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關于大型低溫冷庫消防報警設置與滅火應急救援系統的設計及要求

2021-02-04 18:50:06 來源:

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[摘要]每座冷庫冷藏間耐火等級、層數和面積應符合表1 的要求,地下冷庫僅允許設置在地下一層,地下冷藏間的占地面積不應大于下表關于地上冷藏間所允許的最大占地面積,同時其防火分區不應大于1500㎡ 。因為冷庫防火分區面積已經相對于《建筑設計防火規范》做了一定的放寬,因此在設置了自動滅火系統后,其防火分區和占地建筑面積不能再擴大一倍。

近年來,我國冷庫建設發展十分迅速,高度、面積及規模也不斷擴大,由于規模的擴大造成防火分區及安全疏散不能符合規范要求,由于冷庫內大量采用易燃、可燃材料做保溫隔熱材料,造成火災負荷不斷加大,由于制冷采用氨制冷工藝造成火災爆炸危險不斷加大,由于低溫儲存造成初期火災不能及時發現從而引發大火。國內冷庫的火災爆炸案例也令人觸目驚心。冷庫建筑設計中應重視其防火設計,包括其最大占地面積、防火分區、安全疏散、保溫材料燃燒性能、氨制冷裝置、防排煙、室內外消火栓、滅火設施、火災自動報警系統等消防設施設置。WKo安檢之家

7cc0cfb7de99fc8d66c7e21fa44ec557.jpgWKo安檢之家

火災危險性WKo安檢之家

保溫隔熱材料采用可燃、易燃材料WKo安檢之家

冷庫對保溫隔熱要求較高,一些冷庫往往為了節省工程造價而大量使用了易燃可燃保溫材料,一旦發生火災,產生明火后,由于其四壁垂直貫通,空心夾墻會產生煙囪效應,燃燒速度迅猛,蔓延速度快。WKo安檢之家

氨的火災爆炸毒性危險性WKo安檢之家

用于制冷的氨壓縮機房中使用的氨氣為易燃易爆有毒氣體,氨氣與空氣或氧氣混合能形成爆炸性氣體,遇明火、高熱能引起燃燒爆炸,爆炸下限為15.7%,爆炸上限為27.4%,引燃溫度為651℃,其火災危險性定性為乙類。一旦氨氣泄露,人員引起中毒無法正常疏散,當氨氣介入燃燒,會引發爆炸和爆燃,造成火災迅速蔓延擴大。WKo安檢之家

違章明火施工作業WKo安檢之家

冷庫在建造過程中,隔熱層中要進行充填保溫材料,地面和墻面要進行高溫防潮防水處理,這種情況下極易引發火災。在進行管道的檢修時,特別是進行管道的焊接時,也極易引發火災。WKo安檢之家

火災初期時間長WKo安檢之家

低溫條件下冷庫起火陰燃時間長、燃燒隱蔽,不易尋找著火點,陰燃火焰有時會在夾墻內,外部不易發現。WKo安檢之家

火災毒害氣體多,易爆炸WKo安檢之家

冷庫起火后由于空氣不足,燃燒不充分,一氧化碳含量較高,用泡沫塑料作保溫材料的,火災時同時釋放大量有毒氣體,遇明火即發生爆炸。WKo安檢之家

電氣設備線路老化或使用不當易引發火災WKo安檢之家

冷庫中使用的照明燈、冷庫風機、電加熱門的使用不當以及電線的老化也會引發火災。WKo安檢之家

消防安全設計要求WKo安檢之家

分類WKo安檢之家

冷庫按照其冷藏間或冰庫的公稱容積分為3類:公稱容積大于20000的冷庫為大型冷庫;公稱容積為20000 5000 的冷庫為中型冷庫;公稱容積小于5000的冷庫為小型冷庫。 WKo安檢之家

