库架合一仓库浅析

  概述

  库架合一，顾名思义，是一种仓库+货架的整体结构，其常规结构由内部的货架及搭建于货架上的外墙及屋顶组成，货架是整个仓库的主支撑结构。细分来说，主要分为由货架主体、抗风结构、屋架、围护结构等组成的结构体系以及结构体系以外的排水、消防、维护和风机制冷设备等。精星已经为客户建设了14座库架合一的仓库， 主要在东南亚地区， 其中包括正在建设的宜家马来西亚DC，已经完成的印度尼西亚盐仓烟草仓库，泰国森麒麟轮胎仓库， 印度尼西亚Softex纸业仓库这样的超大型仓库,积累了非常丰富的经验。

  技术难点

  库架合一在设计及建造上比一般货架难度大很多。

  首先，从设计来说，除了常规要考虑的地震等外部因素，还要考虑当地的风、雨、雪等外部荷载，以及积灰和设备等各种常规货架中遇不到的荷载，这相当于传统的货架制造商除了要精通设备，还要精通建筑、钢结构荷载及设计等。库架合一不仅要保证安全，还应能保证货架在这么多外部荷载作用之下，仍然能满足自动化设备的运行要求，这就给货架结构设计人员提出了更高的要求。以我们公司自己的角度来说，从以下三个方面着手解决：

  理论方面，我公司精通中、美、欧三地的货架、钢结构及荷载规范，解决设计问题;

  生产方面，引进德国最先进的生产线，可制作超高强度、超高精度的主型材，从产品上保证强度及设计精度;

  结构方面，通过与知名高校合作，与结构行业的知名专家合作，并吸收学习海外成功项目经验，从结构上保证了库架合一的合理性。

  其次，从建造来说，与其他单位交叉施工贯穿整个项目，且施工环境恶劣，强日光、风、雨、雪等因素会严重干扰正常施工，且库架合一目前来说一般都是超高、超大项目，基本都面临着多段立柱对接，冷弯薄壁型钢与热轧型钢对接等安装难题，使得货架要满足安装精度要求比常规项目更困难。

  我公司通过多个大型案例的实装经验，整理总结了一整套现场施工的关键点，对交叉施工管理、施工设备、人员装备、大型吊具、现场监控、天气影响等一系列方面都提出了专项要求，使得库架合一的安装最终实现设计目标。

  优势

  库架合一的优势体现在以下几个维度：

  成本维度，与常规仓库+货架的造价对比，成本高低不可一概而论，但通常来说，项目规模越大，库架合一的优势越明显。

  工期维度，库架合一有较大的优势的，传统的仓库+货架，是分开施工的，先做好仓库，这需要至少数个月的工期，然后货架进入库内施工，由于受到仓库空间的限制，很多大型设备是无法使用的，施工进度必然受到一定影响，货架施工基本又需要数月时间;而库架合一露天施工，不受施工设备限制，可以使用超高吊机模块化吊装作业，而且外围结构与货架是同步进行的，货架装完了，整个库房也就接近完工了，这使得库架合一具有很大的工期优势。

  空间维度，从库区空间利用率来说，库架合一也有较大的优势，库架合一的内部空间基本是完全利用的，而传统的货架+仓库，库区内会有大量的建筑钢柱，货架距离仓库的侧、顶边界也都有较大的距离，势必无法做到完全利用。库架合一的空间利用率更高，对一些特殊行业，如冷链物流，对空间能耗十分敏感，会比传统仓库更节能，也算是一种优势了。

  特殊要求

  库架合一在使用上其实与常规的仓库+货架系统并没有本质的区别，不过综合考虑成本、设计及安装难度之后，库架合一项目更适用于大型的自动化项目，即占地大，建设高度高，储位多的全自动无人仓项目。

  库架合一与传统的仓库+货架相比，最大的不同还是体现在极端风速情况下设备的使用上，由于受到风力影响，库架合一是会“随风摆动”的，视风力大小摆动程度不同，如果摆动幅度过大，会影响堆垛机等库内设备的运行。通常我们会按照EN15620的指标来要求库架合一的变形，基本上是可以满足堆垛机等设备的运行的，但如果库架合一内有对货架变形特别敏感的设备，那我们可以根据业主提出的变形要求来进行抗风的性能化设计，相应的，极端风速下设备不停机几率的要求越高，库架合一整体造价成本越高。

  规划建设流程

  库架合一在海内外的实施，基本都有以下角色参与：业主、咨询公司、设计院/总包、土建、墙板公司、货架供应商、系统供应商、消防、审查公司及现场监理等，当然前述角色中的几个由同一家公司兼任的情况也很多。

  设计阶段基本流程大致如下：

  ——业主提出需求;

  ——咨询商提供全方面的政策、流程、消防及审批建议等;

