化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室消防設(shè)計(jì)與建設(shè)實(shí)踐

■ 陳建國(guó) 葉家華 李亞萍 徐令 寧波檢驗(yàn)檢疫科學(xué)技術(shù)研究院

一、現(xiàn)狀與問(wèn)題

消防安全，人命關(guān)天?；瘜W(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室分布于幾乎所有的理工院校、研究所、化礦金相關(guān)企業(yè)和檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，由于工作人員相對(duì)密集、存放易燃易爆試劑和樣品多、高溫加熱設(shè)備使用多、儀器設(shè)備電路復(fù)雜，存在較大的消防安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。盡管大多數(shù)化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室消防事故的主要原因來(lái)自于人為因素，但與實(shí)驗(yàn)室的消防設(shè)施設(shè)計(jì)和建設(shè)還是密切相關(guān)。嚴(yán)格規(guī)范的設(shè)計(jì)安裝和認(rèn)真嚴(yán)肅的安全教育相結(jié)合無(wú)疑可大大降低消防事故風(fēng)險(xiǎn)。

國(guó)內(nèi)化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的裝修設(shè)計(jì)單位大部分由實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)或家具生產(chǎn)企業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)變而來(lái)，與專門從事建筑設(shè)計(jì)的公司不同，基本不具備消防設(shè)計(jì)或安裝資質(zhì)。因此，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方在前期設(shè)計(jì)和安裝建設(shè)過(guò)程中了解一些必要的消防要求，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，有利于防患于未然，確保實(shí)驗(yàn)室的消防安全。

二、經(jīng)驗(yàn)與建議

（一）防火分區(qū)與消防隔斷

防火分區(qū)是指用防火墻、樓板、防火門或防火卷簾等分隔的區(qū)域，可以在一定時(shí)間內(nèi)將火災(zāi)限制在局部區(qū)域，同時(shí)隔斷煙氣的擴(kuò)散?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）對(duì)不同耐火等級(jí)和樓層的防火分區(qū)面積有具體規(guī)定。化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室存在比一般的民用建筑或工業(yè)廠房更多的消防隱患，需要更加嚴(yán)格的防火分區(qū)和消防隔斷。

1.防火分區(qū)的完全隔斷。國(guó)內(nèi)新建的化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)大多使用大面積廠房，開(kāi)間大，樓層高，便于安裝暖通管道和平面分隔布置，在房間平面分隔設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注意在原有房屋防火分區(qū)的基礎(chǔ)上提高要求。首先確保各防火分區(qū)間的完全有效隔離?；瘜W(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的每個(gè)房間均須有效隔離，即用防火材料把隔斷做到房頂，這樣即使有個(gè)別實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)火情，實(shí)驗(yàn)室間的有效隔離也能盈得一定的撲滅或處理時(shí)間，而不導(dǎo)致火情的擴(kuò)散蔓延，確保實(shí)驗(yàn)室的整體安全。

2.消防通道的完全暢通。實(shí)驗(yàn)室為節(jié)約空間，常常會(huì)無(wú)意識(shí)地?cái)D占必需的消防通道區(qū)域，如上下樓道的消防前室、強(qiáng)排風(fēng)口空間、電梯進(jìn)出通道、樓層走廊等區(qū)域，其實(shí)這些區(qū)域都是建筑設(shè)計(jì)中重要的防火分區(qū)。一旦出現(xiàn)火情，這些通道是樓道強(qiáng)排煙的風(fēng)口、消防人員出入和樓內(nèi)人員逃生的必經(jīng)之路，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)施工時(shí)應(yīng)特別關(guān)注且不得隨意占為別用。