總平面布局2ec5f8b121d91d34dce58545d13d30e5.jpgWKo安檢之家

周邊間距WKo安檢之家

考慮到氨氣的毒性和易燃易爆性,對于氨制冷工質的冷庫,其與其下風側居住區需保留一定的安全距離,建議不小于300m,與其他方位居住區的距離建議不小于上述數值的一半。WKo安檢之家

建筑物之間的防火間距WKo安檢之家

以最為普遍的一二級耐火等級丙、丁類冷庫為例,其防火間距一般不應小10 m。WKo安檢之家

冷庫貼鄰布置設置要求WKo安檢之家

每座冷庫都有最大占地面積的要求,但允許兩座一、二級耐火等級的庫房貼鄰布置,但必須滿足以下要求:總長度不大于150m,總占地面積不大于10000;貼鄰庫房兩側的外墻均應為防火墻,屋頂的耐火極限不應低于1h。 WKo安檢之家

平面布置WKo安檢之家

每座冷庫冷藏間耐火等級、層數和面積應符合表1 的要求,地下冷庫僅允許設置在地下一層,地下冷藏間的占地面積不應大于下表關于地上冷藏間所允許的最大占地面積,同時其防火分區不應大于1500 。因為冷庫防火分區面積已經相對于《建筑設計防火規范》做了一定的放寬,因此在設置了自動滅火系統后,其防火分區和占地建筑面積不能再擴大一倍。 WKo安檢之家

安全疏散WKo安檢之家

疏散樓梯設置形式:高層冷庫的疏散樓梯應采用封閉樓梯間。WKo安檢之家

樓梯間設置要求WKo安檢之家

1.采光通風要求:樓梯間應能天然采光和自然通風。WKo安檢之家

2.與穿堂之間的分隔:樓梯間應采用非燃燒體,并應設在穿堂附近,樓梯間通向穿堂的門應設置為乙級防火門。WKo安檢之家

3.底層樓梯疏散要求:底層樓梯出口應能直通室外或將樓梯出口設置在距離直通室外的出口不大于15m之處。WKo安檢之家

疏散門設置要求:建筑面積大于1000的冷藏間至少應設置兩個疏散門,當冷藏間之間的隔墻上設置有門時,該門可計入疏散門數量。 WKo安檢之家

防火構造:WKo安檢之家

1.防火分隔WKo安檢之家

庫房與制冷機房、變配電所和控制室貼鄰布置時,相鄰側的墻體,應至少有一面為防火墻,屋頂耐火極限不應低于1 h。冷藏間與穿堂之間的隔墻應為耐火極限不低于3 h 的防火隔墻,冷藏門可為非防火門。aaf34745379c87ded675724fa3aaafd8.jpgWKo安檢之家

2.可燃絕熱層處理WKo安檢之家

冷庫采用可燃材料作墻體內的絕熱層時,宜采用不燃材料在每層樓板處做水平防火分隔,外墻與閣樓樓面相交處應設防火分隔帶。上述防火分隔和防火帶的耐火極限不應低于樓板的耐火極限。WKo安檢之家

氨制冷機房要求WKo安檢之家

防火分隔WKo安檢之家

氨制冷機房與其他部位之間應采用防火墻分隔,該墻上僅能設置向疏散方向開啟的甲級防火門。氨制冷機房內部與配電室和控制室之間的墻應設置為防火分隔墻,墻上的門應為乙級防火門。WKo安檢之家

