工業(yè)建筑的防腐和防火設(shè)計(jì)分析

袁中勝

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，貴州貴陽(yáng) 550081）

0 引言

工業(yè)生產(chǎn)都是在工業(yè)建筑內(nèi)進(jìn)行的，而大部分工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)使用大量的酸堿鹽和其他化學(xué)藥品，這些藥品很多都具有腐蝕性或氧化性，并以各種形式分散在工業(yè)建筑當(dāng)中，在這些藥品長(zhǎng)久的侵蝕作用下工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)會(huì)受到明顯損壞，一些藥品還會(huì)發(fā)生化學(xué)變化而產(chǎn)生熱量，如不能及時(shí)使熱量散失，往往會(huì)因局部熱量聚集而發(fā)生火災(zāi)。因此，做好工業(yè)建筑的防腐和防火工作，是安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。

1 防腐和防火設(shè)計(jì)的基本要素

就工業(yè)建筑防腐設(shè)計(jì)而言，通常要遵循以下三點(diǎn)原則：①針對(duì)工業(yè)建筑內(nèi)部布局進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，最大限度縮小侵蝕介質(zhì)的侵蝕范圍，例如某工廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常產(chǎn)生大量酸性氣體，那么就需要對(duì)工廠(chǎng)的地形進(jìn)行勘察，確定工廠(chǎng)附近的盛行風(fēng)向，沿著這個(gè)方向進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)，并對(duì)其他區(qū)域進(jìn)行封閉設(shè)計(jì)，讓廢氣只能在管道內(nèi)流動(dòng)；②盡可能稀釋侵蝕性介質(zhì)后再行排放，這種設(shè)計(jì)主要針對(duì)產(chǎn)生大量廢液的工廠(chǎng)，通常來(lái)說(shuō)，濃度高的酸堿鹽對(duì)于建筑的侵蝕作用更強(qiáng)，因此這些侵蝕介質(zhì)稀釋以后可以大大減緩建筑結(jié)構(gòu)的損壞速率；③注重對(duì)建筑的力學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并選擇抗侵蝕的高分子材料作為輔助。

就工業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)而言，一方面，要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行研究，明確研究的工業(yè)建筑承擔(dān)什么用途，并進(jìn)一步分析建筑內(nèi)生產(chǎn)活動(dòng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性，通常來(lái)說(shuō)，建筑類(lèi)型不同，建筑的防火方案也是不同的；另一方面，設(shè)計(jì)中必須遵循相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，做到科學(xué)合理[1]。

2 工業(yè)建筑防腐設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 合理設(shè)防

要做到合理設(shè)防，必須事先了解工業(yè)生產(chǎn)中腐蝕性介質(zhì)的性質(zhì)。一般來(lái)講，腐蝕程度有強(qiáng)、中、弱、微四個(gè)不同等級(jí)，進(jìn)行合理設(shè)防，就需要明確工業(yè)建筑的實(shí)際需要，并以此進(jìn)行決策。防腐蝕工程的成本通常是比較高的，而且工作量巨大，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須要根據(jù)具體情況進(jìn)行施工，否則不但起不到作用，還白白浪費(fèi)了資金。

2.2 處理重點(diǎn)部位

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，往往會(huì)有一些具有腐蝕性的藥品灑落在地面上，因此必須要重點(diǎn)保護(hù)廠(chǎng)房地面。因?yàn)檫@些腐蝕性的藥品容易從地面滲透到地基中，并與地基中的一些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而降低地基的強(qiáng)度，最終會(huì)引發(fā)地基變形，甚至發(fā)生地面裂縫或塌陷。此外，工業(yè)建筑的鋼結(jié)構(gòu)也是需要重點(diǎn)保護(hù)的部位，因?yàn)槠胀ǖ匿摻Y(jié)構(gòu)暴露在空氣中容易與氧氣和水共同作用而發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。綜上所述，在實(shí)際的防腐設(shè)計(jì)工作中，要根據(jù)實(shí)際情況確定防腐設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，并做好有針對(duì)性的預(yù)防措施。

