建筑視角下的火力發(fā)電廠廠房防火設(shè)計

唐佳贇?林凌?王志宇

現(xiàn)代化的火力發(fā)電廠是一個龐大而又復(fù)雜的生產(chǎn)電能與熱能的工廠。本次站在建筑的視角下，對火力發(fā)電廠廠房防火設(shè)計做出探究。運用文獻法并充分結(jié)合工程實踐，進行本次火力發(fā)電廠廠房防火具體設(shè)計，在明確火力發(fā)電廠基本建筑原則的基礎(chǔ)之上，站在不同視角發(fā)揮出防火設(shè)計的內(nèi)在價值。

前言

基于建筑視角對火力發(fā)電廠進行防火設(shè)計，能夠保證火力發(fā)電廠的安全生產(chǎn)。防止與減少火災(zāi)損失，真正做到防患于未然。建筑防火設(shè)計成為火力發(fā)電廠建筑環(huán)節(jié)當(dāng)中不可缺少的一環(huán)，同樣也是建筑師的根本任務(wù)。消防技術(shù)的提升，也為防火設(shè)計的重要性奠定基礎(chǔ)?？梢姡浞诌\用現(xiàn)有資源，提高防火設(shè)計水平至關(guān)重要。

火力發(fā)電廠火災(zāi)嚴(yán)重性

電能已然成為推動我國生產(chǎn)生活的根本性能源，火力發(fā)電廠發(fā)揮著能源提供的價值?？沙浞掷妹?、石油、天然氣作為燃料生產(chǎn)電能，其生產(chǎn)過程則是能量轉(zhuǎn)化的過程，而作為能量轉(zhuǎn)過過程中的基本原料，都具有可燃特性?；诖?，在進行基本原料貯存、運輸、制備以及燃燒的過程中，存在火災(zāi)發(fā)生的危險。同時，火力發(fā)電廠的構(gòu)成涉及到的各種精密的設(shè)備，采購成本以及價值巨大。一旦發(fā)生火災(zāi)，將產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。例如，汽輪發(fā)電機組及油箱、排外變壓器等設(shè)備含有大量的油，容易產(chǎn)生火宅事故。

火力發(fā)電廠建筑特征及防火設(shè)計原則

1.火力發(fā)電廠建筑特征

當(dāng)前國內(nèi)火力發(fā)電廠當(dāng)中，通常主廠房設(shè)計以兩臺機組作為廠房單元，無論是在建筑面積、高度還是在體積方面相當(dāng)巨大。本次研究的開展，將撫順熱電廠"上大壓小"新建項目工程1號及2號機組為例，2臺300MW亞臨界供熱機組組成一個廠房單元，主廠房區(qū)長度（熱網(wǎng)首站0A軸至煙囪中心線）233.5米，寬度（最寬處）150.0米，廠房區(qū)占地面積約35000㎡。其中熱網(wǎng)首站跨度18.00m，縱向長度145.5m，高度14.80米，共三層；汽機房跨度27.00m，縱向長度145.5m，高度33.86米，共三層；除氧煤倉間跨度10.5m，縱向長度150.0m，高度55.50米，共八層。受到工藝布局的影響，火力發(fā)電廠當(dāng)中涉及到的各項因素，包括水、汽、油等管廊、電纜、管家等，通道出現(xiàn)大跨度、大空間的廠房縱橫交錯，十分密集，無法實現(xiàn)小的防火分區(qū)進行處理，一旦出現(xiàn)火災(zāi)情況將難以控制?；诖?，針對火力發(fā)電廠的建筑特征以及整個生產(chǎn)工藝的基本布局，需要對建筑高度進行具體設(shè)計，對不同的操控室進行分別設(shè)計。依據(jù)國標(biāo)《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，主廠房的地上部分，應(yīng)該對防火分區(qū)進行規(guī)劃處理，建筑區(qū)域應(yīng)小于6臺機組占地面積，地下建設(shè)設(shè)計應(yīng)小于1臺機組建筑面積。建筑特征的實際情況，決定了火力發(fā)電廠建筑防火設(shè)計的必要性，下面進行設(shè)計原則的具體分析。

