《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

■ 邱小兵 四川晨光工程設(shè)計(jì)院有限公司

精細(xì)化工是化工企業(yè)眾多門(mén)類(lèi)中的一個(gè)大類(lèi)，它的特點(diǎn)是規(guī)模不大，種類(lèi)繁多，原料和產(chǎn)品也可能涉及?；?，但存儲(chǔ)量和生產(chǎn)量都不大，危害性相對(duì)較低。長(zhǎng)期以來(lái)，精細(xì)化工企業(yè)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的防火設(shè)計(jì)規(guī)范，一直都是按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《建規(guī)》）設(shè)計(jì)，2013 年，國(guó)家安監(jiān)總局發(fā)布了《安監(jiān)總管三（2013)76號(hào)》，根據(jù)文件的規(guī)定，凡涉及“兩重點(diǎn)一重大”的項(xiàng)目，在規(guī)范的選擇上，應(yīng)按《建規(guī)》《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《石化規(guī)》）及文件提及的其他幾本規(guī)范的最嚴(yán)格條款執(zhí)行。在此之前，精細(xì)化工企業(yè)基本按《建規(guī)》進(jìn)行總圖設(shè)計(jì)，而《石化規(guī)》的總圖間距比《建規(guī)》大得多，以甲類(lèi)廠房為例，《建規(guī)》甲類(lèi)廠房之間的距離為12m，《石化規(guī)》為30m，間距標(biāo)準(zhǔn)提高了很多。對(duì)于新建的精細(xì)化工企業(yè)，如果采用《石化規(guī)》設(shè)計(jì)，土地利用率明顯下降；對(duì)于大部分按《建規(guī)》設(shè)計(jì)的已建企業(yè)，總圖布局不符合文件精神，可能既有生產(chǎn)還能進(jìn)行，但改建、擴(kuò)建、更新生產(chǎn)工藝將受限。同時(shí)，由于全國(guó)范圍內(nèi)化工廠出過(guò)幾次嚴(yán)重安全事故，各地主管部門(mén)對(duì)化工企業(yè)的安全檢查相當(dāng)頻繁，為防止出現(xiàn)紕漏，設(shè)計(jì)、審查層層加碼，均按各規(guī)范最嚴(yán)格條款執(zhí)行。

精細(xì)化工企業(yè)所含?；锏目偭肯鄬?duì)于石化企業(yè)來(lái)說(shuō)，是比較小的，危險(xiǎn)性也不大，這種一刀切的方式無(wú)形中抬高了企業(yè)準(zhǔn)入門(mén)檻，增加了建造和運(yùn)行成本，對(duì)企業(yè)相當(dāng)不利。2020 年1 月，專(zhuān)門(mén)為精細(xì)化工企業(yè)設(shè)計(jì)編制的規(guī)范《精化規(guī)》頒布，并于2020 年10 月1 日施行，解了企業(yè)燃眉之急，也使得設(shè)計(jì)有規(guī)可循。

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)與《建規(guī)》《石化規(guī)》的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，《精化規(guī)》是在《建規(guī)》《石化規(guī)》的基礎(chǔ)上，針對(duì)精細(xì)化工產(chǎn)品種類(lèi)多、原料和產(chǎn)品產(chǎn)量小的特點(diǎn)而專(zhuān)門(mén)制定的，既有聯(lián)系又有區(qū)別，在安全性上比另兩個(gè)規(guī)范有松有緊。在廠房間距上，《精化規(guī)》部分沿用了《建規(guī)》的標(biāo)準(zhǔn)，比如封閉式甲類(lèi)廠房的間距仍然為12m，但多了敞開(kāi)式廠房的間距15m 的條款，這樣既維護(hù)了《建規(guī)》有效性，又給設(shè)計(jì)師更多選擇余地。

相比《建規(guī)》和《石化規(guī)》，《精化規(guī)》的篇幅較少，不少條文語(yǔ)言簡(jiǎn)單，條文解釋也不透徹，給理解規(guī)范帶來(lái)一定困難。作者通過(guò)近兩年對(duì)《精化規(guī)》在多個(gè)工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用實(shí)踐后，發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，也和編委做過(guò)一些交流，有一些心得?？偟膩?lái)說(shuō)，《精化規(guī)》在具體條文上，對(duì)《建規(guī)》《石化規(guī)》有聯(lián)系和繼承，也有細(xì)化和改進(jìn)，下面通過(guò)幾個(gè)方面來(lái)闡述。

