2017版《自动喷水灭火系统设计规范》 (GB50084-2017, 以下简称“喷规”) 2018年1月1日实施。“喷规”对原规范进行了较大的修改、完善。其中在仓库场所, 完善了仓库场所采用自动喷水灭火系统 (以下简称自喷系统) 的设计要求, 按照自喷系统的设计步骤重新调整了系统的设计基本参数, 增加了最大净空高度或储物高度超过规范规定时顶板层喷头的喷水强度和作用面积, 进一步细化了货架内喷头的技术要求, 为仓库自喷系统设计提供了充分的规范依据。但在高架仓库的实际设计施工过程中, 规范相关条款不明确, 给设计人员带来了困惑, 笔者设计的某仓库工程就是一个典型的例子。

该工程建筑功能为新型仓储式仓库, 由一栋单层高架仓库 (局部夹三层仓储办公, 单层最大净空高度14.5m) 、数栋4～5层的多层仓库 (单层层高6.5m, 最大建筑高度22.8m) 及配套附属建筑组成。

本文以自喷系统设计中较为复杂的单层高架仓库为例进行探讨, 以期为类似工程设计提供参考。

结合甲方的使用功能, 本高架仓库火灾危险等级应定义为仓库危险级Ⅱ级, 货物储存、货架摆放方式为多排货架, 最大净空高度14.5m, 最大货架储物高度约12.0m。

对于该高架仓库自喷系统的设计基本参数, “喷规”提供3种解决方案:方案1:“喷规”5.0.4条表5.0.4-2, 仓库危险级Ⅱ级场所 (采用湿式) 系统的设计基本参数;方案2:“喷规”5.0.5条, 仓库及类似场所采用早期抑制快速响应喷头时, 系统的设计基本参数不应低于表5.0.5的规定;方案3:“喷规”5.0.6条, 仓库及类似场所采用仓库型特殊应用喷头时, 湿式系统设计基本参数不应低于表5.0.6规定。

这3种解决方案属强制性条款, 必须严格执行, 其所属的最大净空高度分别为9.0 m、13.5 m及12.0 m, 而本项目高架仓库最大净空高度为14.5m, 不在此设定范围内。似乎这3种方式皆不能满足本项目的要求。

不过, 方案1中“喷规”表5.0.4-2注:“货架储物高度大于7.5 m时, 应设置货架内置洒水喷头。顶板下洒水喷头的喷水强度不应低于20L/ (min·m²) , 作用面积不应小于200m², 持续喷水时间不应小于2h。”这明确规定的是“货架储物高度大于7.5m时”的情况, 而不是规范表格所列的另外一个限制条件“最大净空高度”, 也并未明确货架储物高度大于7.5m时对应表格第一行最大净空高度9m, 是否与之对应不受约束。但该注解明确了对这类高架仓库, 自喷系统设计应分2部分进行, 即顶板下洒水喷头设计和货架内置喷头设计。

“喷规”强条5.0.8条:“货架仓库的最大净空高度或最大储物高度超过本规范第5.0.5条的规定时, 应设货架内置洒水喷头, 且货架内置洒水喷头上方的层间隔板应为实层板。”这条是对超出方案2条款标准与要求的补充, 但仍没对超出该条款最大净空高度仓库顶板下洒水喷头基本设计参数给出依据。不过, 该强条明确了货架内置洒水喷头设计中喷头选型、喷头安装、喷头流量计算等具体规范依据, 是对方案1附注的完善与补充。

当采用方案3中的仓库型特殊应用喷头时, “喷规”无其他补充条款说明, 必须按此规定条件选择执行, 否则采用其他方式。

根据上述分析, 对该类高架仓库 (最大净空高度大于13.5m) , “喷规”并未给出一个明确的具体做法。但按照“喷规”5.0.8条条文说明:当最大净空高度或最大储物高度超过本表第5.0.5条的规定时, 应按照本规范第5.0.4条和本条的规定布置。可以明确, 对于此类高架仓库, 其自喷系统的设计选型应按本规范5.0.4条和5.0.8条的规定设计, 即“喷规”5.0.4条的所有注都应改为“当最大净空高度大于9.0m且不大于18m或货架储物高度大于7.5m时”更明确。

关于仓库喷头选型设计, 规范同样也出现了模糊不清的问题。

对于货架内置喷头, “喷规”5.0.8条明确, K=80 (P≥0.2MPa) 或K=115 (P≥0.1MPa) 标准覆盖面积洒水喷头都可以, 且明确说明了喷头的具体布置方式, 按此规范条款执行即可。