2.火力發(fā)電廠建筑防火設(shè)計的基本原則

火力發(fā)電廠建筑防火設(shè)計的基本原則，需要自方案設(shè)計到整個施工圖階段都需要進行嚴(yán)格的控制，采取妥善的防火措施與必要的滅火手段，將火災(zāi)影響將至最低。站在建筑視角下，對火力發(fā)電廠防火設(shè)計的過程中，應(yīng)該在以下幾個方面作為基本切入點。

（1）以國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計準(zhǔn)則。在開展防火設(shè)計的過程中，堅持“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的基本方針，在國家以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基本要求下展開設(shè)計與規(guī)范，進而將定火災(zāi)的產(chǎn)生頻率。

（2）做到工藝要點布置。該原則是將火電廠的實際情況做出具體的統(tǒng)計，在建設(shè)的過程考量建筑物的耐火等級，并依據(jù)設(shè)計要求，對防火區(qū)域進行劃分，必要時還需要考量消防站與消防車道之間的具體設(shè)計。

（3）先進性及安全性原則。建筑防火設(shè)計，應(yīng)該結(jié)合發(fā)電廠工藝流程、設(shè)備以及器材，對其進行良好的選擇與布置，以防火為主。同時，現(xiàn)代防火工藝以及防火技術(shù)的先進性，已經(jīng)能夠為建筑防火提供支撐。例如自動報警裝置的運用，能夠發(fā)揮出監(jiān)測與報警的基本功能。

火力發(fā)電廠建筑防火具體設(shè)計

站在建筑視角，對火力發(fā)電廠進行建筑防火設(shè)計，需要在不同的層面提出設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，以便于優(yōu)化整個防火設(shè)計的價值。

1.從空間設(shè)計的角度防火設(shè)計

空間設(shè)計的角度下，對火力發(fā)電廠進行防火設(shè)計，具體步驟如下：

耐火等級確定。耐火等級是在設(shè)計過程中需要衡量的根本要素，結(jié)合以往傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的設(shè)計狀況，不難發(fā)現(xiàn)建筑構(gòu)件的耐火性能與生產(chǎn)相適應(yīng)，能夠減少火災(zāi)事故的產(chǎn)生?；诖?，需要對該電廠進行耐火等級的確定，進而制定建筑防火計劃，

設(shè)置防火區(qū)域分隔。區(qū)域分隔防火方法，有利于在獲利發(fā)電廠的大面積建筑當(dāng)中應(yīng)用，并能夠發(fā)揮出良好的防火價值。在進行建筑防火設(shè)計的過程中，區(qū)域分隔防火設(shè)計必不可少。這種設(shè)計方法不僅僅能夠有助于現(xiàn)場撲救，還能夠保證人員的撤離與損失的最小化。

疏散線路的設(shè)計。對火力發(fā)電廠防火設(shè)計，站在空間設(shè)計的角度下，應(yīng)該制定完善的疏散線路與計劃，包括整個建筑物的人員情況以及準(zhǔn)確的數(shù)量，進而能夠制定完備的計劃內(nèi)容，滿足安全疏散的基本要求。

重點防護措施確定?；鹆Πl(fā)電廠的主廠房設(shè)計，將原料以及易燃易爆的設(shè)備盡量的遠離主廠房。如果這一設(shè)計不可行，可布置在廠房當(dāng)中。但需要對其進行實墻的隔離。同時，還應(yīng)該針對火力發(fā)電廠的火災(zāi)易發(fā)生區(qū)域進行重點的防控與設(shè)計，做到重點布控。

在空間設(shè)計的角度，建筑防火設(shè)計能夠在不同層面作為切入點，衡量整個空間布局的合理性，進而制定疏散以及防護措施，將火災(zāi)的產(chǎn)生幾率將至最低，保證火力發(fā)電廠的正常運行。