氨泄漏處理:對使用氨作制冷劑的冷庫,宜設置緊急泄氨裝置,將氨溶于水并安排可靠地排至水池。WKo安檢之家

事故排風裝置設置:氨制冷機房應設事故排風機,在控制室和機房門外墻上應安裝人工啟停按鈕。WKo安檢之家

濃度報警裝置設置:涉及氨的位置均應在上部位置設置氨氣體濃度報警裝置和事故排風機。WKo安檢之家

消火栓設置:大型冷庫涉氨場所出入口位置宜設置室內消火栓和開花水槍。WKo安檢之家

自動噴水滅火系統設置:大型冷庫的涉氨裝置上方宜設置全覆蓋的開式噴頭噴淋系統。WKo安檢之家

氟制冷機房要求WKo安檢之家

氟制冷機房應設事故排風機,大、中型冷庫氟制冷機房應設置氣體濃度報警裝置。WKo安檢之家

消防給水WKo安檢之家

室外消防給水:WKo安檢之家

設置要求:冷庫應設置室外消火栓給水系統。WKo安檢之家

設置位置:庫區及氨壓縮機房和設備間(靠近貯氨器處)門外應設室外消火栓。WKo安檢之家

水泵接合器設置:超過4 層的冷庫室內消火栓系統和自動噴水滅火系統應設置水泵接合器。WKo安檢之家

室內消火栓設置:WKo安檢之家

設置要求:建筑占地面積大于300的冷庫應設置室內消火栓給水系統。WKo安檢之家

設置位置:消火栓應設置在常溫位置,當環境溫度過低時可采用干式系統。WKo安檢之家

自動噴水滅火系統:WKo安檢之家

設計溫度高于零度、防火分區建筑面積大于1500 的大型、高架、高層冷庫應設置自動噴水滅火系統。當冷藏間內設計溫度不低于4 ℃時,應采用濕式系統,否則應采用干式系統或預作用系統。 WKo安檢之家

消防供電WKo安檢之家

消防電源WKo安檢之家

大型冷庫、高層冷庫及有特殊要求的冷庫、建筑高度超過50m的冷庫及室外消防用水量大于30 L/s 的倉庫消防用電應按二級負荷供電,事故排風機應按二級負荷供電,氣體濃度報警裝置應設備用電源。WKo安檢之家

火災應急照明:高、低壓配電室、柴油發電機房、封閉樓梯間內應設置火災應急照明,疏散門上方應設置長明燈光疏散指示標志。WKo安檢之家

排煙設施:占地面積大于1000的冷庫應設置排煙設施。 WKo安檢之家

GB 50016-2018建筑設計防火規范WKo安檢之家

GB 50072-2010《冷庫設計規范》WKo安檢之家

GB 51157-2016物流建筑設計規范 WKo安檢之家

GB 50116-2013《火災自動報警系統設計規范》d3acd556018a990df8cc1f6b52336ad7.jpgWKo安檢之家

8.3.6 大型冷庫和高層冷庫設計溫度高于0℃,且其中一個防火分區建筑面積大于1500㎡時,應設置自動噴水滅火系統。當冷藏間內設計溫度不低于4℃時,應采用濕式自動噴水滅火系統;當冷藏間內設計溫度低于4℃時,應采用干式自動噴水滅火系統或預作用自動噴水滅火系統。WKo安檢之家

大型冷鏈物流防火設計十分重要,冷鏈特點:WKo安檢之家

1,建筑面積大,大型的冷鏈庫房建筑面積都在2000平面以上;WKo安檢之家

2,流通快,一般冷鏈物流商品的中轉周期2-3天;WKo安檢之家

3,保溫采樣大量使用;WKo安檢之家

4,冷庫常年溫度較低,低溫冷庫可達零下30°;WKo安檢之家

5,冷庫儲存食品大量采用紙箱、塑料包裝;WKo安檢之家

6,冷庫的非常干燥等。WKo安檢之家

關于冷庫防火設計,大多數國家都認可多個國際消防工程指導方針,因而可以在這些國家使用性能化設計的概念, 這些指導方針如下列所示: WKo安檢之家

• International Fire Engineering Guidelines(國際消防工程指導方針)(2005 版)WKo安檢之家

• 英國標準 BS 7974WKo安檢之家

• SFPE Engineering Guide to Performance-Based Fire Protection (SFPE 性能化防火工程指導方針)WKo安檢之家

