近年來,我國冷庫建設(shè)發(fā)展十分迅速,高度、面積及規(guī)模也不斷擴(kuò)大,由于規(guī)模的擴(kuò)大造成防火分區(qū)及安全疏散不能符合規(guī)范要求,由于冷庫內(nèi)大量采用易燃、可燃材料做保溫隔熱材料,造成火災(zāi)負(fù)荷不斷加大,由于制冷采用氨制冷工藝造成火災(zāi)爆炸危險不斷加大,由于低溫儲存造成初期火災(zāi)不能及時發(fā)現(xiàn)從而引發(fā)大火。國內(nèi)冷庫的火災(zāi)爆炸案例也令人觸目驚心。冷庫建筑設(shè)計中應(yīng)重視其防火設(shè)計,包括其最大占地面積、防火分區(qū)、安全疏散、保溫材料燃燒性能、氨制冷裝置、防排煙、室內(nèi)外消火栓、滅火設(shè)施、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等消防設(shè)施設(shè)置。
火災(zāi)危險性
保溫隔熱材料采用可燃、易燃材料
冷庫對保溫隔熱要求較高,一些冷庫往往為了節(jié)省工程造價而大量使用了易燃可燃保溫材料,一旦發(fā)生火災(zāi),產(chǎn)生明火后,由于其四壁垂直貫通,空心夾墻會產(chǎn)生煙囪效應(yīng),燃燒速度迅猛,蔓延速度快。
氨的火災(zāi)爆炸毒性危險性
用于制冷的氨壓縮機(jī)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(zāi)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(dāng)氨氣介入燃燒,會引發(fā)爆炸和爆燃,造成火災(zāi)迅速蔓延擴(kuò)大。
違章明火施工作業(yè)
冷庫在建造過程中,隔熱層中要進(jìn)行充填保溫材料,地面和墻面要進(jìn)行高溫防潮防水處理,這種情況下極易引發(fā)火災(zāi)。在進(jìn)行管道的檢修時,特別是進(jìn)行管道的焊接時,也極易引發(fā)火災(zāi)。
火災(zāi)初期時間長
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(nèi),外部不易發(fā)現(xiàn)。
火災(zāi)毒害氣體多,易爆炸
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(zāi)時同時釋放大量有毒氣體,遇明火即發(fā)生爆炸。
電氣設(shè)備線路老化或使用不當(dāng)易引發(fā)火災(zāi)
冷庫中使用的照明燈、冷庫風(fēng)機(jī)、電加熱門的使用不當(dāng)以及電線的老化也會引發(fā)火災(zāi)。
消防安全設(shè)計要求
分類
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20000m3的冷庫為大型冷庫;公稱容積為20000m3~5000m3的冷庫為中型冷庫;公稱容積小于5000 m3的冷庫為小型冷庫。
總平面布局
周邊間距
考慮到氨氣的毒性和易燃易爆性,對于氨制冷工質(zhì)的冷庫,其與其下風(fēng)側(cè)居住區(qū)需保留一定的安全距離,建議不小于300m,與其他方位居住區(qū)的距離建議不小于上述數(shù)值的一半。
建筑物之間的防火間距
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(yīng)小10 m。
冷庫貼鄰布置設(shè)置要求
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10000m2;貼鄰庫房兩側(cè)的外墻均應(yīng)為防火墻,屋頂?shù)哪突饦O限不應(yīng)低于1h。
平面布置
每座冷庫冷藏間耐火等級、層數(shù)和面積應(yīng)符合表1 的要求,地下冷庫僅允許設(shè)置在地下一層,地下冷藏間的占地面積不應(yīng)大于下表關(guān)于地上冷藏間所允許的最大占地面積,同時其防火分區(qū)不應(yīng)大于1500m2。因為冷庫防火分區(qū)面積已經(jīng)相對于《建筑設(shè)計防火規(guī)范》做了一定的放寬,因此在設(shè)置了自動滅火系統(tǒng)后,其防火分區(qū)和占地建筑面積不能再擴(kuò)大一倍。
安全疏散
疏散樓梯設(shè)置形式:高層冷庫的疏散樓梯應(yīng)采用封閉樓梯間。
樓梯間設(shè)置要求
1.采光通風(fēng)要求:樓梯間應(yīng)能天然采光和自然通風(fēng)。
2.與穿堂之間的分隔:樓梯間應(yīng)采用非燃燒體,并應(yīng)設(shè)在穿堂附近,樓梯間通向穿堂的門應(yīng)設(shè)置為乙級防火門。
