1项目概况

本项目为鞋服类现代物流仓储用房,单层钢结构仓库,单体建筑面积约12 000m2;存储物品为鞋服类制品,火灾危险等级为丙2类;建筑物高度14.5m,长约120m,宽约97m,库内划分为若干个防火分区。

库内货物储藏包装为大件纸箱,采用高位窄向道货架布置,货架间通道为1.9m,货架及货物总高度约11m。

火灾自动报警系统设计依据国家现行标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2013[1] 。

2项目火灾特点分析

鞋服类物流仓库发生火灾时,首先是阴燃,着火点烟气较浓,时间较长,当着火点烟气达到一定溶度的时候,就开始大火焰燃烧,燃烧猛烈,蔓延迅速。据此特点,此类项目的火灾报警系统设计应着重于火灾初期的探测,越早可靠地探测到火情,则越能够有效防范火灾的发生与蔓延。

3火灾探测器种类

(1)按功能划分

火灾探测器种类按功能常用的分为烟感火灾探测器、温感火灾探测器、火焰探测器、一氧化碳火灾探测器、可燃气体探测器。

当火灾初期有阴燃阶段时,会产生大量的烟及少量的热,很少或没有火焰的火灾场所,可采用感烟火灾探测器。感烟火灾探测器是一种响应燃烧或热介产生的固体微粒的火灾探测器。根据烟雾粒子可以直接或间接改变某些物理量的性质或强弱,感烟探测器又可分为离子型、光电型、激光型、电容型半导体型等几种。而对于有大量粉尘、水雾、油雾的场所不适合采用感烟火灾探测器。

对于需要早期探测的场所,可考虑增设一氧化碳火灾探测器。

当火灾发展迅速,可产生大量热的火灾场所,可采用感温火灾探测器。对于阴燃或发生火灾不能及时报警将造成人员或财产重大损失的场所,不适合采用感温火灾探测器。火灾发展迅速又有强烈的火焰和少量烟、热的火灾场所,可采用火焰探测器。

当环境中存在有可燃或有毒气体泄露的情况下的场所,可采用可燃气体探测器。通常可探测用于探测空气中的可燃气体,常见的如氢气(H2)、甲烷(CH4)、乙烷、磷化氢等等。

(2)按常用形式划分

火灾探测器按形式常用的分为点型、线型、吸气式火灾探测器。

点型火灾探测器有感烟、感温、火焰探测器。点型感烟火灾探测器适用于空间高度不高于12m的场所,点型感温火灾探测器适用于空间高度不高于12m的场所,点型火焰探测器适用于空间高度不高于20m的场所。每个感烟火灾探测器的探测面积为60~80m2。每个感温火灾探测器的探测面积为20~30m2。并且,需要充分考虑到梁高的影响,当梁突出顶棚的高度超过600mm时,每个被梁隔断的区域均需设置一只火灾探测器,而在高大空间内往往次梁高都会超过600mm。

线型火灾探测器有光束感烟、缆式感温、光纤感温、线型定温火灾探测器。其中光束感烟火灾探测器更适用于无遮挡的高大空间,而对于有大量粉尘、水雾滞留、结构由于震动等其他原因会产生较大位移的场所是不适合使用光束感烟火灾探测器。因为其探测从发射极一侧至另一侧接收极的距离最大为100m,探测器间的距离不大于14m,其距墙的间距不大于7m。缆式感温、光纤感温、线型定温火灾探测器适合用于隧道、电缆夹层等其他有特殊要求或环境恶劣的场所。

吸气式感烟火灾探测器是通过空气采样管主动的把保护区的空气吸入探测器进行分析从而进行火灾的早期预警。其中吸入的空气的响应阈值是可调整的,分为普通、灵敏、高灵敏。对于高大空间、高速气流的场所、不规则顶板、需要及早发现火情避免重大损失的场所都是适合用吸气式火灾探测器。其探测器采样总管道长度一般不能超过200m,单根采样管道长度一般不能超过100m。每台探测器可接1~4根采样管道,可采用PVC25的阻燃管道或金属管道作为采样管。采样管上开孔网格尺寸常见的有4m×4m、6m×6m、4m×8m等。一台探测器最大探测面积一般不超过2 000m2。