2.3 防腐蝕材料的應(yīng)用

防腐蝕工程需要注重防滲性和整體性，因此，為了保證防滲能力，通常會(huì)采用瀝青和橡膠等材料做防滲隔離層。除此之外，耐腐蝕涂料的應(yīng)用也非常廣泛，涂料防護(hù)層具有四種形式：底涂層、中間漆、面涂層、無(wú)顏填料的面層涂料。設(shè)計(jì)人員在采用涂料進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮使用涂層之間結(jié)合較好的涂料種類(lèi)進(jìn)行搭配使用，使這些涂層具有良好的附著力。當(dāng)然，相關(guān)工作人員應(yīng)該對(duì)基質(zhì)材料和防腐材料的性質(zhì)都有較為全面的了解，確保防腐工作合理進(jìn)行。

2.4 防腐設(shè)計(jì)的其他注意事項(xiàng)

工業(yè)建筑防腐設(shè)計(jì)還需要注意以下幾點(diǎn)：①注意建筑的通風(fēng)，一些工廠(chǎng)不僅在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體，還往往產(chǎn)生一些粉塵，這些粉塵在空氣中的濃度超過(guò)臨界值則有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，對(duì)此，在防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要采用開(kāi)放式或是半開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并安置收集氣體的管道裝置，避免安全問(wèn)題的發(fā)生；②要根據(jù)工業(yè)建筑內(nèi)的實(shí)際生產(chǎn)條件（如溫度和濕度）進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，避免腐蝕性氣體同空氣中顆粒物結(jié)合，而生成腐蝕性凝結(jié)露對(duì)建筑表面造成腐蝕；③為了防止腐蝕性液體滲入地基而造成安全事故，可以考慮在工業(yè)設(shè)備下面設(shè)置托盤(pán)，或開(kāi)挖地槽，收集這些灑落在地面上的腐蝕性液體，此外也可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情況調(diào)整地面材料，如果工廠(chǎng)大量使用或儲(chǔ)存酸堿鹽，那么可以在地面鋪設(shè)耐酸堿的材料，這些材料主要包括瀝青混凝土、水玻璃混凝土、陶瓷、玻璃鋼、高分子聚氯乙烯等，而為了防止地面層被長(zhǎng)期的腐蝕作用而損毀，可以在加一層橡膠層起到保護(hù)作用；④在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選取中，鋼筋混凝土構(gòu)造的防腐效果是較好的，因此建筑中不推薦使用以往的磚木結(jié)構(gòu)，而是需要盡量選取高標(biāo)號(hào)的混凝土，并通過(guò)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)密實(shí)性和添加鋼筋保護(hù)層的方法，確保防腐工作成功完成。

3 工業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 明確設(shè)計(jì)范圍和目標(biāo)

設(shè)計(jì)人員要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局，找出防火設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，根據(jù)這些重點(diǎn)進(jìn)行研究，最終確定防火設(shè)計(jì)方案。防火設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)是，將火災(zāi)造成的損失降到最低，保護(hù)建筑內(nèi)的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全，并盡量防止火災(zāi)對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的損害。防火設(shè)計(jì)的功能目標(biāo)是，一旦建筑發(fā)生火災(zāi)，建筑內(nèi)的工人可以及時(shí)轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域。為此，需要對(duì)這些目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化，認(rèn)真分析和評(píng)估防火設(shè)計(jì)的指標(biāo)及科學(xué)性，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，必須立刻進(jìn)行修正。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要多考慮工業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，設(shè)計(jì)人員盡量由多個(gè)專(zhuān)業(yè)的人士共同合作，確保設(shè)計(jì)工作不出現(xiàn)紕漏[2]。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)層防火設(shè)計(jì)

3.2.1 實(shí)體墻的設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，由于用地緊張，工業(yè)建筑逐漸趨于高層化。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要側(cè)重實(shí)體墻的防火設(shè)計(jì)，盡量讓實(shí)體墻對(duì)火災(zāi)有隔斷作用，避免“火燒連營(yíng)”現(xiàn)象的發(fā)生。為此，在實(shí)體墻設(shè)計(jì)中，要確保實(shí)體墻具有一定的厚度，同時(shí)，為了加強(qiáng)防火隔墻的阻燃作用，還可以在墻體材料中摻入一定量的氫氧化鋁等阻燃劑，阻止火災(zāi)蔓延，更充分地發(fā)揮防火隔墻的阻隔作用。