3.底層樓梯疏散要求:底層樓梯出口應(yīng)能直通室外或?qū)翘莩隹谠O(shè)置在距離直通室外的出口不大于15m之處。
疏散門設(shè)置要求:建筑面積大于1000m2的冷藏間至少應(yīng)設(shè)置兩個疏散門,當(dāng)冷藏間之間的隔墻上設(shè)置有門時,該門可計入疏散門數(shù)量。
防火構(gòu)造:
1.防火分隔
庫房與制冷機(jī)房、變配電所和控制室貼鄰布置時,相鄰側(cè)的墻體,應(yīng)至少有一面為防火墻,屋頂耐火極限不應(yīng)低于1 h。冷藏間與穿堂之間的隔墻應(yīng)為耐火極限不低于3 h 的防火隔墻,冷藏門可為非防火門。
2.可燃絕熱層處理
冷庫采用可燃材料作墻體內(nèi)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(yīng)設(shè)防火分隔帶。上述防火分隔和防火帶的耐火極限不應(yīng)低于樓板的耐火極限。
氨制冷機(jī)房要求
防火分隔
氨制冷機(jī)房與其他部位之間應(yīng)采用防火墻分隔,該墻上僅能設(shè)置向疏散方向開啟的甲級防火門。氨制冷機(jī)房內(nèi)部與配電室和控制室之間的墻應(yīng)設(shè)置為防火分隔墻,墻上的門應(yīng)為乙級防火門。
氨泄漏處理:對使用氨作制冷劑的冷庫,宜設(shè)置緊急泄氨裝置,將氨溶于水并安排可靠地排至水池。
事故排風(fēng)裝置設(shè)置:氨制冷機(jī)房應(yīng)設(shè)事故排風(fēng)機(jī),在控制室和機(jī)房門外墻上應(yīng)安裝人工啟停按鈕。
濃度報警裝置設(shè)置:涉及氨的位置均應(yīng)在上部位置設(shè)置氨氣體濃度報警裝置和事故排風(fēng)機(jī)。
消火栓設(shè)置:大型冷庫涉氨場所出入口位置宜設(shè)置室內(nèi)消火栓和開花水槍。
自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)置:大型冷庫的涉氨裝置上方宜設(shè)置全覆蓋的開式噴頭噴淋系統(tǒng)。
氟制冷機(jī)房要求
氟制冷機(jī)房應(yīng)設(shè)事故排風(fēng)機(jī),大、中型冷庫氟制冷機(jī)房應(yīng)設(shè)置氣體濃度報警裝置。
消防給水
室外消防給水:
設(shè)置要求:冷庫應(yīng)設(shè)置室外消火栓給水系統(tǒng)。
設(shè)置位置:庫區(qū)及氨壓縮機(jī)房和設(shè)備間(靠近貯氨器處)門外應(yīng)設(shè)室外消火栓。
水泵接合器設(shè)置:超過4 層的冷庫室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置水泵接合器。
室內(nèi)消火栓設(shè)置:
設(shè)置要求:建筑占地面積大于300 m2 的冷庫應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)。
設(shè)置位置:消火栓應(yīng)設(shè)置在常溫位置,當(dāng)環(huán)境溫度過低時可采用干式系統(tǒng)。
自動噴水滅火系統(tǒng):
設(shè)計溫度高于零度、防火分區(qū)建筑面積大于1500m2的大型、高架、高層冷庫應(yīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。當(dāng)冷藏間內(nèi)設(shè)計溫度不低于4 ℃時,應(yīng)采用濕式系統(tǒng),否則應(yīng)采用干式系統(tǒng)或預(yù)作用系統(tǒng)。
消防供電
消防電源
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(yīng)按二級負(fù)荷供電,事故排風(fēng)機(jī)應(yīng)按二級負(fù)荷供電,氣體濃度報警裝置應(yīng)設(shè)備用電源。
火災(zāi)應(yīng)急照明:高、低壓配電室、柴油發(fā)電機(jī)房、封閉樓梯間內(nèi)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)應(yīng)急照明,疏散門上方應(yīng)設(shè)置長明燈光疏散指示標(biāo)志。
排煙設(shè)施:占地面積大于1000m2的冷庫應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施。
相關(guān)問題探討:
消防車道的設(shè)置