2.從建筑材料選用角度防火設(shè)計

建筑材料是建筑防火設(shè)計的基礎(chǔ)，在應(yīng)對火力發(fā)電廠的建筑防火設(shè)計，建筑材料的選擇至關(guān)重要。將防火設(shè)計突出表現(xiàn)在建筑物的平面、立面與構(gòu)件設(shè)計上，不僅僅能夠保證火力發(fā)電廠良好的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，還能夠在遇到火災(zāi)時發(fā)揮出防火作用與價值?；诖?，本次防火設(shè)計的建筑材料選用主要表現(xiàn)在以下兩個方面。

一方面，建筑構(gòu)件材料選擇。建筑構(gòu)件是整個防火設(shè)計的主體結(jié)構(gòu)，在進行材料選擇的過程中，需要將不可燃性材料作為選擇的基礎(chǔ)。設(shè)計時為了獲取更加靈活的平面布局，發(fā)電廠主廠房通常采用鋼結(jié)構(gòu)的形式。采取這種方式作為建筑的基本構(gòu)架，主要優(yōu)點表現(xiàn)在施工周期短，投資周期的回報率較快。但在這一建筑構(gòu)件材料的選用過程中，鋼框架結(jié)構(gòu)的耐火性能較低，如果未對其進行防火設(shè)計與處理，其耐火性較低并且力學(xué)性能也會隨著溫度的變化而變化。所以，在運行鋼結(jié)構(gòu)作為建筑防火設(shè)計的基本建筑構(gòu)件，需要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對其添加防火涂層，進而滿足防火功能，避免危險源的出現(xiàn)。

另一方面，建筑內(nèi)部裝修材料的選用?；鹆Πl(fā)電廠內(nèi)部的控制室較多，主要包括集控室、工藝控制室、工程師室等。在對這些室內(nèi)的裝修材料的選用中，應(yīng)該選擇不可燃材料，確保耐火性能夠滿足國家規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。并且為了防火防爆考量，室內(nèi)裝修材料還可選擇不發(fā)火花材料。

建筑材料的選擇，能夠發(fā)揮出良好的防火特性，在具體材料選擇的過程中，應(yīng)該依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行處理。

3.從建筑構(gòu)造做法角度防火設(shè)計

進行廠房內(nèi)面防火設(shè)計的同時，還應(yīng)該照顧“點”的防火設(shè)計。做到“點”與“面”的良好融合，進而形成火力發(fā)電廠完整的建筑防火體系。在未出現(xiàn)火災(zāi)的狀況下有效的防止火災(zāi)產(chǎn)生。在出現(xiàn)火災(zāi)的狀況下，能夠有效減弱火勢蔓延。例如，在火力發(fā)電廠的主廠房當(dāng)中，各項設(shè)備以及管線布局相對復(fù)雜。做好防火的分隔，在防火墻留洞當(dāng)中增添防火穿墻管，為出現(xiàn)火勢蔓延的狀況實現(xiàn)控制與處理。

火力發(fā)電廠的建筑防火設(shè)計，需要站在不同的角度進行具體設(shè)計的開展，增強整個設(shè)計的基本職能要素，發(fā)揮出防火效用。

結(jié)論

綜上所述，建筑防火設(shè)計本就是建筑領(lǐng)域當(dāng)中的基本環(huán)節(jié)，被應(yīng)用到火力發(fā)電廠的建筑設(shè)計中，應(yīng)該保證在嚴(yán)格的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下進行。站在全局角度，合理設(shè)定火力發(fā)電廠的耐火等級以及耐火極限，結(jié)合火力發(fā)電廠的標(biāo)準(zhǔn)選擇更加合理的設(shè)計方案，最大限度上的緩解火力發(fā)電廠廠房工藝流程與火宅安全防范之間的矛盾關(guān)系，維護火力發(fā)電廠廠房防火設(shè)計全面性。

（作者單位：中機國能電力工程有限公司）