3.玻璃門窗的防火要求。實(shí)驗(yàn)室為了整體美觀，仿效大的寫字樓或商場(chǎng)，采用大面積落地玻璃分隔實(shí)驗(yàn)室，或?yàn)榱朔块g采光使用大玻璃作為房間的分隔門窗，這種方式都有一定的消防安全風(fēng)險(xiǎn)。建議設(shè)計(jì)施工前請(qǐng)消防部門的專業(yè)人員進(jìn)行圖紙確認(rèn)，盡量做到既安全又美觀。房間隔斷設(shè)計(jì)盡量采用耐火極限不低于1.00h的防火材料，同時(shí)，走廊兩邊或房間隔斷間的透光玻璃也一定要選用耐火完整性不低于1.00h的防火玻璃。通常，電梯間出口或公共區(qū)域進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室區(qū)域時(shí)都必須使用防火門隔斷，但普通防火門為內(nèi)襯防火材料的木質(zhì)門，往往不透光，且式樣和顏色都與現(xiàn)代化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不協(xié)調(diào)，因此，設(shè)計(jì)時(shí)可選擇使用具有資質(zhì)廠家生產(chǎn)的透明玻璃防火門。一般情況下，均采用常閉式防火門。對(duì)于人員進(jìn)出頻繁的通道處可采用常開(kāi)式防火門，但一旦出現(xiàn)火警應(yīng)具有信號(hào)反饋功能，做到自動(dòng)關(guān)閉。采用門禁出入的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)確保出現(xiàn)火警時(shí)，門禁能自動(dòng)開(kāi)啟。防火門的具體要求可依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12955《防火門》。

（二）煙感報(bào)警與滅火裝備

化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的消防設(shè)備通常由煙霧報(bào)警器、水噴淋滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等組成。煙霧報(bào)警器又稱煙霧傳感器、煙霧感應(yīng)器等，由總線供電，與火災(zāi)報(bào)警控制器聯(lián)網(wǎng)組成報(bào)警系統(tǒng)。水噴淋滅火系統(tǒng)由噴頭、傳動(dòng)裝置、噴水管網(wǎng)、濕式報(bào)警閥等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)管道上的水噴頭遇高溫自爆（一般是攝氏68℃～70℃），通過(guò)安裝在支管管路上的水流指示器動(dòng)作并反饋給火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)來(lái)控制。氣體滅火系統(tǒng)是指以液體、液化氣體或氣體狀態(tài)存貯于壓力容器內(nèi)，滅火時(shí)以氣體包括蒸汽、氣霧）狀態(tài)噴射作為滅火介質(zhì)的滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)包括貯存容器、容器閥、選擇閥、液體單向閥、噴嘴和閥驅(qū)動(dòng)裝置組成。國(guó)內(nèi)常用氣體有七氟丙烷（HFC-227ea）、三氟甲烷、IG-541（又名煙烙盡，含52%氮?dú)?40%氬氣+8%二氧化碳）、IG55（氮?dú)夂蜌鍤飧?0%）、IG01（純氬氣）、IG-100（純氮?dú)猓┑取?/p>

對(duì)于大型精密儀器設(shè)備間是否需要安裝氣體滅火系統(tǒng)，一般認(rèn)為，設(shè)備機(jī)房或文獻(xiàn)資料室均應(yīng)安裝氣體滅火系統(tǒng)，以確保設(shè)備或資料不受水浸泡的再次損害。氣體滅火噴射動(dòng)作的起動(dòng)指令源自房頂或吊頂?shù)膫鞲衅鳒囟冗_(dá)到攝氏68℃～70℃，傳感器達(dá)到此溫度時(shí)，可以想象實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一般的儀器設(shè)備基本已燒成報(bào)廢。氣體滅火系統(tǒng)需要占據(jù)空間擺放貯氣罐和連接傳感器，初期建設(shè)和維護(hù)成本會(huì)大大提高。除非實(shí)驗(yàn)室安裝有特別貴重的大型精密儀器，對(duì)于普通的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備來(lái)講，筆者以為沒(méi)有必要安裝氣體滅火系統(tǒng)。