《冷庫設(shè)計規(guī)范》第4.1.8 條規(guī)定庫房應(yīng)設(shè)置環(huán)形消防車道,如果按照此規(guī)定不論面積而設(shè)置環(huán)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(shè)計防火規(guī)范》第7.1.3 條的要求,其占地面積如大于1500m2,則應(yīng)設(shè)置環(huán)形消防車道。
疏散樓梯的設(shè)置數(shù)量
《冷庫設(shè)計規(guī)范》對疏散樓梯設(shè)置數(shù)量未作出明確要求,僅第4.2.12條規(guī)定建筑面積大于1000m2的冷藏間應(yīng)至少設(shè)兩個冷藏門;《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第3.8.2 條規(guī)定,倉庫安全出口不應(yīng)少于兩個,當(dāng)占地面積不大于300m2時可設(shè)置一個。鑒于冷庫內(nèi)低溫儲存,庫區(qū)人員較少,庫存非密集儲存,另外假設(shè)二層僅設(shè)置帶一個門的900m2冷藏間,再設(shè)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(shè)置要求設(shè)置疏散樓梯,即最大層面積超過1000m2且樓層冷藏間設(shè)置兩個門或有兩個以上冷藏間的情況下,該樓層應(yīng)設(shè)置兩個疏散樓梯。
火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)置
《冷庫設(shè)計規(guī)范》中未對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)置做出明確要求,《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第8.4.1 條規(guī)定每座占地面積大于1000m2的棉、毛、絲、麻、化纖及其制品的倉庫應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng),也未明確冷庫火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)置要求。占地面積大于1000m2的冷庫應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施,達(dá)到一定條件的冷庫應(yīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng),鑒于排煙和噴淋的聯(lián)動設(shè)置要求,建議當(dāng)建筑規(guī)模達(dá)到一定程度且具備一定火災(zāi)危險性的冷庫,如占地超過1000m2的丙類冷庫,需要設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。
火災(zāi)探測器的選擇
在需設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)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(shè)置感溫探測器,則火災(zāi)不容易被探測;因大型冷庫一般高度均大于8m,如設(shè)置點型感煙探測器,初期火災(zāi)不易被探測;由于冷庫處于低溫條件,探測器容易產(chǎn)生冷凝水,如果選擇點型火災(zāi)探測器會影響其使用壽命和其探測元件的性能;綜上,筆者建議冷庫可以結(jié)合實際設(shè)置紅外線型光束感煙火災(zāi)探測器。
保溫隔熱材料的燃燒性能
《冷庫設(shè)計規(guī)范》第4.3.1 條規(guī)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(zāi)事故均緣于其易燃、可燃保溫材料,建議其隔熱材料應(yīng)為不燃或難燃材料,確需采用可燃材料應(yīng)當(dāng)經(jīng)過省級專家論證并采取增強防火措施來解決。其他場所內(nèi)設(shè)置冷庫的情況對于同時設(shè)置冷庫、物流、生產(chǎn)、經(jīng)營功能的建筑,應(yīng)綜合考慮其防火設(shè)計,其防火分區(qū)和消防設(shè)施設(shè)置應(yīng)按照各規(guī)范較嚴(yán)格者適用。
排煙設(shè)施的具體設(shè)置
冷庫中如果發(fā)生火災(zāi),其產(chǎn)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(chǎn)生的煙氣較大部分靠近地面,而一般情況下設(shè)置的排煙系統(tǒng)的排煙口均設(shè)置在高位,建議在冷庫中設(shè)置機(jī)械排煙時,應(yīng)增加低位排煙口。