一、防火分區(qū)劃分

（一）規(guī)范依據(jù)

《精化規(guī)》第8.1.7 條：嚴(yán)禁可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類(lèi)液體的設(shè)備及管道穿越廠房?jī)?nèi)防火分區(qū)的樓板、防火墻及聯(lián)合廠房的相鄰?fù)鈮Φ姆阑饓Γ渌O(shè)備及管道必須穿越時(shí)，應(yīng)采用與樓板、防火墻及外墻相同耐火極限的不燃防火材料封堵。

《精化規(guī)》第8.2.1 條：廠房的高度、層數(shù)和每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。

《建規(guī)》第3.3.1 條：除本規(guī)范另有規(guī)定外，廠房的層數(shù)和每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積應(yīng)符合表3.3.1 的規(guī)定。

《建規(guī)》第6.1.5 條：防火墻上不應(yīng)開(kāi)設(shè)門(mén)、窗、洞口，確需開(kāi)設(shè)時(shí)，應(yīng)設(shè)置不可開(kāi)啟或火災(zāi)時(shí)能自動(dòng)關(guān)閉的甲級(jí)防火門(mén)、窗?？扇?xì)怏w和甲、乙、丙類(lèi)液體的管道嚴(yán)禁穿過(guò)防火墻。防火墻內(nèi)不應(yīng)設(shè)置排氣道。

（二）防火分區(qū)劃分原則

《精化規(guī)》在8.2.1 條規(guī)定，防火分區(qū)面積按照《建規(guī)》執(zhí)行，但它劃分防火分區(qū)的原則，比《建規(guī)》更加詳細(xì)且有針對(duì)性，《精化規(guī)》第8.1.7 條明確提出：“嚴(yán)禁可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類(lèi)液體的設(shè)備及管道穿越廠房?jī)?nèi)防火分區(qū)的樓板、防火墻及聯(lián)合廠房的相鄰?fù)鈮Φ姆阑饓Α?，相比而言，《建?guī)》在6.1.5 條提出“可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類(lèi)液體的管道嚴(yán)禁穿越防火墻”，未提可燃?xì)怏w和甲、乙、丙類(lèi)液體的管道和設(shè)備穿越樓板的情況，只是在表3.2.1 列出樓板耐火時(shí)間，該樓板是否能被設(shè)備穿越，并沒(méi)有細(xì)講。

從《建規(guī)》6.1.5 條關(guān)于防火墻的規(guī)定上理解，樓板不應(yīng)該被穿越，否則防火分區(qū)被打穿了。但《建規(guī)》第3.4.6 條“用不燃材料制作的室外設(shè)備，可按一二級(jí)耐火等級(jí)建筑確定”的規(guī)定，變相承認(rèn)金屬設(shè)備的外殼具有一二級(jí)耐火等級(jí)，雖然講的是室外設(shè)備，但很多設(shè)計(jì)師將其運(yùn)用至室內(nèi)，將其當(dāng)做樓板的變形延伸，這樣就可以按層劃分防火分區(qū)。

在實(shí)際工程中，很多設(shè)備穿越兩層甚至幾層樓板，由于設(shè)備安裝的原因，設(shè)備周邊與樓板是有縫隙的，這個(gè)縫隙很大，且有的反應(yīng)釜有高溫，用防火材料封堵也堵不密實(shí)，所以也樓板實(shí)際上不能起到隔斷兩個(gè)防火分區(qū)的作用。因此，《精化規(guī)》的分區(qū)方法更嚴(yán)謹(jǐn)，更符合生產(chǎn)實(shí)際情況。

（三）分區(qū)后平面面積過(guò)小的解決措施

按照《精化規(guī)》進(jìn)行豎向分區(qū)后，也出現(xiàn)比較大的弊端，就是幾層樓疊加計(jì)算防火分區(qū)面積，實(shí)際上每層能使用的建筑面積將大幅度減少，單棟面積也大幅減少，這不符合精細(xì)化工企業(yè)廠房建設(shè)原則。

精細(xì)化工企業(yè)的生產(chǎn)特性是多產(chǎn)品、小產(chǎn)量、轉(zhuǎn)型快，其對(duì)廠房的需求是單層大面積，根據(jù)市場(chǎng)信息靈活布置生產(chǎn)，應(yīng)預(yù)留轉(zhuǎn)產(chǎn)空間，所以小面積的樓層平面給設(shè)備布置會(huì)造成很大困難。