國際規范中的防火解決方案可以滿足地方性的和國家級的針對建筑物和生命安全而制定的規范和標準。WKo安檢之家

我國有關冷庫專用的規范為GB50072-2010《冷庫設計規范》,較為全面的介紹了建筑、結構、制冷、電氣、給排水等方面內容。WKo安檢之家

國際標準中針對冷庫隔熱材料的厚度,在自動噴水滅火系統滿足規定的情況下,認為泡沫絕緣度為100-305mm,美國《自動噴水滅火系統安裝標準》在冷庫消防設施安裝介紹較為詳細。WKo安檢之家

美國《火災報警規范》規定當溫度低于O度時,不能采樣感煙探測器,美國法特瑞互助保險公司標準中提出建筑高度大于12.2m或最大儲存高度大于10.7m時,吊頂或貨架噴淋系統均需要獨立的溫度啟動裝置。對冷庫自動噴水滅火系統管道內因積霜而引起的凍結,該標準建議使用再生空氣干燥器去除系統內空氣濕度方式。WKo安檢之家

相關問題探討:WKo安檢之家

消防車道的設置WKo安檢之家

《冷庫設計規范》第4.1.8 條規定庫房應設置環形消防車道,如果按照此規定不論面積而設置環形消防車道,實際工程中也不可行。因一般冷庫均為丙類考慮,即便是丁戊類冷庫,但是使用的保溫材料仍然為大量的可燃材料,即使使用了難燃材料其阻燃的效果也不佳,筆者建議一般冷庫可以作為丙類冷庫,按照《建筑設計防火規范》第7.1.3 條的要求,其占地面積如大于1500,則應設置環形消防車道。 WKo安檢之家

疏散樓梯的設置數量WKo安檢之家

《冷庫設計規范》對疏散樓梯設置數量未作出明確要求,僅第4.2.12條規定建筑面積大于1000的冷藏間應至少設兩個冷藏門;《建筑設計防火規范》第3.8.2 條規定,倉庫安全出口不應少于兩個,當占地面積不大于300時可設置一個。鑒于冷庫內低溫儲存,庫區人員較少,庫存非密集儲存,另外假設二層僅設置帶一個門的900冷藏間,再設置兩個疏散樓梯意義不大,因此,筆者建議可以參照冷庫冷藏間疏散門的設置要求設置疏散樓梯,即最大層面積超過1000且樓層冷藏間設置兩個門或有兩個以上冷藏間的情況下,該樓層應設置兩個疏散樓梯。 WKo安檢之家

火災報警系統的設置WKo安檢之家

《冷庫設計規范》中未對火災自動報警系統的設置做出明確要求,《建筑設計防火規范》第8.4.1 條規定每座占地面積大于1000的棉、毛、絲、麻、化纖及其制品的倉庫應設置火災自動報警系統,也未明確冷庫火災報警系統的設置要求。占地面積大于1000 的冷庫應設置排煙設施,達到一定條件的冷庫應設置自動噴水滅火系統,鑒于排煙和噴淋的聯動設置要求,建議當建筑規模達到一定程度且具備一定火災危險性的冷庫,如占地超過1000 的丙類冷庫,需要設置火災自動報警系統。 WKo安檢之家

火災探測器的選擇WKo安檢之家

在需設置火災自動報警系統的冷庫中,因為冷庫的運行溫度通常在-45℃~+8℃,報警啟動的控制溫度很難確定,如設置感溫探測器,則火災不容易被探測;因大型冷庫一般高度均大于8m,如設置點型感煙探測器,初期火災不易被探測;由于冷庫處于低溫條件,探測器容易產生冷凝水,如果選擇點型火災探測器會影響其使用壽命和其探測元件的性能;綜上,根據國內及國際消防規范,冷庫宜采用結合實際設置吸氣式感煙火災探測器。WKo安檢之家

參照GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》、GB51219-2017《禽類屠宰與分割車間設計規范》、GB51225-2017《牛羊屠宰場與分割車間設計規范》;WKo安檢之家

