消防水炮在大型物流仓库的设计应用探讨

陈 啸（威海消防支队，山东 威海264200）

随着经济的高速发展，商品流动日益增强，物流仓库在社会经济发展中的地位也越发显得重要起来，近些年来频发的物流仓库火灾也显示出这方面消防管理的薄弱。

仓库是指储藏和放置物资的场所或建筑物，是物资高度集中的地方。作为日常生产、生活中物资流动的中转站，物流仓库由于现场情况复杂、物资堆放密度大，物资种类繁杂，货物及人员进出频繁，管理困难，十分容易发生火灾，由于物资高度集中造成物流仓库火灾一般具有燃烧面积大、燃烧时间长，扑救困难的特点，因此物流仓库一旦发生火灾，经济损失往往十分严重，所以物流仓库的防火安全，一直是消防研究课题的重中之重。笔者认为要重视研究物流仓库火灾的规律和特点，在此类场所的消防设计阶段就选择适宜的消防设施，才能在火灾初期更有效的自救，而不至于发生大面积的火势蔓延。

1 物流仓库特点

1）建筑物跨度大，空间大。根据仓库储存物资的需要，库房的长度、宽度、高度都比较大。通常库房长度都在100m左右，库房的宽度一般都在50m左右，单层库房高8至10m，高架库房的高度可达15至30m左右。物流仓库这种大跨度、大空间的特点，使得火灾在初起阶段的发展蔓延迅猛，发展到猛烈燃烧阶段后不易控制扑灭。

2）可燃物质数量多，堆放高度集中。可燃物存放规模较大，堆放高度集中。一般性非专业物流仓库内存放货品多未进行专业分类、分库存放而混存于一个库内，堆放方式大多采用堆垛、货架存放、托盘堆放等常见方式。数量多，密度大，种类杂，甚至有大量的甲乙类物品，这些可燃物品有的单独或集中存放在一个库内，有的采取一定的防火分隔混存在一个库内。这些垛与垛、架与架之间，虽按防火规范要求保持了一定的间距，但从整体上来讲物资存放还是高度密集的。

2 物流仓库火灾的特点

1）火灾初起阶段阴燃时间长，不易发现，具有烧大火的条件。室内物流仓库起火后，由于室内空气不流通，在库内氧气不足的条件下，较长时间处于阴燃、聚热状态，火势不会一下扩大。但当发现后打开库房准备投入扑救时，由于空气的瞬间流通和氧气的补充，使火势迅速蔓延、扩大成灾；此外，成堆、成捆堆放的棉、麻、纸张等室外露天仓库，在受低温加热或含水量较高的情况下，会发生阴燃，当聚热达到一定条件时，特别是当揭开覆盖在堆垛上的油布或者翻开堆垛，进行扑救火灾时，由于空气的流通造成氧气的补充，火势迅速蔓延扩大，具备烧大火条件。

2）燃烧猛烈、蔓延迅速。物流仓库由于物品堆放过于密集，而且有的捆扎较紧，加上仓库门、窗少，空气不流通，所以仓库内部一旦发生火灾，一般来说初起阶段火势蔓延比较迟缓，燃烧产物也不多，经过一段时间后，由于参加燃烧的物资逐渐增加，仓库内温度升高，物质分解出气体的速度不断加快，使燃烧强度急剧增大，火势蔓延速度加快，很快进入燃烧猛烈阶段。

3）火焰钻心，纵深发展。仓库内可燃物资堆垛和堆架发生火灾时，最初火势仅沿着堆垛和货架的表面蔓延，但很快就会沿着堆垛的缝隙向内部纵深发展，如羽绒，布料等堆垛发生火灾时，火焰便通过箱、包、捆之间的缝隙及内部通风孔洞向中心蔓延。因此，在扑救仓库火灾的过程中，往往要持续很长时间，坚持打持久战。如2010年1月31日，青岛黄岛区青岛外运保税物流仓库院内堆放棉花的露天堆场起火，过火的堆场面积达到1万5000平方米左右，有1万7000吨棉花被烧毁。火灾发生后，56辆消防车，200多名消防队员参加到灭火中，用了三天时间才将大火彻底扑灭。

