对中、小型冷库消防设计审核若干问题的探讨
李新华
（荆州市消防支队，湖北 荆州）
摘要：本文结合工作实际，针对消防设计审核中发现的采用氨制冷的中小型冷库存在的突出问题，从冷库的火灾危险性、总平面布局、建筑耐火等级、消防设施等多个方面入手进行探讨，希望借此促使建设、设计、施工单位提高对此类冷库消防安全重要性的认识，切实落实各方职责，从源头抓起，严格控制冷库火灾的发生，真正做到防患于未然。
关键词：冷库；氨；防火分隔；消防设计
1 引言
近年来，随着人们物质生活水平的提高，各类食品加工企业也日益增多。笔者在消防设计审核工作中发现，部分企业“边设计、边施工”的现象仍然存在。通常情况下，建设单位将工程项目作为丙类甚至是丁、戊类生产车间申报消防设计审核或设计备案，取得消防行政许可或依法备案后，在建设过程中随意变更设计方案，在厂房内增设冷库，以致整座厂房或厂房内某一防火分区的火灾危险性发生变化，而相应的防火分隔、消防设施等设计未作调整，从而大大增加了场所的火灾危险性。
2 冷库的火灾危险性分析
《冷库设计规范》（GB 50072—2010，以下简称《冷规》）中将冷库定义为：采用人工制冷降温并具有保冷功能的仓储建筑群，包括制冷机房、变配电间等。冷库的冷藏间或冰库的公称容积不大于20000m3的为中小型冷库，笔者所在地区冷库多为此类规模。由于冷库内储藏的鱼、肉类物品为可燃物，且其包装大多为塑料制品或纸质、木质材料，一旦发生火灾，危险性极大。
分析国内外火灾案例，引发冷库火灾的因素主要体现在制冷剂、保温隔热材料、制冷设备等方面。如2006年10月北京新发地果品批发市场某冷库因冷风机供电线路故障发生火灾，过火面积达2000m2，损失约1500万元。2008年1月7日，韩国京畿道利川冷冻物流仓库发生爆炸，导致40人死亡，损失惨重。2011年7月北京某食品加工厂冷却间因为冷风机电机移动与风机翅片摩擦，导致管道破裂引起氨泄漏，发生爆炸。
2.1 氨制冷剂的火灾危险性
笔者所在地区冷库多是采用氨作为制冷剂。氨是一种无色有强烈刺激臭味的有毒气体，比空气轻，在常温下具有极易溶于水、不易燃烧的特性。氨制冷剂虽然价格低廉、相对环保，但氨加热到350℃时分解为氮和氢气，氢气与空气中的氧气混合后极易发生爆炸。氨与空气混合的体积浓度达到11％～14％时可以点燃，达到16％～27％时遇明火可发生爆炸。因此，当使用氨作制冷剂时，应加强对制冷系统安全运转的监控。
2.2 可燃保温材料的火灾危险性
冷库内部大量使用的保温隔热材料，是导致火灾发生、蔓延的另一重要因素。据不完全统计，隔热材料施工时引发的火灾占冷库火灾的66％。
冷库隔热材料从原始的软木、稻壳等逐步转变为聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等。聚苯乙烯泡沫芯材的保温效果较好，但遇明火或受热后极易发生燃烧（其燃点90～120℃），燃烧速度快，且产生熔滴现象，导致火势蔓延扩大。聚氨酯泡沫是一种可以现场发泡的隔热材料，具有绝热效果好、重量轻、施工方便等特点，但它是闪点低的有机高分子化合物，易燃烧，燃烧时产生大量的CO、HCN等剧毒气体和有毒烟雾，易造成人员伤亡，聚氨酯保温材料的使用极大地增加了冷库的火灾危险性。
3 消防设计审核中发现的突出问题
目前笔者所在地区食品加工企业内的中、小型冷库大多由冷库设备生产厂家负责整体设计、安装，许多建筑设计单位与冷库设计单位之间缺乏沟通，整个工程项目在总平面布局、防火分隔、设备安全防控、消防设施设计等方面存在缺陷，从而导致新建冷库存在先天性消防安全隐患。
3.1 总平面布局不合理
主要表现为冷库设置部位不合理，冷库库房、制冷机房、配电房和控制室等布置随意性较大，与其他车间无防火分隔或分隔不彻底，导致厂房或仓库在占地面积、防火间距、防火分隔等方面不能满足相关规范要求。
3.2 耐火等级、层数、防火分区不能满足要求
在工作中发现，冷库建筑设计耐火等级为一、二级，但实际此类场所多采用轻钢结构，未经过严格防火处理，相关建筑构件的不能满足二级耐火等级到要求，从而导致冷库防火分区的占地面积、建筑面积超出规范要求。以单、多层冷库为例，《冷规》第4.2.2条明确规定，冷藏间耐火等级为一、二级时，每座冷藏间最大允许占地面积可达7000m2，防火分区最大允许建筑面积可达3500m2；当耐火等级为三级时，上述两个指标分别减少为1200m2、400m2，且建筑层数不能超过3层。
3.3 保温隔热材料不能满足要求
《冷规》第4.3.1条明确规定，库房的隔热材料应采用不易变质的难燃或不燃材料。但工程实际上，很多冷库直接采用聚氨酯泡沫作为隔热材料，忽视对材料的阻燃处理，从而导致其耐火性能达不到规范要求。
3.4 消防设施不能满足要求