其中GB50116-2013《火災自動報警系統設計規范》明確列出關于低溫場所設計要求:WKo安檢之家

5.4.1 下列場所宜選擇吸氣式感煙火災探測器:WKo安檢之家
   1 具有高速氣流的場所。WKo安檢之家
   2 點型感煙、感溫火災探測器不適宜的大空間、舞臺上方、建筑高度超過12m或有特殊要求的場所。WKo安檢之家
   3 低溫場所。WKo安檢之家
   4 需要進行隱蔽探測的場所。WKo安檢之家
   5 需要進行火災早期探測的重要場所。WKo安檢之家
   6 人員不宜進入的場所。WKo安檢之家
5.4.2 灰塵比較大的場所,不應選擇沒有過濾網和管路自清洗功能的管路采樣式吸氣感煙火災探測器。WKo安檢之家

條文說明WKo安檢之家

5.4 吸氣式感煙火災探測器的選擇WKo安檢之家
5.4.1 本條列出了宜選擇吸氣式感煙火災探測器的場所。WKo安檢之家
   具有高速氣流的場所,如通信機房、計算機房、無塵室等任何通過空氣調節作用而保持正壓的場所。在這些場所中,煙霧通常被氣流高度稀釋,這給點型感煙探測技術的可靠探測帶來了困難。而吸氣式感煙火災探測器由于采用主動的吸氣式采樣方式,并且系統通常具有很高的靈敏度,加之布管靈活,所以成功地解決了氣流對于煙霧探測的影響。WKo安檢之家
   一旦發生火災會造成較大損失的場所,如通信設施、服務器機房、金融數據中心、藝術館、圖書館、重要資料室等;對空氣質量要求較高的場所,如無塵室、精密零件加工場所、電子元器件生產場所等,是需要早期探測火災的特殊場所,因此應選擇高靈敏型吸氣式感煙火災探測器。但這些場所使用的探測器的采樣管網的長度和開孔數量均應小于探測器最大設計參數,以保證其靈敏度符合要求,必要時需要實際測量探測器的靈敏度。WKo安檢之家
5.4.2 雖然管路采樣式吸氣式感煙火災探測器可以通過采用具備某些形式的灰塵辨別來實現對灰塵的有效探測,但灰塵比較大的場所將很快導致管路采樣式吸氣式感煙火災探測器和管路受到污染,如果沒有過濾網和管路自清洗功能,探測器很難在這樣惡劣的條件下正常工作。WKo安檢之家

低溫場所;WKo安檢之家

解讀:例如物流食品冷凍冷藏庫,點型煙感和線型光束感煙火災探測器的應用溫度限制較大,最低只能應用于-10℃的場所。而冷凍庫根據其所儲藏物品的類別,溫度可能在-10℃~-30℃之間,此時,上述的煙感即無法使用。同樣需要指出和注意的是,某些以激光為光源的吸氣式感煙火災探測器主機也無法直接安裝在冷庫內,只能安裝在庫外,通過在墻面上打孔后安裝管路,容易破壞保溫層,造成能耗的浪費;同時引起采樣管溫差,造成冷凝結冰等,影響設備的使用。所以在此類低溫場所,推薦使用LED冷光源技術的吸氣式感煙火災探測器,它的應用溫度為-40℃~+60℃,能直接安裝在冷庫內,不僅安裝方便,不影響冷庫的整體性,而且維護也非常簡單。77215c8609ac710e3d03442a3ccc9e56.jpgWKo安檢之家

關于物流建筑設計規范GB51157-2016中消防-火災探測WKo安檢之家

15.8 火災探測與報警WKo安檢之家

15.8.3 物流建筑高度大于12m的室內空間、低溫場所及需要進行火災早期探測的場所,宜設置吸氣式感煙火災探測器。在貨架內部的垂直方向上,每隔12m應至少設一層采樣管網。WKo安檢之家

條文說明WKo安檢之家

15.8 火災探測與報警WKo安檢之家

15.8.3 本條規定主要參考北京市地方標準《吸氣式感煙火災探測報警系統設計、施工及驗收規范》DB 11/1026-2013制定。物流建筑會有大量的大空間場所及存放鮮活物品的低溫場所,這些場所均不適用普通的點式感煙、感溫探測器,因此,當需要在上述場所設置火災探測器時,宜采用管路采樣吸氣式感煙火災探測。WKo安檢之家

