工業(yè)企業(yè)總圖及建筑單體防火設(shè)計(jì)

孟德云，孫崢

（天津市化工設(shè)計(jì)院，天津 300193）

工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，防火設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的內(nèi)容，不容忽視。本文將根據(jù)工業(yè)建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性特點(diǎn)，從建筑設(shè)計(jì)專業(yè)的角度對(duì)工業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題做簡(jiǎn)要的評(píng)述。

1 工業(yè)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性特點(diǎn)

1.1 起火因素多

現(xiàn)代工業(yè)建筑中有大量的電器設(shè)備，這些設(shè)備安裝或使用不當(dāng)均可能引發(fā)火災(zāi)。另外，物品自燃、烘烤、熬煉、焊接以及可燃?xì)怏w、蒸汽、粉塵燃燒亦可引起火災(zāi)。

1.2 火災(zāi)蔓延速度快

工業(yè)建筑的樓梯問(wèn)、電梯井、管道孔洞、電纜井等豎向井道，如果沒(méi)有采取防火分割措施，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)將使火勢(shì)迅速垂直蔓延，同時(shí)向樓層水平方向蔓延，從而擴(kuò)大火災(zāi)面積。

1.3 燃燒猛烈，溫度高，易發(fā)生爆炸

廠房、倉(cāng)庫(kù)可燃物多，發(fā)生火災(zāi)時(shí)燃燒時(shí)間長(zhǎng)，火勢(shì)猛烈。由于廠房、倉(cāng)庫(kù)空間大，發(fā)生火災(zāi)時(shí)若不能采取及時(shí)有效的通風(fēng)排煙措施，將聚集大量不完全燃燒物（以CO 為主）與空氣混合，當(dāng)達(dá)到爆炸濃度極限時(shí)，遇到火源便發(fā)生爆炸，繼而產(chǎn)生的輻射熱能使火災(zāi)區(qū)域溫度迅速升高至1100～2000℃以上。

1.4 人員疏散困難

工業(yè)廠房一般流水線比較長(zhǎng)，人員比較稀疏，防火分區(qū)面積大，疏散距離較長(zhǎng)?；馂?zāi)產(chǎn)生的800℃以上的高溫及煙氣，使人難以生存。

2 工業(yè)企業(yè)總圖防火設(shè)計(jì)（平面布局、防火間距、消防通道）

2.1 工業(yè)企業(yè)平面布局設(shè)計(jì)

工業(yè)企業(yè)總平面防火設(shè)計(jì)，要根據(jù)本身及相鄰單位的火災(zāi)危險(xiǎn)性，考慮地形、周圍環(huán)境以及風(fēng)向等，進(jìn)行合理布局。規(guī)模較大的工廠和倉(cāng)庫(kù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要，合理劃分生產(chǎn)區(qū)、儲(chǔ)存區(qū)、生產(chǎn)輔助設(shè)施區(qū)和行政辦公、生活福利區(qū)等。同一生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)，宜盡量將火災(zāi)危險(xiǎn)性相同或相近的建筑集中布置，以便分別采取防火防爆設(shè)施，便于安全管理。要注意風(fēng)向，散發(fā)可燃?xì)怏w、可燃蒸汽和可燃粉塵的車間、裝置，應(yīng)布置在廠區(qū)的全年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。

2.2 工業(yè)建筑防火間距設(shè)計(jì)

工業(yè)企業(yè)內(nèi)建筑物應(yīng)保持一定的防火間距，確定防火問(wèn)距應(yīng)考慮以下3 個(gè)因素：一是輻射熱的作用；二是滿足撲救要求；三是節(jié)約用地。合理設(shè)置工業(yè)廠房、庫(kù)房、辦公建筑、罐區(qū)、明火及散發(fā)火花地點(diǎn)等之間的防火間距能有效防止火災(zāi)在建筑物之間的蔓延，為消防滅火和緊急疏散提供充裕的場(chǎng)地。防火間距是根據(jù)輻射熱、風(fēng)向、風(fēng)速、外墻材料燃燒性能及開(kāi)口面積大小、室內(nèi)可燃物種及數(shù)量、室內(nèi)消防設(shè)施情況、消防車到達(dá)的時(shí)間及撲救情況等綜合因素確定的。

2.3 工業(yè)企業(yè)消防通道設(shè)計(jì)

合理設(shè)置消防通道，可確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防車暢通無(wú)阻，迅速到達(dá)火場(chǎng)、及時(shí)撲滅大火。工業(yè)建筑消防通道設(shè)置應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

