0 引言

随着我国经济发展速度的加快，互联网购物的普及，物流仓库类建筑在国内主要城市呈爆发性增长。而物流仓库发生火灾时，自动喷淋系统的及时作用，能在初期迅速扑灭火灾，防止火情蔓延，这是国际国内设计部门的共识。因此，自动喷淋系统设计的合理与否，极大地关乎物流仓库类建筑内生命及财产安全。

1 自动喷淋系统的选择

目前国内主流物流仓库运营商有京东、菜鸟及丰树等，主要存储物品的类别大部分为丙类固体成品，储存方式为箱装、袋装货架储存，火灾危险级别为仓库Ⅰ、Ⅱ级。基于上述情况，喷淋系统的设计根据仓库净高及储存类别的不同，比较常见的有顶层喷淋叠加货架内喷头、ESFR早期抑制快速响应喷头及仓库型特殊应用喷头等形式。

1.1 顶层喷淋叠加货架内喷头

对于净高小于9 m的仓库，按照喷淋设计规范要求，根据危险等级及储存方式的不同，设计基本参数可按表1、表2选取（表中J代表需要增设的货架内喷淋层数），当货架最大储物高度大于6 m，应设置货架内洒水喷头；储物高度大于7.5 m时，顶板下喷水强度不应低于18 L/min·m2，作用面积不应小于200 m2，持续喷水时间不应小于2 h。

1.2 早期抑制快速响应喷头（ESFR）系统

对于净空高度大于9 m的场所，普通的喷淋系统已经不能实现快速高效灭火的功能，自喷规范推荐了ESFR系统，根据仓库净高及储物高度的不同，按表3选用相应的设计参数。该系统采用大流量喷头，灭火效率高，可不设置货架内喷头。此系统也适用于净高小于9 m的场所。

表1 仓库危险Ⅰ级喷淋设计基本参数[1]

表2 仓库危险Ⅱ级喷淋设计基本参数[1] 

表3 早期抑制快速响应喷头（ESFR）系统设计基本参数[1]  

1.3 其他喷淋系统

净空高度大于9 m的场所，还可以设计仓库型特殊应用喷头（CMSA）系统，根据储物类别、仓库净高及储物高度的不同，按自喷规范选用不同的参数。但由于目前国内实际工程案例较少，不大具备广泛应用的基础。

而对于净高超过上文所述的高架货架仓库，需要根据表1、表2的参数设计顶板下喷头，同时在货架内增设喷头，补偿超出顶板下喷头保护范围部位的灭火能力。货架内洒水喷头应在自地面起每3 m设置一层，最高层的货架内置喷头与储物顶部的距离不应超过3 m。货架内置喷头采用K80时，工作压力不应小于0.20 MPa，采用K115时，工作压力不应小于0.10 MPa。货架内开放的喷头数量不超过14只[1]。

2 优缺点分析

顶层喷淋加货架内喷头系统，在储物高度低时，系统用水量少，系统设计及施工简单灵活，但一旦货架的储物高度较大，系统用水量会较大，造成管道、配件尺寸大；同时火灾持续时间较长，增大消防水池容量；最终增大喷淋系统的造价。而项目建成后，一旦内部货架改造，就需要货架喷淋，增大改造成本。因此，此系统比较适合净高低，储物高度低的小型仓库，或规划运营周期较长，改造可能性较小的仓库。

而ESFR系统突破了货架高度的限制，可不设置货架内喷头[2]，土建安装时可不考虑货架的布置，且为后期货架改造提供了便利，被广泛应用于租赁模式的物流仓库；同时，ESFR系统火灾延续时间为1 h，总用水量少，消防水池容积更经济。但该系统在净高较大场所，不能满足有效控灭火的需要，且不推荐采用顶板布置ESFR加货架内喷头的形式，不适用于净高超过13.5 m的场所。同时，ESFR系统只能采用湿式系统，在寒冷且无采暖的地区，应用受到了局限[4]。而目前寒冷地区，有案例采用CMSA预作用系统，但需要专家论证会论证后才可实施。

而对于净高超过13.5 m的高架仓库，除了规范推荐的顶层普通喷淋加货架内喷头外，没有其他更好的选择。且很多地区比较重视高架仓库的消防设计，大多需要组织专家评审会讨论确定具体的喷淋设计方案，消防审查及验收过程也面临诸多挑战。

总之，工程设计中应结合项目具体的情况，从消防安全、经济成本等方面综合考虑，选用合适的喷淋系统。

3 工程实例

3.1 项目概况

本工程为双层丙类固体仓库，位于浙江省嘉兴市，总建筑面积137 443.47 m2，总用地面积74 624.09 m2。工程包含4栋双层物流仓库，1栋设备用房及附属建筑组成。

3.2 喷淋系统

本项目所有物流仓库建筑高度约22.0 m，一层最大净高控制在10.5 m左右，二层最大净高为12 m，最大储物高度不超过10.5 m，可储存Ⅰ级、Ⅱ级、沥青制品及箱装不发泡塑料。设计采用ESFR喷头，流量系数K=202，火灾时设计动作喷头数为12只。

喷淋系统用水量92 L/s，消防泵房内设喷淋电泵3台，Q=46 L/s,H=105 m,N=95 k W，两用一备；设喷淋稳压泵2台，Q=1 L/s,H=80 m,N=3 k W，一用一备，配稳压罐一只，有效容积150 L；在仓库1屋面设置18 t的高位消防水箱一座；室外设置DN250喷淋系统环管，各单体湿式报警阀由环管接至室内报警阀间；室外设置水泵接合器8套。

3.3 设计及施工要点分析

本工程在喷淋系统设计及施工中的要点及难点包括以下几个方面：

(1）传统喷淋系统一般采用枝状管网形式，而ESFR喷淋系统，由于开启喷头数为12只，会导致大部分区域采用DN200干管，非常不经济。实际设计中，采用分区外围DN200主管，内部DN80支管连接的格栅状管网，由于此形式的管网水力条件非常平衡[3]，水力计算能满足系统的设计要求，管径也比较经济。

(2）对于净空高度大于12 m的仓库，喷淋头的设置须为下垂型，这导致了支管垂直檩条安装时，要设置鹅颈弯，同样会增加大尺寸的配件用量。解决方案是安装DN80喷淋支管平行檩条，支管三通向下接出喷头，喷头距离顶板的距离能满足安装要求，省去了大量配件，能有效控制成本。

(3）物流仓库除特殊情况外，层高基本控制在12 m以下；其中，屋脊处净高控制在12 m左右，局部超高的情况下，在屋脊12 m标高处设吊顶，避免选用K363系数的喷头，以致增大流量及管径。同时，尽量设计自然排烟系统，双层库一层必须设置时，排烟风管宽度控制在600 mm及以下，避免增补喷淋。

4 结语

目前国内电商投建的物流仓库由于模式基本为租赁，在保证使用要求的前提下，成本控制为首要目标；而经多年的设计、施工及运营的经济对比，案例所述的ESFR系统为相对经济的喷淋系统，具有较好的应用前景。