杭州萧山机场快件分拨中心消防设计分析

2022-07-01蔡海宇冯俊峰

浙江建筑 2022年3期

蔡海宇，冯俊峰

（杭州市消防救援支队，浙江杭州 310016）

近年来，随着物流行业的快速发展，在机场区域内陆续设置快件运输枢纽基地分拨中心。由于分拨中心的规模体量、工艺设备等因素，其防火分隔、安全疏散、消防设施等防灭火措施具有其自身的特殊性［1］。本文选取了杭州萧山机场快件分拨中心作为研究对象，分析存在的主要消防问题，明确设计方案和采取的防灭火措施，并通过消防性能化分析，研究其措施的有效性。同时结合实地走访及消防监督检查情况，对提升分拨中心消防安全水平提出建议。

1 项目概况

杭州萧山机场快件运输枢纽基地及其配套用房位于机场二跑道东端南侧，为某公司全国一级中转航空枢纽，其核心建筑分拨中心单幢建筑面积为65 819 m2，占地面积54 834 m2，长度351 m，宽度214 m，高度16 m，主体单层，局部设有2层，一级耐火等级，钢结构，见图1。考虑快件过站基本处于流动传送过程，为不加工、不改变货物形态的物流作业，按照丙2项生产厂房性质进行消防安全设计。

图1 杭州萧山机场快件分拨中心鸟瞰图

2 杭州萧山机场快件分拨中心消防设计分析

2.1 主要消防问题

分拨中心按照功能区域分为空侧处理区、陆侧处理区、指廊及其设备夹层区。为控制火灾规模，按照不同功能进行防火分区划分，但由于分拨系统具有庞大性、相互交叉、紧密衔接不可分开等特性，空侧与陆侧处理区内部难以再进行防火分隔。

防火分区方面，经过工艺最优化设计，尽可能控制每个防火分区面积后，该分拨中心建筑划分为4个防火分区，见图2。分区之间采用防火墙分隔，仅在分拨工艺确需连通的部位采用防火卷帘和水幕分隔，开口面积较小，各防火分区按照各自层数确定最大允许建筑面积。但防火分区二设有夹层，其建筑面积为26 222 m2，因分拨设备的连续性，无法进行有效的防火分隔，超过《建筑设计防火规范（GB 50016—2014）》第3.3.1条规范允许的最大建筑面积12 000 m2［2］。

图2 分拨中心防火分区示意

安全疏散方面，按照《建筑设计防火规范（GB 50016—2014）》第3.7.4条规定：丙类多层厂房任一点到最近安全出口的距离不应超过60 m［2］。防火分区二区域如果以疏散出口为中心，以60 m为半径，可以满足距离要求。但由于生产线的连续性，人员疏散线路受影响，其实际疏散距离大于60 m，见图3。其余分区其直线及行走距离均小于60 m。

图3 防火分区二最不利点疏散距离示意

2.2 项目采取的防灭火措施

功能定位上，分拨中心仅作为快件的流动传送，不得存放物品，严禁进行加工或包装作业；同时利用可视化监控、机器人等自动化设施，尽可能减少陆侧和空侧同时作业的人员数量。

防火分隔上，空侧、陆侧及指廊不同功能区严格按规范要求进行防火分隔；区域间严格控制开口数量，局部确需传送带连接的，也应合理设计断开并采用防火卷帘或防火分隔水幕分隔。强化空侧和陆侧防火分隔，其防火墙两侧各4 m范围内屋顶承重结构的耐火极限不低于1.0 h。

防排烟设计上，设置烟气控制分区，每个防烟分区面积不超过2 000 m2，并设定火灾场景，按照FDS烟气模拟的情况，优化分区划分、排烟风机方位及排烟量设计，更好地控制烟气蔓延。

