根据《建筑设计防火规范》、《超细干粉灭火系统设计、安装与验收规程》等国家和地方规范的要求，选择合适的自动灭火系统对工程的安全、经济有巨大的意义。

结合国内立体高架物资总库自动灭火系统的设置，其系统选择主要有一下几种方式：

1）自动喷水灭火系统。

2）HLK超细干粉灭火系统

自动喷水灭火系统包含水喷淋灭火系统和高空水炮灭火系统，因设置高空水炮灭火系统时，高架仓库立体货架对水炮的喷射有很大影响，所以自动灭火系统主要对自动喷淋灭火系统和超细干粉灭火系统进行分析。

3、自动灭火系统技术分析

1）水喷淋灭火系统

根据《自动喷水灭火系统规范》的系统设计基本参数当保护高度超过13.5米时，立体仓储区应设置快速响应喷头，且在货架内应布置货架内置喷头，物资总库储存货物为仓库类I级危险等级。

物资总库立体仓储区采用早期抑制快速响应喷头，喷头采用K=360.最低工作压力0.30MPa，开启喷头最小数量为12个，根据计算喷淋的最小流量为Q=q*n=360*（10*0.3）^?/60*12=124.7L/S。货架内喷头布置三层，则货架内开启的数量为12个喷头，则开启喷头的最小流量为Q=q*n=80*（10*0.2）^?/60*12=22.6L/S.

则物资总库如果设置喷淋其最小设计流量为147.3L/S，约为150L/S，火灾延续时间为1h。

根据计算每次火灾时，水喷淋喷水量约为540m3/次。

采用水喷淋系统需单独设置一组3台喷淋泵（2用1备），单台喷淋泵的设计参数约为为Q=75 L/s H=70m N=110KW。水泵供水主管管径为DN300。

根据计算，采用水喷淋时，其特点主要有：

（1）土建工程量较大，初期投资较高，后期维修成本较低，灭火介质价格便宜。

（2）系统管网复杂，屋顶板下设置快速响应喷头，主管管径约DN250，货架内布置货架内置喷头，主管管径约为DN150。

（3）消防时水量太大，水浸严重，设计流量为150L/S左右，设计喷淋用水量达到540m3/次。

（4）喷淋系统喷淋泵功率较大，消防时的功率达到220kW，对变电所负荷要求较高。

（5）采用水喷淋系统设备采购和土建工程总费用约为180W。

2）HLK超细干粉灭火系统

HLK超细干粉无管网自动灭火系统，是哈龙替代研究的成果。灭火装置内充装的HLK超细干粉灭火剂是一种新发明的无机聚合物为基材的复合材料作为灭火组分，采用目前最先进的生产工艺制备的环保型高效灭火剂。该灭火剂无毒无害，无腐蚀，对保护物不造成任何影响，既可全淹没灭火，又可局部应用灭火，其灭火效率经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验，为65g/m3，灭火速度小于10s，是水的60倍，灭火效率是普通磷酸铵盐灭火剂的6～10倍，是气体灭火的12～16倍，是水喷淋的160倍。

物资总库自动立体仓储库区采用超细干粉无管网局部应用保护方式，超细干粉灭火浓度按0.06kg/m?作为计算基础。设计选用自动化立体仓储区采用HLK贮压悬挂式超细干粉灭火装置，分三层悬挂。

HLK超细干粉灭火系统的控制方式主要有：

（1）电控自动启动

将与灭火装置相连接的灭火控制器设置于“自动”位置时，灭火装置处于自动控制状态。防护区发生火灾，火灾报警控制系统接收到两个独立的火灾信号后发出声光报警信号，延时至设定的时间后启动灭火装置释放超细干粉灭火剂灭火。信号反馈器向火灾报警控制器反馈灭火剂释放信号。

（2）电控手动启动

将与灭火装置相连接的灭火控制器设置于“手动”位置时，灭火装置处于手动控制状态。防护区发生火灾，按下火灾报警控制器或防护区的启动按钮，即可按规定程序启动灭火装置灭火。

HLK超细干粉灭火装置，采用先进探测、控制、释放技术，可以单具独立启动，又可以与火灾报警控制系统联动。其特点主要有：

（1）灭火级别高，为磷酸铵盐灭火装置的2～3倍。

（2）灭火装置噴放时对保护物及人员均无损害，使用安全可靠，且无水渍影响。

（3）灭火装置启动释放灭火剂后迅速形成高效灭火的冷气溶胶，把高架中的货件覆盖，瞬间熄灭货件全方位的火灾，应用于立体高架库房有独特的优势。

（4）灭火装置使用专用支架安装于密集架上，利用密集架现有的固定孔进行固定，不需钻孔打眼，便于安装、维护。

（5）后期更换灭火介质及维护成本较高。

（6）根据计算，采用超细干粉灭火系统设备采购费用约为100W。

4、结论

根据国内地铁车辆基地高架立体仓库的消防系统统计，水喷淋系统或超细干粉灭火系统均得到了广泛的应用，国内杭州、武汉、南京、成都等城市也都工程实践。

通过上述分析，两个系统均有自己的优势，所以在工程设计阶段，应做好以下工作，选择合适的自动灭火系统：

1）技术比较，考虑水渍影响及系统安全。

2）造价分析，包括初期投资和后期维护费用。

3）与消防部分做好沟通，当地是否有适合各个系统的规范依据。

因为车辆基地高架立体物资总库是车辆基地内重要的储存仓库，并且建筑高度高，火灾危险度较高，灭火复杂，所以自动灭火系统应经过比选选择安全、有效，经济的系统方案。

参考文献

[1]《自动喷水灭火系统规范》 GB 50084-2001

[2]《超细干粉灭火系统设计、安装与验收规程》DGJ32/TJ80-2009

[3]《建筑设计防火规范》GB50016-2014