  ——设计院/总包负责项目工期控制、整体规划、设计，出具所有图纸等;

  ——土建负责地勘及整体桩基设计;

  ——系统供应商负责自动化系统的物流规划及软、硬件设计等;

  ——墙板公司确定墙板结构、保温性能及安装方式等;

  ——货架供应商提供货架结构设计，需给设计院、土建、墙板供应商、系统供应商及消防等提供接口图纸，以进行配合。

  建设阶段基本流程大致如下：

  ——监理全程在场;

  ——土建完工;

  ——货架进场开始安装，在货架安装周期内，其他设备陆续进场;

  ——消防及通风等附属设备与货架同期进场，配合货架同时安装;

  ——货架完工约30%-40%，墙板供应商进场安装墙板及屋顶板，然后在装好墙板的区域内，系统供应商的设备进场安装;

  ——货架、设备、消防及墙板同步安装，互相配合协调至项目封顶;

  ——设备联调，项目验收。

  政策法规

  中国首座库架合一仓库建设非常早，采用的是老式的焊接式货架，但此类货架在符合国内规范方面具有天然优势，且早些年间，国内规范不健全，很多领域无法可依，监管也并不严格，处于“法无禁止即可为”的状态，但后来随着国家的不断进步，规范的不断完善，国家对各行各业的规范化控制力度也在不断加强，尤其建筑行业，涉及到安全，逐渐演变成了“法有许可才可为”，大大限制了新系统的出现，稍有创新即超限，冷弯薄壁型钢式货架如果作为建筑更是大大超出了“法”的限制。

  库架合一究竟是设备?还是建筑?抑或是构筑物?至今没有定论，但由于库架合一的建设涉及到土地，故归为建筑的可能性是非常大的，目前国内设计院及审查机构也都是这样认为的，这就导致了不合规的问题，按照现行建筑规范，库架合一是属于整个体系超限的，而其作为一种小众产品，又缺乏国内顶级专家的理论支持和研究数据，面对这样全新的超限结构，无论是设计院、审图、消防都没有审批过，也没有遇到过，均无把握保证其安全可靠，于是稳妥起见，通常都是直接否决了事。

  国内的建筑规范，要求使用的是热轧类型钢，即使使用冷弯薄壁型钢一般是作为超轻钢结构或附属结构的，而库架合一却是一种典型的由冷弯薄壁型钢作为主支撑的承重较大的钢结构，是与国内的建筑设计规范相悖的，所以如果要走严格的建筑审批流程，从安全角度来说，是需要组织专家做超限审查的，难度很大。

  消防，是库架合一的“死穴”，(至少目前是这样，近期应急管理部发消息称要取消100米以下建筑的消防审批，是否会对库架合一的消防审批产生影响我们拭目以待)国内的消防规范是非常强调“物防”的，对建筑来说，需要物防+技防结合，物防保证建筑的耐火时间，通过涂刷防火涂料等措施来实现，技防通过增设自动喷水灭火系统等手段来实现，但当这样的消防要求实施到库架合一上就变成了不可能，因为库架合一的结构和使用特性都决定了货架的柱、梁等主要承重构件无法刷涂防火涂料，也就无法符合建筑消防“物防”的要求。目前国内的库架合一项目想要通过正规流程来满足消防审批的可能性非常小，唯一有可能的正规流程是组织消防部门和相关专家进行消防性能化专项超限审查，有可能还需要专门增设一些关键热轧型钢构件用来涂刷防火涂料来曲线满足消防要求，总之难度相当高。

  在国外，不止日本，在欧美，在东南亚，都有大量的库架合一项目存在，这是因为这些地区，都有成法可依，有专门的货架体系标准可以参照，而不是像国内非要卡到建筑上。在消防领域，海外比较通行的是消防公司+保险公司制度，由消防公司进行消防保证，由保险公司对项目的消防措施进行审查，即使没有“物防”，只要“技防”“人防”到位，符合灭火的要求，且不波及周边设施，同样可以使用。保险公司评估风险后给出保费要求，由于库架合一基本都是全自动化无人仓库，一旦失火无法扑灭也只会造成经济损失，失火后由保险公司进行赔付即可。这与国内的硬性消防规定有巨大的差异，也是库架合一在国内建设的主要阻力。

  展望

  精星在东南亚地区已经建造了相当数量的超大规模的库架合一的项目， 形成了良好的口碑及很好的品牌效应。

  因为库架合一的天然的优势，以及政策法规的可能松动的潜在可能。我们相信在不久的将来， 这种形式的仓库在中国也会逐步在政策法规的引导下逐步开始试点建造。 相信精星在这几年在海外市场上积累起来的经验能很好的帮助到待建单位完成仓库的建设。

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