安全疏散上，结合工位布置，地面增设疏散导流带，强化疏散引导，每个工位配置防烟面具，并利用Pathfinder疏散模型进行分析，研究其可行性。

报警探测上，考虑传送带摩擦起火是分拨中心的主要火灾风险之一，除厂房内按照规范要求配置点式烟感外，在传送带以及夹层设备密集穿梭处增设立体空气采样探测导管，提升预警灵敏度，为灭火措施早起动和人员疏散赢得时间。

灭火设施上，厂房及夹层均设置喷淋系统，且在当传送带宽度大于1.2 m，下方净高度大于0.8 m时，增设喷头，以补偿遮挡影响。厂房内消火栓均设置消防软管卷盘，并配置推车式灭火器。

2.3 性能化分析情况

2.3.1 FDS烟气模拟分析

为了较为全面、客观地分析该分拨中心的烟气流动及其危害性，利用FDS软件建立火灾模型，并设置5种不同情况的火灾场景，按照快速火，即标准t2火灾中增长系数α为0.046 89，进行了烟气模拟分析［3］。FDS软件能够在模拟中再现实际火灾的动作时序、火灾蔓延及烟气扩充情况，与真实火灾有较大的相似性［4］。

通过FDS火灾模拟分析，得出5种不同火灾场景下最不利点可用安全疏散时间tAEST，见表1。

表1 5种不同火灾场景下可用安全疏散时间

2.3.2 人员疏散分析

该项目采用软件Pathfinder进行疏散模拟分析，该软件为三维网络模型，可以模拟在正常和紧急状态下的人员疏散情况，能够将模拟结果通过三维立体图像直观地呈现给使用者，已成功应用于世界各地许多大型、复杂建筑的疏散模拟，具有较高可信度和准确性［5］。在软件上建立人员疏散模型。人员所需安全疏散时间tREST通过下列公式计算得到：

式（1）中：ta为报警时间，该项目设有自动报警系统，且设置了早期探测装置，取60 s；

tr为疏散响应时间，取120 s；

tm为疏散行动开始到人员到达室内外安全区及疏散结束所需的时间，通过Pathfinder模拟获得，并取1.5倍的安全系数。

通过模拟得到各火灾场景下人员所需安全疏散时间tREST，见表2。

表2 5种不同火灾场景下人员所需安全疏散时间

2.3.3 对比分析

按照性能化设计提出的人员安全疏散量化“时间线”，只有当可用安全疏散时间tAEST大于人员所需安全疏散时间tAEST时，才能确保人员疏散安全［6］。该项目各火灾场景下人员疏散安全性分析见表3。

表3 5种不同火灾场景下人员疏散安全性分析

综上所述，杭州萧山机场快件分拨中心采取上述防灭火措施后，能保障人员的安全疏散，其消防设计方案具有可行性。

3 提升分拨中心消防安全水平的建议

1）强化设备本质安全：对于快件分拨中心，引起火灾物的主要风险因素是传送带摩擦升温起火和大量设备及其供电线路。为提升本质安全，传送带应采用阻燃处理材料，防止自身摩擦起火以及火灾沿传送带蔓延；分拨中心内电线电缆应采用阻燃电缆，并穿金属管或金属线槽保护。同时，室内装修应采用不燃材料，除分拨流转的快件外不得存储其他可燃物。

2）强化设施安全检查：分拨中心内设置了大量的消防设施，其可靠性直接关系到厂房及人员疏散的安全性，应落实消防安全责任制，定期开展防火检查和防火巡查；制定完善保养维修制度，确保消防设施的完好有效；强化电气设备及其线路的日常检查，利用智慧用电系统监测预防电气火灾；同时加强人员消防安全培训，提升员工自防自救及应急处置能力。

3）强化灭火救援准备：机场分拨中心规模大，火灾荷载高，一旦火灾蔓延开来，单靠机场消防站难以满足灭火救援需要，因此要克服机场和属地消防管辖界限，强化协同配合，组织开展联合熟悉演练，灭火救援中及时增援配合。同时，应考虑配备消防机器人等装备，提升作战科技化水平，在保护消防员安全的同时提高灭火救援能力。