2.3.1 占地面積大于3000m2的甲、乙、丙類廠房或占地面積大于1500m2的乙、丙類倉(cāng)庫(kù)，應(yīng)設(shè)置環(huán)形消防車道，確有困難時(shí)，應(yīng)沿建筑物兩個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)置消防車道或設(shè)置可供消防車通行的且寬度不小于6 m 的平坦空地。高層工業(yè)建筑(高架倉(cāng)庫(kù))周圍應(yīng)設(shè)置環(huán)形消防通道。

當(dāng)建筑物的沿街部分長(zhǎng)度超過(guò)150 m 或總長(zhǎng)度超過(guò)220 m 時(shí)，均應(yīng)設(shè)置穿過(guò)建筑物的消防車道。

2.3.2 消防車道的凈寬度和凈空高度均不應(yīng)小于4.0 m。供消防車停留的空地，其坡度不宜大于3%。

2.3.3 供消防車取水的天然水源和消防水池，應(yīng)設(shè)置消防車道。

2.3.4 環(huán)形消防車道至少應(yīng)有兩處與其他車道連通。盡頭式消防車道應(yīng)設(shè)回車道或面積不小于12 m×12 m 的回車場(chǎng)。

2.3.5 消防車道下的管道和暗溝應(yīng)能承受大型消防車的壓力。

3 工業(yè)建筑單體防火設(shè)計(jì)（防火分區(qū)、耐火極限、安全疏散）

3.1 工業(yè)建筑防火分區(qū)設(shè)計(jì)

防火分區(qū)是指在建筑內(nèi)部采用防火墻、耐火樓板及其他防火分隔設(shè)施分隔而成，能在一定時(shí)間內(nèi)防止火災(zāi)向同一建筑的其余部分蔓延的局部空間。劃分防火分區(qū)的目的和作用就是一但發(fā)生火災(zāi)時(shí)，將火勢(shì)控制在一定范圍內(nèi)，阻止火勢(shì)蔓延擴(kuò)大，便于撲救、減少火災(zāi)損失。

防火分區(qū)按其用途和性能可分為水平防火分區(qū)和垂直防火分區(qū)兩大類。水平防火分區(qū)就是用防火墻或防火門、防火卷簾等將各樓層在水平方向分隔為兩個(gè)或幾個(gè)防火分區(qū)。垂直防火分區(qū)就是將具有限定耐火極限的樓板和窗間墻將上下層隔開(kāi)。

廠房或倉(cāng)庫(kù)的防火分區(qū)的最大允許建筑面積，應(yīng)根據(jù)其生產(chǎn)類別或儲(chǔ)存物品類別、耐火等級(jí)、層數(shù)以及單、多、高層和地下、半地下式廠房、倉(cāng)庫(kù)等特性來(lái)確定的?；馂?zāi)危險(xiǎn)性類別是根據(jù)生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)及數(shù)量等因素分為甲、乙、丙、丁、戊五個(gè)類別。在石油化工行業(yè)的甲、乙類多層或高層廠房中，通常采用鋼樓板、鋼格板和鋼筋混凝土樓板，但是有許多穿越數(shù)層的設(shè)備孔或吊裝孔，對(duì)上述情況應(yīng)把連通部位作為一個(gè)整體看待即同屬一個(gè)防火分區(qū)，但建筑總面積不能超過(guò)規(guī)定的限定值。常見(jiàn)的水平分隔也都是由上、下兩層樓板之間的樓層作為一個(gè)空間來(lái)考慮防火分區(qū)的。除甲類廠房外的一、二級(jí)耐火等級(jí)單層廠房，當(dāng)其防火分區(qū)的建筑面積大于規(guī)定，且設(shè)置防火墻確有困難時(shí)，可采用防火卷簾或防火分隔水幕分隔。但實(shí)際上用“防火卷簾”代替“防火墻”不能達(dá)到“預(yù)期”效果，因?yàn)榉阑鹁砗熢诨馂?zāi)發(fā)生后才能自動(dòng)或手動(dòng)降落，卷簾落定需要一定時(shí)間才能起到防火分隔作用，況且防火卷簾長(zhǎng)度越長(zhǎng)，越難控制，平時(shí)也很難維護(hù)，火災(zāi)來(lái)臨時(shí)，一旦卷簾出現(xiàn)故障，后果不堪設(shè)想，損失必然慘重，故在設(shè)計(jì)中采用防火卷簾應(yīng)慎重。

3.2 工業(yè)建筑的耐火等級(jí)與構(gòu)件的耐火極限設(shè)計(jì)