3.2.2 疏散通道的設(shè)計(jì)

疏散通道是建筑消防安全的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，疏散通道能夠確保建筑內(nèi)人員在火災(zāi)發(fā)展之前迅速撤離。在疏散通道的設(shè)計(jì)中，要做到規(guī)范合理，對(duì)于疏散通道的入口位置和大小都需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，如圖1 所示，疏散通道的位置要較為明顯，入口不能過(guò)小，防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)建筑內(nèi)人員難以找到疏散通道，或是在疏散通道入口處發(fā)生擁堵現(xiàn)象。有條件的企業(yè)可以考慮適當(dāng)增加疏散通道的數(shù)量，確保火災(zāi)發(fā)生時(shí)，建筑內(nèi)人員可以迅速逃離建筑物。

3.3 中庭防火設(shè)計(jì)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑中庭一般設(shè)計(jì)得較為高大，一旦發(fā)生火災(zāi)，有毒煙氣就會(huì)在中庭空間快速蔓延。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員在中庭防火設(shè)計(jì)當(dāng)中就要注重?zé)煔獾呐欧?，促進(jìn)煙氣的稀釋?zhuān)绕涫谴笮透邔庸I(yè)建筑，這一點(diǎn)更需要注意，因?yàn)闊煔饷芏容^小，往往會(huì)從下而上彌漫整個(gè)建筑。在煙氣層高度的設(shè)計(jì)中，需要注意煙氣的排放時(shí)間，防止排放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)人的承受能力而使人發(fā)生中毒?，F(xiàn)階段火災(zāi)煙氣主要有機(jī)械排放、自排放和混合排放三種方式，混合排放方式是最行之有效的。因此，設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)首選就是混合排放方式，除非條件不允許，才會(huì)考慮其他兩種方法[3]。

圖1 疏散通道入口

3.4 廠(chǎng)房庫(kù)房的防火設(shè)計(jì)

對(duì)于工業(yè)建筑而言，明確具體的防火等級(jí)后，需對(duì)相應(yīng)的防火措施加以確定，廠(chǎng)房及庫(kù)房空間可基于防火標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì)。首先，廠(chǎng)房及庫(kù)房的位置不可設(shè)置在低于地表的位置，應(yīng)當(dāng)處于獨(dú)立的狀態(tài)，例如，單層廠(chǎng)房可安排至緊靠外墻的區(qū)域，而多層廠(chǎng)房可安排在頂層靠外墻的位置；其次，在廠(chǎng)房及庫(kù)房?jī)?nèi)不可留出具有辦公及休息功能的空間，若因?yàn)楣ぷ餍枰?，必須設(shè)有臨近的此類(lèi)功能空間，需確保耐火等級(jí)達(dá)到一或二級(jí)，并且和廠(chǎng)房之間的墻體本身耐火極限需超過(guò)三個(gè)小時(shí)，并留有直通室外的通道，以保證工作人員的安全。再次，變電所需設(shè)在遠(yuǎn)離存放易爆易燃物品廠(chǎng)房的位置，并利用無(wú)孔洞的墻體隔開(kāi)；最后，對(duì)于多功能多層的庫(kù)房，使用的墻體自身耐火極限需超過(guò)3h，且不具有可燃性，同時(shí)做好隔斷，一旦發(fā)生火災(zāi)，可盡量爭(zhēng)取更多的救援時(shí)間，避免火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)散。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，工業(yè)建筑的防腐設(shè)計(jì)和防火設(shè)計(jì)是安全生產(chǎn)的重要保障，理應(yīng)得到相關(guān)工程設(shè)計(jì)人員高度重視。這就需要有關(guān)工程設(shè)計(jì)人員不斷提高自身的專(zhuān)業(yè)水平，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際情況，積極實(shí)踐和創(chuàng)新，對(duì)工業(yè)建筑的防腐設(shè)計(jì)和防火設(shè)計(jì)進(jìn)行更多的優(yōu)化改進(jìn)，充分滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的要求。