很多建设单位对冷库的认识存在偏差，甚至有些设计人员也对冷库的火灾危险性认识不足，认为冷库低温高湿，不可能发生火灾，没必要设置室内消火栓等消防设施，造成冷库消防设施几近空白，一旦发生火灾，只能任其燃烧、望火兴叹。
4 冷库的防火设计审核要点
氨制冷系统冷库的防火设计应从库址的选择、建筑防火设计、消防设施设计、氨系统安全与防护等多方面入手，重点解决好冷库建设与防火安全之间的矛盾，提高冷库安全性。
冷库防火设计及审核的主要依据是《冷规》、现行国家标准《建筑设计防火规范》（GB 50016，以下简称《建规》）和《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）等。下面仅针对本文讨论的中小型冷库防火设计提出几点意见。
4.1 准确认定建筑的火灾危险性
冷库的火灾危险性应根据生产或储存物品的性质、可燃物数量来确定，不能单纯以氨的乙类火灾危险性来界定整个冷库的火灾危险性。目前冷库加工或者储存的物品多为水产、肉类、蔬菜、果品等，采用可燃外包装，其火灾危险性按《建规》可划分为“丙类”。特别需要指出的是，当冷库设置在车间内时，依据《建规》第3.1.2条规定，应当根据不同使用性质场所的面积大小、比例综合认定建筑的火灾危险性。
4.2 充分考虑总平面布局的合理性
冷库应设置消防车道。冷库独立建造时，应充分考虑不同建筑物之间的防火间距。当冷库设置在车间内时，要严格控制每座冷藏间的占地面积和防火分区面积不应超过《冷规》第4.2.2条的要求。
4.3 准确判定建筑耐火等级，明确防火分隔措施
冷库的耐火等级应当根据其建筑构件的耐火极限、防火分隔材料、保温材料和防水材料的燃烧性能等几个方面进行综合判定。有些冷库的主体建筑虽然达到二级耐火等级，但由于采用了未经防火阻燃处理的聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等做保温材料，或采用夹芯隔热板作为不同功能区的分隔物，冷库的整体耐火等级降低。因此，在确定冷库耐火等级的基础上，应该严格执行《冷规》有关防火分隔的要求。如《冷规》第4.1.8条规定，两座一、二级耐火等级的库房贴邻布置时，贴邻布置的库房总长度不应大于150m，总占地面积不应大于10000m2，贴邻库房两侧的外墙均应为防火墙，屋顶耐火极限不应低于1h。《冷规》第4.1.9条规定，库房与制冷机房、变配电所和控制室贴邻布置时，相邻侧的墙体，应至少有一面为防火墙，屋顶耐火极限不应低于1h。《冷规》第4.2.3条规定，冷藏间与穿堂之间应设耐火极限不低于3h的防火隔墙。
4.4 严格执行隔热材料的使用要求
《冷规》第4.3.1条规定，库房的隔热材料宜为难燃烧或不燃烧材料。2006版《建规》第7.2.6条规定，冷库采用泡沫塑料、稻壳等可燃材料作墙体内的绝热层时，宜采用不燃绝热材料在每层楼板处做水平防火分隔。防火分隔部位的耐火极限应与楼板的相同。冷库阁楼层和墙体的可燃绝热层宜采用不燃烧体墙分隔。2014版《建规》第6.2.8条亦延续了此项要求。因此，笔者建议，应严格执行冷库的隔热材料为难燃烧或不燃烧材料这一规定，尽可能避免使用未经任何处理的聚氨酯泡沫等可燃材料，如必须使用可燃材料时，必须进行阻燃处理。
4.5 严格落实消防设施设置要求
依据《冷规》和《建规》的相关要求，冷库应按现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》配置灭火器；占地面积大于300m2的冷库应设置室内消火栓；库区及氨压缩机房和设备间门外应设室外消火栓；室内消火栓应设置穿堂、楼梯间等部位；鉴于氨极易溶于水的特性，制冷机房内的氨压缩机、贮氨罐等部位宜设置开式喷淋系统，且可手动控制，用于吸收稀释泄漏的氨气；高层冷库设计温度高于0℃且其中一个防火分区建筑面积大于1500m2时应设置自动喷水灭火系统。
目前，虽然现行规范均未明确规定冷库是否应当设置火灾自动报警系统，但结合实际，对冷库设置有自动灭火系统时，从联动控制的需要出发，建议设置报警系统。同时，为能尽早发现氨气泄漏，设置漏氨自动检测、报警装置也十分必要。
5 结束语
随着社会的不断发展，冷库建筑在物流、食品生产等行业应用越来越广泛，冷库火灾也受到全社会的高度关注。冷库的建筑材料、保温材料、制冷工艺及设备等都在不断进步。因此，应该从强化建筑材料的性能、研发适用于冷库低温环境下的各类消防设施、提高制冷设备安全运行可靠性等方面入手，逐步完善有关消防技术标准规范，从火灾防控源头上把关，全力预防和减少冷库火灾，切实保护人身和财产安全。
参考文献
［1］ GB 50016—2014.
［2］ GB 50072—2010.
［3］ 邓建平，李继晓.当前我国大、中型冷库的防火与安全、环保问题探讨，冷藏技术，2012，6（139）：19-25.