要解決這個(gè)問(wèn)題，有三個(gè)方法：一是提高建筑的耐火等級(jí)，二個(gè)是采用自動(dòng)滅火系統(tǒng)，三是做敞開(kāi)式廠房。

1.提高耐火等級(jí)

常規(guī)設(shè)計(jì)中，一般將廠房耐火等級(jí)設(shè)計(jì)為二級(jí)，這是綜合考慮建筑成本、建造難度、防火分區(qū)面積適中等多因素的結(jié)果。在需要增加面積的要求下，可將其提至一級(jí)，如多層甲類(lèi)廠房的防火分區(qū)面積可由2000m2提至3000m2，這種做法比較適合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)，則耐火構(gòu)造復(fù)雜，且成本投入多。

2. 增加自動(dòng)滅火系統(tǒng)

根據(jù)《建規(guī)》3.3.3 條規(guī)定，采用自動(dòng)滅火系統(tǒng)后防火分區(qū)面積可增加1 倍，這樣結(jié)合上一條提高耐火等級(jí)的措施，防火分區(qū)面積可增加2 倍，以甲類(lèi)多層廠房為例，二級(jí)耐火等級(jí)為2000m2，提高至一級(jí)后面積為3000m2，再加上自動(dòng)滅火系統(tǒng)后面積為6000m2，是最初面積的3 倍，較好地解決了面積不足的問(wèn)題。但自動(dòng)滅火系統(tǒng)首先會(huì)增加造價(jià)，其次有的化學(xué)物質(zhì)與水反應(yīng)，水和泡沫系統(tǒng)不能用，能選擇的自動(dòng)滅火系統(tǒng)有限。

3. 建敞開(kāi)式廠房

《精化規(guī)》8.3.1 條第2 小條提出對(duì)甲、乙、丙類(lèi)敞開(kāi)式廠房的防火分區(qū)面積不做限定，可按照工藝要求來(lái)確定，所以敞開(kāi)式廠房可以有效解決防火分區(qū)面積受限的困難。但不是每種生產(chǎn)工藝都能敞開(kāi)，特別是由于精細(xì)化工企業(yè)的生產(chǎn)特性是小而雜，同一層樓里有多個(gè)產(chǎn)品在生產(chǎn)，適合敞開(kāi)和不能敞開(kāi)的都聚在一起，同時(shí)還有環(huán)保方面的要求，有的不能敞開(kāi)。所以在條件許可下，可按照半敞開(kāi)廠房設(shè)計(jì)，封閉部分計(jì)算防火分區(qū)面積，敞開(kāi)部分防火分區(qū)面積不做限定。

4. 實(shí)際操作路徑

具體的防火分區(qū)劃分方式，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝、面積需求、環(huán)保要求等因素綜合平衡，采取多管齊下的辦法，一般將能敞開(kāi)的區(qū)域盡可能敞開(kāi)，做敞開(kāi)式或半敞開(kāi)式建筑，這樣可根據(jù)《精化規(guī)》第8.3.1 條第2 小條的規(guī)定，防火分區(qū)面積按照工藝要求確定，不受《建規(guī)》的限制（該規(guī)定實(shí)際是參考了《石化規(guī)》“裝置”的相關(guān)條款），同時(shí)提高建筑耐火等級(jí)，增加自動(dòng)滅火系統(tǒng)，三個(gè)措施同時(shí)使用，使得設(shè)計(jì)使用面積能大幅度提高，滿(mǎn)足實(shí)際需要。

二、設(shè)備和操作平臺(tái)

（一）規(guī)范依據(jù)

《建規(guī)》第3.3.1 條，注6：廠房?jī)?nèi)的操作平臺(tái)、檢修平臺(tái)，當(dāng)使用人數(shù)少于10 人時(shí)，平臺(tái)的面積可不計(jì)入所在防火分區(qū)的建筑面積內(nèi)。

《精化規(guī)》第8.2.5 條：受工藝特點(diǎn)或自然條件限制必須布置在封閉式廠房?jī)?nèi)的多層構(gòu)架設(shè)備平臺(tái)，若各層設(shè)備平臺(tái)板采用格柵板時(shí)，該格柵板平臺(tái)可作為操作平臺(tái)或檢修平臺(tái)，該平臺(tái)面積可不計(jì)入所在防火分區(qū)的建筑面積內(nèi)

