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库架合一仓库的火灾危险性分析

“库架合一”式仓库属于轻型钢结构建筑。钢材虽为非燃烧材料，但钢不耐火，因为钢材的导热系数大（λ=37.5 W/m"k)，比热小（C=520J/kg"C），在火灾时，强度随着温度上升而急剧下降。当温度达到350℃、500℃、600℃时，钢材的强度分别下降1/3、1/2、2/3。所以一般裸露钢结构耐火极限只有十几分钟。我国上世纪90年代初对裸露钢梁的耐火极限进行了验证，确认了I36b、I40b标准工字钢梁的耐火极限分别为15min、16min。因此，当建筑采用无防火保护措施的钢结构时，一旦发生火灾，钢结构很容易遭到破坏。例如，2001年9月11日，震惊世界的“911事件”中被飞机撞毁的纽约世界贸易大楼姊妹楼，事后专家分析认为，其实飞机并没有将大楼撞倒，而是由于飞机在撞到大楼的同时破坏了大楼钢结构上的防火涂层，并爆炸起火，使得钢结构暴露在熊熊烈火中，在一个多小时后，结构软化，强度丧失，轰然倒下，造成几千人命丧废墟，损失多达几百亿美元，对周边地区的经济造成了极大的危害。

为了提高钢结构建筑物的耐火性能，在建筑工程中需要用隔热材料覆盖钢结构构件，使之在发生火灾时，控制钢结构的温度上升，延缓房屋倒塌，争取扑救时间，减少火灾损失，这就是钢结构建筑工程中必不可少的防火措施。

我国对钢结构建筑的消防要求

为了规范建筑防火施工操作，保证防火效果，国家对现行建筑设计防火有详细规范，包括如下：中华人民共和国国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045—95(1997年版）、中华人民共和国国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16—87、中华人民共和国国家标准《建筑室内装修设计防火规范》GB 50222—95对钢结构的耐火极限要求等，见表1。

钢结构可采用的防火保护措施包括：外包混凝土或砌筑砌体、涂敷防火涂料、防火板包覆、复合防火保护（即在钢结构表面涂敷防火涂料或采用柔性毡状隔热材料包覆，再用轻质防火板作饰面板）、柔性毡状隔热材料包覆等。作为轻型钢结构的“库架合一”项目通常采用喷涂防火涂料的防火保护措施。钢结构防火涂料的类型可根据不同的方法来定义：从所用溶剂来分，可分为溶剂型和水基型钢结构防火涂料；从使用范围分，可分为室内和室外钢结构防火涂料；根据防火机理分，可分为非膨胀型和膨胀型钢结构防火涂料；根据涂层厚度来分，可分为厚型、薄型、超薄型钢结构防火涂料（见表2）。

超薄型钢结构防火涂料主要是溶剂型为主，受火时膨胀发泡形成致密、强度高的防火隔热层，该防火隔热层极大地延缓了被保护钢材的温升，提高了钢结构构件的耐火极限。近年来，该类型防火涂料在轻型钢结构在工程中的应用较多，各种轻钢梁、网架等到也可用该类型防火涂料进行防火保护。薄型钢结构防火涂料防火原理和应用范围与超薄型涂料类似。厚型钢结构防火涂料在火灾中利用材料粒状表面，密度较小，热导率低或涂层中材料的吸热性，延缓钢材的温升，保护钢材。这类防火涂料是用合适的无机胶结料（如水玻璃、硅溶胶、磷酸铝盐、耐火水泥等），再配以无机轻质绝热骨料材料（如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、海抱石、漂珠、粉煤灰等）、防火添加剂、化学药剂和增强材料（如硅酸铝纤维、岩棉、陶瓷纤维、玻璃纤维等）及填料等混合配制而成，具有成本较低的优点。施工常采用喷涂，适用于耐火极限要求在2h以上的室内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构。如：高层民用建筑的柱、一般工业与民用建筑中的支承多层的柱的耐火极限均应达到3小时，需采用该厚型防火涂料保护。

库架合一项目消防实施的难点

按理说，有了防火的技术（喷涂防火涂料），有了国家的实施规范，库架合一项目只需按照这些标准施工就能达到国家的消防要求，为何在具体建设实施中却难以做到呢？这其中主要有两个原因。

第一个原因是操作实施困难，成本高。

货架作为一种物流设备，其本身也有消防要求，但是标准要远低于建筑消防的要求。一般来说，根据相关消防规范，作为物流设备的货架在做防火处理的时候，一般通过设置自动喷淋系统等手段来实现。如果还有需要，再给承担负荷的立柱喷涂防火涂料，而且一般喷涂超薄型防火涂料即可，施工比较简单。但是在国内，库架合一的仓库在消防验收的时候将按照建筑的标准进行验收。由于库架合一仓库的结构，其货架的柱、梁等主要承重构件都需要刷涂防火涂料，而且一般要求喷涂厚型防火涂料。货架本身结构复杂，转弯折角非常多，如果都需要喷涂覆盖，工作难度高，工作量巨大。库架合一仓库相比分离式仓库货架的优势是一体化建设成本低，如果按照国家对于钢结构建筑防火的规范要求去做，其成本大幅增加，对比库架分离的仓库，将不具备成本优势，那在国内去追求这种建设方式就没有必要和意义了。