廠房、倉(cāng)庫(kù)的耐火等級(jí)可分為一、二、三、四級(jí)。其構(gòu)件的耐火極限是在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，建筑構(gòu)件、配件或結(jié)構(gòu)從受到火的作用時(shí)起，到失去穩(wěn)定性、完整性或隔熱性時(shí)止的這段時(shí)間，用小時(shí)h表示。廠房、倉(cāng)庫(kù)的耐火等級(jí)與耐火極限應(yīng)符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第3.2 條之規(guī)定，這里不再贅述。以下討論一下防火墻的耐火極限問(wèn)題。

甲、乙類廠房及甲、乙、丙類倉(cāng)庫(kù)中的防火墻，其耐火極限不應(yīng)低于4.00 h，其他廠房(倉(cāng)庫(kù))不論其耐火等級(jí)如何，均可放寬到3.00 h。在多層框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，防火墻都是支承在框架梁上，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)上下層防火墻錯(cuò)位的現(xiàn)象。如果是鋼框架結(jié)構(gòu)多層工業(yè)廠房，防火墻支承在鋼框架梁上，如果鋼框架梁沒(méi)有做好防火隔熱保護(hù)，其耐火極限只有0.25 h。雖然其墻體本身采用的建筑材料符合現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定，但是遇上火災(zāi)其防火墻是很難保證在其耐火極限時(shí)間內(nèi)不會(huì)破壞而失去應(yīng)有的作用。這個(gè)問(wèn)題在我們的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中很容易被忽視。究其主要原因是在建筑設(shè)計(jì)平面圖中布置了防火墻，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只注重防火墻采用的建筑材料種類和墻體自重對(duì)框架結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)于框架梁的耐火極限則很少注意。建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限也很少關(guān)心。因此，對(duì)于多層框架建筑的非承重防火墻的耐火極限是否需要4.0 h，以及如何保證這類建筑物的非承重防火墻在火災(zāi)時(shí)起到阻止火勢(shì)的蔓延，是值得研究的。對(duì)于承重式防火墻的耐火極限取決于其自身材料的性能，而對(duì)于非承重式防火墻的耐火極限應(yīng)當(dāng)取決于兩個(gè)因素：一是防火墻本身材料的耐火性能；二是框架結(jié)構(gòu)的耐火性能。

3.3 工業(yè)建筑安全疏散設(shè)計(jì)

防火安全疏散問(wèn)題，是工業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)的重要方面。主要應(yīng)包括幾個(gè)方面的內(nèi)容：

3.3.1 安全疏散口數(shù)量。各類工業(yè)建筑物一般均須設(shè)置兩個(gè)以上的安全疏散口，當(dāng)建筑物規(guī)模較小時(shí)，可針對(duì)生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別，設(shè)置一個(gè)疏散口，并應(yīng)對(duì)建筑面積進(jìn)行限制，同時(shí)，必須在設(shè)計(jì)說(shuō)明中詳細(xì)說(shuō)明理由及其對(duì)規(guī)范的符合性。一般對(duì)廠房、庫(kù)房的安全出口數(shù)量應(yīng)按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》執(zhí)行。

3.3.2 安全疏散距離。在建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中，針對(duì)各類工業(yè)建筑的使用性質(zhì)或生產(chǎn)類別、耐火等級(jí)、房間位置或?qū)訑?shù)等不同，對(duì)其安全疏散距離均規(guī)定了限定值。因此在防火設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)具體廠房或庫(kù)房的設(shè)計(jì)布局，分別說(shuō)明各部位的安全疏散距離對(duì)規(guī)范的符合性。

3.3.3 安全疏散通道（走廊、樓梯、疏散門等）凈寬尺寸。在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中，針對(duì)各類工業(yè)建筑主要疏散通道（走廊、樓梯、疏散門等）最小凈寬尺寸，均作出了規(guī)定。

3.3.4 疏散樓梯間的類型。室內(nèi)疏散樓梯間大致可分為一般樓梯間、封閉樓梯間和防煙樓梯間等幾種類型。在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中，針對(duì)工業(yè)建筑廠房和庫(kù)房的不同使用功能，對(duì)樓梯間的選型均有明確的規(guī)定，歸納如下：

a.甲、乙、丙類廠房和高層廠房、高層庫(kù)房的疏散樓梯應(yīng)采用封閉樓梯間。

b.高度超過(guò)32 m 且每層人數(shù)超過(guò)l0 人的高層廠房宜采用防煙樓梯間或室外疏散樓梯。

c.丁、戊類的單、多層廠房(高度在24 m 以下)可用敞開(kāi)樓梯作疏散樓梯。