鉴于物流仓库火灾的特点，如在火灾初期就采用快速响应的灭火系统，对火势的扼制将发挥重大作用。

3 自动喷水系统缺点

目前在物流仓库的消防设计中以设计自动喷水系统较多，但通过实践应用自动喷水系统在大空间的灭火效果并不具有优势，并且存在以下缺点：

1）喷头宜因寒冷、撞击、损坏等产生误操作；

2）喷水强度有限；

3）喷水停止不便控制；

4）密集布置不利于施工检修。

4 消防水炮在物流仓库中的应用分析

4.1 消防水炮的灭火特点

大空间自动消防炮灭火装置是以可燃物在燃烧时所释放出大量的红外线，紫外线辐射，采用光学组件，电子组件，对火灾进行非接触，远距离探测方式，将光信号转化为电信号，然后通过自动化软件控制、监视，控制中心系统一旦收到现场火灾检测信号，信号分析处理后，发出声光报警，立即驱动装置，水炮进行水平垂直扫描，锁定着火点把炮口准确瞄准火源，启动泵、阀进行灭火.再将现场火灾信号，水压流量的数据反馈控制系统进行分析后自动补偿，自动调整，当现场火灾传感器信号消失，则火扑灭，系统自动复位。

4.2 消防水炮的优点

与自动喷水灭火系统相比在大型物流仓库中使用消防水炮有以下优点：

1）快速反应，系统报警响应时间一般不大于20秒。适宜大空间布局，精准度高，自动寻找着火点，精确定位并有效快速扑灭火源；根据着火点远近自动进行直流柱状或喷雾散花式射水，有效灭火同时保护到人身及财物安全；

2）减少误操作；不会因喷头冻、碎等；

3）灭火出水量大，射程远，初期火灾扑救效果好。实际上目前国内的水炮供水可达50~60L/s。根据消防水炮的工作压力和水炮仰角不同，其射程可达45m~70m。当火场需要40L/s流量的消防用水时，出水量相当于传统消火栓系统8只5L/s流量的水枪。

4）启动停止方便。全天候主动火灾监控，全方位的主动射水灭火。当其保护的现场一旦发生火灾，装置及时启动、发出信号，启动水泵、打开电磁阀、消防报警器等系统配套设施。火灾扑灭后主动关闭阀门、系统复位。节省水资源，最大限度降低了火灾现场的水灾危害。

5）维护费用较低，灭火装置供水、供电线路简单，有利于工程设计和施工。

4.3 消防水炮在物流仓库设计中应注意的问题：

1）水炮的合理选型

水炮的射程与其炮口的压力和流量成正比关系，水炮系统合理的流量和射程与其要保护的空间大小密切相关，水炮位置的设置既要考虑对建筑平面的影响，又不能使水炮射程太大。射程大，炮口压力和流量就大，势必增加工程投资。在选用消防水炮时，一般要根据被保护的装置或对象距离水炮设置点的水平距离及被保护对象的高度等初步选择一种水炮的型号，然后根据消防水泵的实际供水压力复核消防水炮实际的水平射程、被保护对象的高度是否在消防水炮的保护范围之内，然后再复核水炮在实际压力作用下能供给的消防水量。

2）水炮系统的水量计算

根据《固定消防炮灭火系统设计规范》GB50338-2003第4.1.3条消防水炮的水量应按同时使用的水炮及供水管网的充水量之和计算；第4.2.1条“室内消防炮的布置数量不应少于两门,……并应能使两门水炮的水射流同时到达被保护区域的任一部位”。所以，水炮系统的用水量为两门水炮1h的水量与水炮管网容积之和，水炮加压泵的供水量为两门炮的流量。

3）系统设计

消防水炮系统由火灾探测器、火焰定位器、消防水炮、解码器、电磁阀、手动控制盘、信息处理主机、控制程序及管道系统组成。从规范4.1.3条的理解，消防水炮管网可以为空管系统，且消防车可以直接进入现场协作灭火，故消防水炮系统可以不必要再设置为消防车接口的水泵接合器。

综上所述，消防水炮灭火系统是一种较新的灭火系统，虽然有些地方还有待于进一步完善和探索，但只要在消防设计时合理考虑，充分应用，就能让消防水炮在大型物流仓库等现代大空间建筑灭火中发挥其作用，最大程度减少人民生命财产损失。

[1] 李燕 陆烨 仲惟雷 张彬.FM认证的大型物流仓库消防设计体会[J].给水排水.2012.04（3）：82-84