4火灾探测器的选用方案比较

本项目为物流仓库,其显著的特点是高大空间、上部空间无遮挡,货架较密集、即高又长,仓库中储存的衣物类整箱。针对项目的特点,分析如下:

其一,衣物类纸箱,其燃烧过程初期存在阴燃阶段,可考虑采用感烟火灾探测器,不采用感温等其他火灾探测器;

其二,空间超过12m,考虑采用线型或吸气式感烟火灾探测器,不采用点型感烟火灾探测器;

其三,由于货架高度近11m,檐口处是14.5m,坡屋面最高出为15.6m,故考虑分层设置感烟火灾探测器。

综上所述,货架层及货架以下空间发生火情的可能性高,并一旦起火财产损失重大,因此首先考虑在烟气(烟雾)容易滞留处7m处设置线型感烟火灾探测器。但是,由于其货架间通道会有叉车通过并取放箱体,其箱体放置的高度及货架高度有些是超过7m的,在叉车取放货物的时候线型感烟火灾探测器可能误动作。为此,最终考虑设置空气采样管主动式火灾探测器———吸气式火灾探测器。在每两层货架边均匀布置空气采样管道方便火灾探测,它既不影响叉车的工作,也能最近距离地探测到火情,能够更可靠地保护客户的利益。取其中一个防火分区作为示例,其布置见图1~图3。

图1 吸气式火灾探测器正立面安装示意图   

在每个或每两个货架上设置一台吸气式火灾探测器保护这两排货架。在货架内设置3层探测管道。由于考虑探测管不受到货架操作工因堆货而碰撞到,故在每层货架后方底部支杆处设置:第一层设置在1 875mm,第二层设置在5 625mm,第三层设置在9 375mm。根据国家标准图集《空气采样早期烟雾探测系统》03X502[2] 要求,在发生火情时120s内需报警,经软件计算,每根管水平探测孔间距分别为6m,每根水平管需设置9个采样孔,能满足其火情报警时间,见图2。

货架至屋面最高点,由于是敞开式大空间并无遮挡,此空间可考虑采用线型感烟火灾探测器,故在其屋面上布置一层光束感烟火灾探测器。规范[1] 要求屋面层光束感烟火灾探测器安装在距顶棚0.3m~1.0m之间,由于屋面钢梁底至屋面板间距为0.6m,故探测器安装在距顶棚0.9m处。相邻两组探测器的的安装水平间距12m,探测器至侧墙水平距离约6m。成组发射器和接收器之间的光路半径0.2m内应无遮挡物或干扰源。由于建筑物较长约120m,而规范[1] 要求线型感烟探测器的接收器和发射器间的距离不宜超过100m,因此采用分段安装,即发射器在两侧接收器中部安装的方式配置。同时为了防止光线的干扰,线型感烟火灾探测器安装在灯具上方及避开顶棚采光窗的位置。而大跨距屋面有一定排水坡度,探测器可随建筑物顶棚的走向布设。

图2 吸气式火灾探测器软件计算数据 

图3 吸气式火灾探测器侧面安装示意图   

综上,此物流仓库采用了吸气式火灾探测器与光束感烟火灾探测器相结合的探测方式进行可靠的火灾探测,能及早地报告火情并阻止火情的蔓延。

其他,吸气式火灾探测器由于是采用电动机主动吸收烟雾进行探测,其用电量较大,若从消控室直接引接UPS电源(380/220V)势必造成电压损失大,而使得电机无法正常工作。因此考虑就近取电,并由吸气式火灾探测器配置UPS电源(220V-24V 10A)。从就近的应急电源独立取一路220V电源供电于现场的电源设备。而一个吸气式火灾探测器耗电2A左右,为了节省初投资,现场采用一个UPS电源通过24V电分别配置给3个吸气式火灾探测器。而为了保证电源的不间断性,UPS采用应急时间90min。这样能更好地配置本系统。

5结语

在各个不同功能不同结构的场所里,都需要考虑不同或是更好的火灾探测方式。若单一种探测方式无法满足要求时,可考虑采用组合火灾探测的方式,能够更好地在最短的时间内发现火情阻止火灾蔓延。