但对于高架仓库顶板下的洒水喷头选择, 似乎规范也无明确规定。“喷规”6.1.1条明确规定喷头类型和场所净空高度必须按表6.1.1执行。但此表中对仓库喷头选择明确分3种类型 (3种场所净空高度) , 同样无净空高度大于13.5m的情况。

对于在实际工作中遇到的这类问题, 在请教“喷规”编制组起草人, 咨询了当地消防审批部门、业内专家, 同时也主要参照了《自动喷水灭火系统设计手册》关于高架仓库的具体设计, 得出的结论是, 此类顶板下的喷头是按K≥161非仓库型特殊应用喷头设计。本工程喷头设计场所为仓库, 结论却是采用“非仓库型特殊应用喷头”, 逻辑关系似乎欠妥。但“喷规”6.1.1条明确说明, 对于设置货架内置洒水喷头的场所, 喷头的选择可不受表6.1.1规定的限制, 只要遵循“使喷头及时受热开放、并使开放喷头的洒水有效覆盖起火范围”这一原则, 即此类顶板下的喷头按K≥161非仓库型特殊应用喷头设计即可。也就是说“喷规”表6.1.1应增加一行:场所净空高度大于13.5m、小于等于18m时, 顶板下喷头类型为K≥161非仓库型特殊应用喷头。

综合上述分析比较, 本高架仓库的自喷系统参数见表1。

同时结合“喷规”9.1.6条, 本高架仓库总的系统设计流量即为顶板下洒水喷头流量与货架内置喷头流量之和。整个高架仓库的系统设计流量按最不利点处作用面积内喷头同时喷水的总流量及喷头的流量系数经逐点逐段水力计算为110L/s。

对于顶板下的喷头布置本文不再论述。但对于货架内置喷头, 因货架布置方式较复杂, 喷头的布置型式也要结合货架的具体型式进行设计。故结合规范的规定, 货架内置喷头的具体布置见图1。

在本项目的设计过程中, 笔者认为2017版“喷规”还存在以下值得商榷的地方, 供同仁探讨。

(1) 本规范部分条文说法不清, 有些条文虽做了修改, 但后续相关条文并没做相应修改, 设计人员只有通过后面的条文说明才能明确, 并作为设计依据进行设计。但条文解释明确说明:本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力, 仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。所以, 笔者建议, 应对规范进一步优化整理, 把条文说明中的相关内容补充到条文正文中来。

(2) 2017版“喷规”, 提出了特殊应用喷头, 该喷头包括非仓库型特殊应用喷头和仓库型特殊应用喷头2种。但在实际使用过程中发现: (1) 目前市面上还没有该类产品销售, 施工人员很难买到相应产品。 (2) 该喷头如何区分, 对于同样流量系数K=161的特殊喷头, 使用者如何区分是仓库型还是非仓库型, 亦或是同样大流量系数的其他喷头。 (3) 自动喷水灭火系统组件属消防专用产品, 质量把关至关重要, 因此要求设计中采用符合现行国家或公共行业标准、并经过国家级消防产品质量监督检验机构检验的产品。对新研制的尚未制定国家标准、行业标准的消防产品, 应经过技术鉴定, 符合消防安全要求的, 方可生产、销售、使用。对于这一点设计人员根本无法掌握、把控, 更是还没这个能力确认设计中选用的产品是否符合相关规定。

(3) 2005版“喷规”6.1.8条:同一隔间内应采用相同热敏性能的洒水喷头, 2017版依然保留, 但如何执行规范并未明确。规范条文说明是同一隔间应采用热敏性能、规格及安装方式一致的喷头。如何理解“同一隔间”规范没明确, 要在同一隔间实现喷头的“三性能”一致, 在很多地方也达不到。同时, 规范正文只提到热敏性能一致, 而条文说明还提到喷头的规格与安装方式也要一致, 笔者认为更是不可能实现。比较明显的例子如宾馆的客房, 因装饰吊顶的原因, 部分客房入户部位吊顶、主卧部位不吊顶, 则喷头的选型、安装完全不同。同样, 在本高架仓库中, 顶板下喷头与货架内置喷头属于同一隔间, 但顶板下安装K=161非仓库类特殊应用喷头, 货架内置喷头则采用K=115标准覆盖面积洒水喷头, 喷头的热敏性能、规格及安装方式完全不同。