冷库建筑消防安全性分析及对策探讨

蔡华　王睿

作者简介：蔡华（1980- ），男，汉族，湖北荆门人，工程师，硕士研究生，研究方向：建筑防火与消防安全；王睿（1988- ），女，汉族，湖北襄阳人，工程师，本科，研究方向：建筑设计。

摘要：随着我国社会经济的迅速发展，我国的冷库工程建设规模和数量都在迅速增长，同时关于冷库的火灾事件频发，对人们的生命和财产构成了巨大的威胁。本文从消防设计、施工、管理等方面对冷库进行了探讨。通过對冷库建筑火灾隐患的分析，提出了相应的防范措施，这对于推进冷库的消防安全设计、运行、防止火灾、降低火灾的危险性，有一定的实际意义。

关键词：冷库；消防安全分析；消防对策

引言

冷库是利用人工对其进行降温冷却，从而达到保冷作用的仓库类型。冷库建筑“主体”是指在建筑物内部对温度进行调控的主要功能空间，包括冷藏间、冰库、冻结间、穿堂等。配套建筑是指安装了制冷压缩机组和制冷辅助设备的房间，包括制冷机房、变配电间等。

近年来，人们的生活水平不断提高，对于新鲜食品的需求也在不断增加。与此同时，随着物流产业的发展，各地的冷链基地、冰雪娱乐场所也纷纷出现。随后发生的冷库火灾，不仅造成了巨大的财产损失和人身伤亡，也暴露出了许多消防安全问题。

一、冷库消防安全分析

（一）冷库火灾的特点

1.早期的火灾具有很高的隐蔽性

冷库是一种比较密闭的场所，火灾常发生于冷库的内部或保温层之间，不易发现早期火灾的烟气。在保温材料内部发生火灾时，早期常为阴燃，潜伏期长，甚至几天，不易察觉。一些商用楼的冷库，一般都是建在靠近墙壁的地方，位置比较偏僻，就算着火时有少量烟雾溢出，也很难被发现，等到反应过来的时候，已经错过了最好的救援时机。

2.火势蔓延迅速

早期的冷库主要采用聚苯板和聚氨酯作为隔热保温材料，未经过任何防火处理。这种隔热材料具有良好的隔热性能，且成本低廉，深受市场的青睐。但是，由于其着火温度较低（90～120℃），在高温下非常容易被引燃，其燃烧速率较高，且在燃烧时会产生大量的有害烟气。在冷库的建设中，常需要用到油毡、沥青、软木、稻壳等易燃物质，一般都是在隔热层中填充稻壳，然后在墙壁上要进行二毡三油，此种防潮构造遇到火源就会发生燃烧。尤其是在冷库顶部的隔热层，更是使用了B2级别的隔热材料，一旦着火，火焰会迅速地沿着天花板蔓延，增加了火灾的危险性[1]。

3.火灾扑救难度大

由于保温层内部的火灾潜伏期较长，一旦被发现，很难对其进行有效的扑灭。其次是聚苯板、聚氨酯等隔热材料，燃烧时会产生大量的烟雾，在密闭环境下的烟气，严重影响救援人员的视线。消防队员必须穿戴防护服、佩戴空气呼吸器、氧气等进行救援，无形中增加了救援的难度。

在高层冷库中，为了保证车辆的进出，往往在大楼的入口处设有大型的罩棚或站台，这类结构的进深通常要超过4米，这就极大地限制了消防登高扑救面的设置，导致消防车云梯无法靠近建筑外墙。其次，冷库的外部墙体除了穿堂面外，大部分外墙都是实体的。外墙上设置门窗就会形成冷桥效应，而且外部窗户的密封结构也较难处理，大量的冷热交换会对冷库的制冷性能造成很大的影响。而不设置外窗或少设置外窗，都是不利于消防救援的。

（二）冷库的火灾危险性

1.电气设备老化或使用不当易导致火灾发生

冷库内的照明灯具、冷库风机、电加热门等电器设备的使用和电线老化等都可能引起火灾。在冷库火灾中，由线路故障所引发的火灾占了一半以上，而线路短路是最常见的。例如：由于频繁长时间打开冷库大门，热量流入，冷库里凝结水迅速增多，导致线路短路，引发险情；制冷电机运行时间太久，线路温度升高，与空气中的凝结水蒸气碰撞到一起，一发不可收拾；电缆的长期使用，绝缘层老化、断裂，导致两根导线发生碰撞；乱拉电线都会造成短路[2]。