冷庫中需要重點保護的區域WKo安檢之家

冷凍室/冷卻室 、冷藏室 、車間及維修區、被保護區下方的回風管道、裝卸臺及周邊區域、辦公及監控場所、天花板/屋頂夾層、貨架中間WKo安檢之家

探測器安裝要求WKo安檢之家

如果探測安裝在外面,內外較大的溫差,容易產生氣流故障、結冰現象,同時采樣管會發生變形、彎曲,從而導致機器無法正常工作及引起設備故障;WKo安檢之家

探測器放在室外,需要在保溫墻上穿孔作業,破壞冷庫的結構,影響冷庫的保溫效果; WKo安檢之家

吸氣式感煙火災探測器應安裝在冷庫內,避免由于溫差過大而產生出來的結冰及故障,無需在保溫墻上穿孔作業,可最大限度的降低工程量及保證探測器可靠穩定的工作。WKo安檢之家

采樣管材質的選擇 WKo安檢之家

采樣管的材質要根據安裝場所而定。例如,安裝在吊頂上的采樣管可以使用適合低溫環境和溫度經常波動的內部環境的較長采樣管。這樣的采樣管有HFT 無鹵素、耐火、耐高溫塑料,ABS塑料以及HDPE 高密度聚乙烯塑料等。WKo安檢之家

施工工藝要求WKo安檢之家

采樣管系統應安裝在距離建筑結構盡可能遠的位置。接觸或距建筑結構近的地方,很容易凝露或結冰。盡管冷庫中的工作溫度一般都低于0℃,但仍會因熱的輻射、對流或傳導產生很大的溫差。WKo安檢之家

冷凍裝置會間歇性地發送遠遠低于冷庫設計工作溫度的冷空氣,約-35℃至 -40℃。如果采樣管直接安裝在這一冷氣流中,溫度就會變得非常低。冷凍裝置不工作時采樣管需要一定時間才能達到冷庫溫度,因此有可能會結冰,在安裝采樣管時,盡量避開這一冷氣流。WKo安檢之家

采樣孔應打在采樣管的側面,這樣凝露或冰霜不易積聚,如果打在采樣管底部,則很容易被堵住。WKo安檢之家

采樣管應離頂棚或墻壁至少300 mm,以減少從這些表面傳導的熱量。ce868a9a4b17b6e1b1f516321c7a90d6.jpgWKo安檢之家

設備日常維護保養WKo安檢之家

處于低溫環境下,管路在使用一段時間后,在吸氣孔處或多或少產生一些霜凍,我們在設備管路敷設時已經使用了專用氣流減速膜片和防凍夾,配合反吹系統能產生振動,抖落采樣孔處的冰霜,防止冰霜堵住采樣孔及細菌灶的產生,確保管路通常,氣流運行平穩。WKo安檢之家

保溫隔熱材料的燃燒性能WKo安檢之家

《冷庫設計規范》第4.3.1 條規定庫房的隔熱材料宜為難燃或不燃材料,鑒于大量的冷庫火災事故均緣于其易燃、可燃保溫材料,建議其隔熱材料應為不燃或難燃材料,確需采用可燃材料應當經過省級專家論證并采取增強防火措施來解決。其他場所內設置冷庫的情況對于同時設置冷庫、物流、生產、經營功能的建筑,應綜合考慮其防火設計,其防火分區和消防設施設置應按照各規范較嚴格者適用。WKo安檢之家

排煙設施的具體設置WKo安檢之家

冷庫中如果發生火災,其產生的煙氣溫度較低,煙氣上升的速度很慢,燃燒很不充分,毒性大,往往初期產生的煙氣較大部分靠近地面,而一般情況下設置的排煙系統的排煙口均設置在高位,建議在冷庫中設置機械排煙時,應增加低位排煙口。WKo安檢之家

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