煙感報(bào)警系統(tǒng)安裝完成驗(yàn)收后，需確保信號(hào)傳遞的準(zhǔn)確，即煙霧傳感器所在位置與樓道或消防總控室顯示的統(tǒng)一，避免信息差錯(cuò)。煙霧傳感器易老化或線路失效，導(dǎo)致誤報(bào)火情或一旦有火情而漏報(bào)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)定期進(jìn)行實(shí)際檢查，確保煙感報(bào)警系統(tǒng)正常運(yùn)行。同樣，對(duì)于安裝于走廊的消防水閥門、水帶和水槍等應(yīng)定期檢查，所有員工都應(yīng)知道如何正確使用。

（三）實(shí)驗(yàn)區(qū)域與樣品流轉(zhuǎn)

化學(xué)前處理區(qū)域涉及到大量易燃易爆化學(xué)試劑的消耗、高溫加熱設(shè)備的使用，容易引發(fā)的消防事故往往起因于不可預(yù)見(jiàn)的劇烈化學(xué)反應(yīng)、試劑泄漏或反應(yīng)溢出引起爆燃、長(zhǎng)時(shí)間加熱消化或處理無(wú)人看管導(dǎo)致過(guò)熱等。為此，該區(qū)域除常規(guī)的消防設(shè)施外還應(yīng)配置一定數(shù)量的手提式滅火器、沙袋、石棉毯等應(yīng)急消防器具。對(duì)于易燃易爆樣品或試劑較多的石油化工實(shí)驗(yàn)室，除必須做好必要的通風(fēng)設(shè)備外，還應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室入口處增加人體除靜電裝置、室內(nèi)安裝防爆燈具、開(kāi)關(guān)和插座等。一些地區(qū)條件允許，有毒有害試劑、易燃易爆廢液存放區(qū)域均需要與公安消防部門聯(lián)機(jī)，裝修設(shè)計(jì)時(shí)須預(yù)埋好通訊和監(jiān)控設(shè)備的線路。

化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室流程其實(shí)就是圍繞樣品的傳遞而展開(kāi)，流程中開(kāi)始和最終的環(huán)節(jié)都涉及樣品存貯。為此，應(yīng)根據(jù)需要存貯樣品的分類性質(zhì)，單獨(dú)設(shè)計(jì)，盡量選擇在通風(fēng)條件好、陰涼避光、方便樣品報(bào)廢處理及運(yùn)輸?shù)膮^(qū)域，重點(diǎn)做好防火、防爆、防潮等方面的考慮。尤其是易燃易爆易泄漏的石油化工產(chǎn)品、化妝品等的樣品存貯，更應(yīng)關(guān)注消防安全。

另外，隨著實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的增多，電源容量不足、線路老化容易造成線路發(fā)熱甚至短路起火。因此，設(shè)計(jì)施工時(shí)須考慮一定的電源容量預(yù)留，以防因電源問(wèn)題引發(fā)消防事故。

（四）集中供氣系統(tǒng)

現(xiàn)代化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中，集中供氣系統(tǒng)的使用已成常態(tài)。各類化學(xué)檢測(cè)儀器設(shè)備加起來(lái)會(huì)涉及到多種氣體的使用，有易燃易爆、又有阻燃或助燃，但貯存壓力都在10MPa～15MPa之間。建筑和消防對(duì)放置高壓氣瓶的房間有特殊要求，諸如混凝土墻、防爆門、泄爆窗口、氣體泄漏報(bào)警等，實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予充分考慮，盡量將貯氣庫(kù)房建于離儀器設(shè)備區(qū)域距離較近、陰涼避光、自然墻體牢固、靠近窗戶、鋼瓶進(jìn)出搬運(yùn)方便的區(qū)域。通過(guò)集中供氣房間輸送到各實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的氣體管路需請(qǐng)專業(yè)公司單獨(dú)設(shè)計(jì)，充分考慮管路的質(zhì)量與安全。

三、結(jié)語(yǔ)

化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的消防設(shè)計(jì)和施工直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工程的順利開(kāi)展和實(shí)驗(yàn)室人員的健康安全，初步設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各實(shí)驗(yàn)區(qū)域房屋結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室使用功能，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)消防設(shè)施和裝備，確保實(shí)驗(yàn)室使用的長(zhǎng)期安全。