第二个原因，如果按照国家现有规范去做防火，将影响货架使用，因此其不具有实施性。在国家对钢结构建筑的消防规范要求中，对防火喷涂施工的流程和质量检验有严格规定。通常情况下，应在钢结构安装就位，与其相连的吊杆、马道、管架及其它相连的构件安装完毕，并经验收合格后，才能进行喷涂施工。如若提前施工，对钢构件实施防火喷涂后，再进行吊装，则安装好后应对损坏的钢结构的接点进行补喷，喷涂前，钢结构表面的尘土、油污、杂物等应清除干净，同时钢结构的表面应进行除锈，并根据使用要求确定防锈处理。通常在钢结构防火涂料施工结束后，要进行涂层质量检查和涂层厚度检查，以确定施工结果是否符合有关规定要求。用目视法检查外观颜色是否均匀，有无漏涂、明显裂缝和乳突情况；用0.5～1kg的榔头轻击涂层，观察是否明显脱粉，用1米直尺检测有平整度要求的涂层是否平整均匀。对于薄型和超薄型钢结构防火涂料，通常使用磁性测厚仪来测定涂层厚度，对于厚型钢结构防火涂料采用测针，将测厚探针垂直插入防火涂层直至钢基材表面上，记录标尺读数。相关规范中还要求，钢结构防火保护工程不应被后继工程所破坏。如有损坏，应进行修补。仓库内的独立货架，其横梁不需要喷涂防火涂料；但是库架合一货架的横梁，同样承担着整个仓库建筑的负荷，因此也需要喷涂防火涂料。我们知道，货架作为存储货物的设备，货架横梁上需要放置货物，还可能经常存取移动上面你的货物。横梁上有防火涂料，很容易被磨损、剐蹭等，而且将是经常性的。按照建筑防火规范，这些被损害的涂层必须第一时间被修复，由此将带来不可避免的经常性维护工作，根本就无法操作。

库架合一仓库消防安全未来发展

如此看来，在目前国内的管理规范框架中，库架合一仓库很难审核认证。但是可喜的是，我们看到政府管理层正在管理的升级和改革，今后消防安全的审查有望进一步简化。2019年7月10日，中国应急管理部发布《关于深化消防执法的改革的意见》，文中提到仅对国家和省级重大建设项目，医疗建筑高度24米以上的和其它建筑高度100米以上的高层建筑，单体建筑面积5万平方米以上的公共建筑，单体建筑面积2500平方米以上的室内儿童活动场所、老年人照料设施，以及生产和储存甲、乙类易燃品易爆危险物品的多层厂房、仓库等涉反重大公共安全的建设工程实施消防验收，审批时限缩减一半，不再对其他建设工程实施消防验收和备案。加强对建设工程投入使用后的抽查。本意见下发前消防部门已经受理尚未办结的建设工程项目，除属于前建应纳入消防验收范围的，不再实施消防验收和备案。消防安全审核制度的改革和升级，对于库架合一仓库建设这种新技术，无疑是一种利好，有利于这种技术的推广好发展。

但是我们必须清醒意识到，消防安全管理的改革是为了提升管理的效率和质量，而不会降低消防安全监管的力度。因此，对于库架合一仓库的消防安全管理问题，不仅要在管理制度层面创新，也需要在管理技术层面创新。在国内库架合一仓库技术几乎停滞的时候，国外却实施了很多的库架合一仓库项目。因此，中原国际公司的消防专家黄晓家先生认为，应该借鉴国际上先进国家管理消防安全的经验。

黄晓家先生与国际上消防安全领域的专家、各类机构多有交流。据他介绍，一些西方发达国家已形成了一套更市场、更科学的管理方法，通过消防公司加保险公司商业合作形式对库架合一的消防安全进行管理。在实践中，相关项目按照消防公司方案实施，只要保险公司认可这个方案，愿意承保，这个项目就可以进行。

他以美国为例，美国是通过项目方向保险公司投保这种市场化的手段获得项目实施的资格。他认为，我国现在难以形成这种管理体制，首先是原有体制管理惯性问题。在西方国家，火灾险属于公众责任险，已经成为企业、个人乃至政府部门都不可缺少的危险保障工具和各国保险企业的主要业务种类，很多国家对这种责任保险推行强制保险制度，要求市场主体（保险公司）为这种灾难承担兜底责任。但在我国，消防安全是政府和消防部门提供的是社会公共安全产品，大的火灾事故造成的损失往往由政府兜底，这些都造成火灾险这种公众责任险发展缓慢，使得仓库建设企业、保险公司等都没有很大的动力推动市场化的管理体制发展。

但是，黄晓家认为更重要的原因是国内对于库架合一消防安全缺乏基础研究和相关技术积累。他介绍，在美国有非常专业的相关学术研究机构，如美国损失管理服务公司（INA Loss Control Services, Inc.），其主要业务就是提供包括火灾在内的危险管理咨询，依据自身在危险控制方面的专业优势，对企业做出深入的调查，估测存在的潜在危险，提出评价和改进意见，或者设计新的方案。美国还有一家名为FM（Factory Mutual）的防灾科研咨询机构，拥有2000多名技术和科研人员，拥有全球最大的火灾试验馆和设备齐全的检测中心，长期为美国三大工业保险公司和投保企业提供咨询服务。美国的工业公司只有通过FM的标准，才可在三大保险公司投保，享受低费率、高赔付的好处。这些专业机构与公司对仓库（包括库架合一项目）火灾的预防、损害都有充分和细致的研究，形成可信度非常高的结论，也有非常好的防范方案，因此能够为保险公司制定保险方案提供强力支撑。我们知道，保险行业是强烈依赖数据分析的行业，开发一个险种必须要计算清楚其中的风险和收益，才能实现稳定和长期的盈利。由于国内目前没有这些学术积累，因此无法形成成熟的商业保险方案。

因此，黄晓家呼吁，若想推动库架合一项目在国内发展，业内的研究机构、相关公司必须要大力投入基础研究，有了数据支持才可以推进行业标准的制定；如此才能推动我国对库架合一仓库安全审核程序变革，最终促进这类项目落地应用，使企业与社会双双受益。