2017年，北京市大兴区新建二村一处民房地下冷库发生火灾。在该冷库施工中，选用不合格的B2级易燃材料聚氨酯作为室内保温层。在冷库制冷设备调试期间，由于冷库压缩冷凝器电源的铝芯电缆发生电气故障，导致电缆发生短路，并将其表面覆盖的聚氨酯点燃。聚氨酯在冷库中燃烧，会产生大量的有毒、有害气体。聚氨酯材料中释放的N，N-二环己基甲胺，制冷剂释放的1，1-二氟乙烷等，在火灾中会起到燃烧、爆炸的作用。爆炸产生的动能冲破了冷库的大门，烟雾在扩散的过程中又多次爆燃，加快了烟雾从敞开的楼梯口向地面建筑扩散，产生一氧化碳等有毒有害烟气造成人员死伤[3]。本次事故造成了19人死亡、8人受伤。

经过调查，在这起火灾中，该公司还存在其它的设计问题。未按照建筑防火设计和冷库建设相关标准要求，民用建筑功能复杂，人员密度大，国家规范是不允许在民用建筑中设置生产车间的。其次，地下冷库未采用封闭楼梯间，造成地下冷库与地面建筑物没有进行防火隔离，且没有单独的安全出口和疏散楼梯，造成了从地下冷库到地面的烟雾快速扩散。

2.动火作业产生的火星易导致火灾发生

2022年，杭州市临平区杭州冰雪大世界的一名工人在维修消防水管时，违规使用电焊切割，导致炉渣从冰壁的缝隙中脱落，点燃了杭州冰雪大世界二楼的管道保温材料残片和装潢材料。在冰雪大世界中，大量采用的是聚氨酯隔热和仿真绿化，都不能达到不燃的要求。大火燃烧后，烟雾迅速扩散，由于冰雪大世界与大楼内部的防火隔离和防烟措施不完善，内墙采用了聚氨酯夹芯钢板，场所内出口门采用保温门代替防火门，造成火灾后迅速向二楼蔓延。引起室内聚氨酯、仿真绿植等材料的大面积燃烧，产生了大量的高温、有害气体，释放出的可燃烟气聚集到一定程度发生爆燃。

大世界物业未经许可就擅自关闭消防设备，吸气式感烟报警系统始终未进入工作状态，预作用型自动喷淋系统不能正常工作。当室内的感烟报警器发出警报时，值班人员没有及时处理，造成了火灾在早期无法得到有效地扑灭[4]。在这场大火中，造成4人丧生，2名消防员牺牲，19人受伤。

3.冷库内部缺乏有效的自动报警及灭火系统

由于在低温、潮湿的冷库中，烟雾在扩散过程中会迅速降温、沉淀，使得火灾报警系统不能对火情进行快速、精确的检测，导致冷库内部缺乏预警的技术手段，早期不能自动扑救火灾，使其发生的危险性大大提高。

氨是一种重要的化学原料，为了便于运输和贮存，一般采用压缩或冷却的方法将氨气压缩成液氨，并将其贮存在耐压的钢瓶或钢罐内。液氨有一个非常重要的作用，就是用作制冷剂，在冷库制冷中有着重大的作用。但氨气也是一种化学危险品，氨与空气混合后，当浓度达到16-25%时，遇明火将发生燃烧爆炸。在冷库的氨气制冷室，一般情况下是不太可能产生爆炸性气体的，但是在贮存和使用中，存在着较大的泄露风险，这也是导致冷库着火的主要因素之一。四川省仁寿县金凤食品有限公司在2013年四月的一次液氨泄露事件中，4人丧生，22人受伤。同年八月，上海翁牌冷冻工业有限公司液氨管道系统发生了一起液氨泄漏，造成15人丧生，25人受伤[5]。

二、冷库消防安全的对策

（一）系统性的防火分隔措施

冷藏间与穿堂之间，应设置为耐火极限不低于3.0小时的防火隔墙分隔，且安全出口应有明显的警示标志。当发生火灾时，该防火隔墙可以起到很好的控制作用。目前，由于技术条件的制约，防火隔墙上设置的冷库门还不能制成防火门。鉴于火灾时，火势只在门口处蔓延，冷库门并没有强制要求使用防火门，只对冷库门的门面和门芯板的可燃性做出了限制。冷库的门必须用不燃的材料包覆，门芯的耐火性能不能低于B1级，这些措施都可以减缓火灾的蔓延[6]。

冷藏间内各个防火分区之间，应设置耐火极限不低于3.0小时的防火墙分隔。确因物流等用途而要求开口时，也要采取类似于防火墙的措施来进行分隔。防火墙上设置的门可为甲级防火门、分隔水幕、特级防火卷帘等。为了确保开口部分的隔断效果，必须对其开口的大小进行限定，其开口的宽度不得超过6.0米，高度也不能超过4.0米。

氨制冷机房与变配电所贴邻时，应设置为耐火极限不低于3.0小时的防火墙分隔。该防火墙上不能穿越与配电无关的管道，穿过管道的周围应采用不燃材料进行防火封堵。氨制冷机房控制室的防火隔墙上不应开设其它洞口，确实需要开设时，隔墙上的观察窗应采用甲级固定防火窗，连通门也应采用甲级防火门。

冷库建筑内通常附设办公室、更衣室、值班室、休息室等辅助房间，这些与库房生产、管理等直接相关的用房可布置在冷库穿堂附近，应采用耐火极限不低于25小时的防火隔墙和10小时的楼板与其他区域分隔，防火隔墙上开设的连通门也应采用乙级防火门。辅助房间区域同时应至少设置1个独立的安全出口，火灾时能独立疏散。

（二）非可燃的保温隔热材料

冷库内部绝热层应采用不燃材料。但是从国内外的发展趋势来看，当前的冷库保温用的是轻质复合夹芯板，并不能全部使用不燃材料。根据《建筑设计防火规范》GB50016的相关要求，在冷库库房中，使用金属面绝缘夹芯板等轻质复合夹芯板时，其耐火性能必须达到B1级，并且是热固性材料，在夹芯板的表面也应使用不燃材料进行保护[7]。同时，对库房的空间进行了相应的限制。通过控制单一库房的库容，才能有效地控制各个房间的保温材料用量，從而有利于消防扑救，减少火灾发生后的经济损失。

（三）增设气体泄漏探测报警系统

氨气制冷室的防爆设计一直是设计者和安全人员所关心的问题。氨气是一种易燃性的有毒气体，为防止发生爆炸和人员伤亡，保证冷库的运行安全，凡是使用氨（氨和二氧化碳混合）作为制冷剂的氨制冷机房，为能早期及时发现泄漏故障，降低安全风险，提高运行安全，机房内部均应设置氨气泄漏探测报警系统。

当室内空气中的氨气含量超过25%时，氨气报警系统会发出警报，并通过声光报警系统，向室内和室外发送警报。紧急切断制冷机房供电电源，联动强制打开制冷机房事故排风机，将泄漏的氨气快速排到室外，通风的空气流量将使氨气浓度稀释到4%以下。为避免在氨气泄漏的状态下，处于工作状态中的应急照明可能产生的火花、电弧所带来的安全风险，氨制冷机房的应急照明也应按照爆炸性气体环境进行设计。

（四）良好的消防救援条件

冷库库房是一个比较密闭的区域，外墙需设置必要的消防救援口，以保证消防人员可以进入火灾现场进行扑救。由于冷库人员数量较少，且大部分工作人员都集中在穿堂区域，为了保证消防队员可以顺利通过穿堂进行救援。在穿堂的外墙设置消防救援口，消防救援人员可根据现场情况上到裙房的屋面，并利用每一楼层的消防救援口进行救援。同时，在每一层走廊的每个防火分区之间，都要有一个连接通道，以便消防救援人员能够顺利地到达库房各处[8]。

（五）科学的消防安全管理

由于对冷库消防安全的重要性认识不足，致使冷库建筑的消防安全监督管理还存在一系列的问题。对正在建设和改造的冷库，要加强动火管理。动火作业的监护人必须掌握动火区域的危险性和防控措施，并有相应的应急处理能力。在动火操作发生异常时，应及时采取措施中止作业。在动火作业之前，必须将动火现场和周边的可燃物清理干净，并准备好充足的灭火设备，以保证在突发情况下，能够快速地进行紧急处置。动火作业完毕后，要对现场进行彻底的清扫，确保没有任何残余的火种。对已投入使用的冷库，由消防部门会同住建、规划等部门联合开展专项整治，对不符合规范要求的，要立即整改，对存在重大安全问题，严重威胁公共安全的，要坚决停止使用，避免冷库火灾事故的再次发生。

结语

在消防审查工作中，现行的规范和技术标准还存在一定的盲区，消防安全缺乏严格而细致的规定，社会大众对冷库的火灾危险性认识不足、监管不到位等，均导致冷库建筑火灾频发，火灾风险日益突出，急需综合施策，防范和抑制火灾事故的发生。

参考文献

[1]GB50016-2014.建筑设计防火规范（2018年版）[S].北京：中国计划出版社，2018：92-93.

[2]GB50072-2021.冷库设计标准[S].北京：中国计划出版社，2021：7-20.

[3]吴军.建筑施工现场消防安全管理研究[J].今日消防，2019，4（07）：34-37.

[4]张翔.大型冷库防火分区划分的性能化设计研究[J].消防技术与产品信息，2013（05）：35-38.

[5]吴立志，李莉.某大型冷库消防安全评估[J].消防科学与技术，2013，32（07）：737-740.

[6]刘家鑫.酚醛泡沫应用于彩钢夹芯板的分析与探讨[J].建筑节能，2010（08）：36-37.

[7]龚海辉，谢晶.冷库结构与保温材料现状[J].物流科技，2010，10（02）：121-123.

[8]黄烈.冷库的发展与消防安全隐患问题的探讨[J].建筑科学，2009（12）：92.