（二）是否計(jì)入防火分區(qū)面積

根據(jù)《建規(guī)》3.3.1 條第6 小條規(guī)定，“使用人數(shù)少于10 人的操作、檢修平臺(tái)面積不計(jì)入防火分區(qū)面積”，這個(gè)平臺(tái)的大小在條文解釋中有說(shuō)明：布置在高大生產(chǎn)裝置的周?chē)?，局部或全部鏤空，面積較小。但設(shè)計(jì)中難以限定規(guī)模，所以?？吹矫娣e很大的操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)，實(shí)際演變成了擴(kuò)大防火分區(qū)面積的一種手段?！毒?guī)》沿用了《建規(guī)》做法，同時(shí)也提出了要求，在第8.2.5條的第3 小條中，加入了“各層應(yīng)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)”的限制條件，只有設(shè)置了自動(dòng)滅火系統(tǒng)的平臺(tái)，面積可不計(jì)入防火分區(qū)面積，沒(méi)有設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)的操作平臺(tái)，其面積要計(jì)入防火分區(qū)面積。

（三）平臺(tái)透空率

《精化規(guī)》對(duì)操作平臺(tái)的設(shè)置是比較嚴(yán)格的，除了自動(dòng)滅火系統(tǒng)外，還要求了平臺(tái)樓板采用格柵板，其透空率不低于50%。采取這種做法后，只能在必須部位如過(guò)道、操作區(qū)配置鋼板，設(shè)備周邊及其他區(qū)域均為格柵板，其目的在于精確定義設(shè)備區(qū)域和操作區(qū)域，杜絕為了少算防火分區(qū)面積而濫設(shè)平臺(tái)、打擦邊球的做法。

（四）自動(dòng)滅火系統(tǒng)

精細(xì)化工企業(yè)里雖然有很多甲、乙、丙類(lèi)廠房，但出于成本考慮，加上可能有與水反應(yīng)的物質(zhì)，這些廠房很少設(shè)置水自動(dòng)滅火系統(tǒng)，而氣體類(lèi)自動(dòng)滅火系統(tǒng)作用空間小，需要設(shè)備龐大，具有更高的成本，更是很少在廠房設(shè)計(jì)中運(yùn)用?！毒?guī)》通過(guò)第8.2.5 條第3 小條，實(shí)際上有鼓勵(lì)在廠房設(shè)計(jì)中設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)的意思，這將對(duì)進(jìn)生產(chǎn)工藝提檔升級(jí)，建設(shè)自動(dòng)化、無(wú)人化廠房形成有力推動(dòng)。

三、設(shè)備和操作平臺(tái)的疏散設(shè)計(jì)

（一）規(guī)范依據(jù)

《建規(guī)》第3.7.4 條（節(jié)選）：廠房?jī)?nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線(xiàn)距離不應(yīng)大于表3.7.4 的規(guī)定。

《精化規(guī)》第8.5.1 條（節(jié)選）：廠房?jī)?nèi)的設(shè)備操作及檢修平臺(tái)的安全疏散通道應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）設(shè)備操作及檢修平臺(tái)應(yīng)設(shè)置不少于兩個(gè)通往樓地面的梯子作為安全疏散通道

（二）《建規(guī)》的要求

《建規(guī)》中，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)講設(shè)備和操作平臺(tái)如何疏散，但在3.7.4 條有“廠房?jī)?nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線(xiàn)距離不應(yīng)大于表3.7.4 的規(guī)定”，如果從嚴(yán)執(zhí)行規(guī)范，操作平臺(tái)也屬于“廠房?jī)?nèi)任一點(diǎn)”，應(yīng)該按照規(guī)范的疏散距離來(lái)限制。但這樣做有實(shí)際的困難，比如多層甲類(lèi)廠房，最大疏散距離只有25m，從操作平臺(tái)最遠(yuǎn)點(diǎn)到梯子上口為平臺(tái)上的直線(xiàn)距離，下梯子還要按梯子平面長(zhǎng)度乘1.5 倍作為梯子疏散距離，再加上梯子底部到安全出口的直線(xiàn)距離，要在規(guī)定的25m 長(zhǎng)度內(nèi)完成疏散是有一定難度的。如果從寬執(zhí)行規(guī)范，操作平臺(tái)面積不計(jì)入防火分區(qū)面積，且人數(shù)很少或有的沒(méi)有固定人員，也可以不計(jì)疏散距離。實(shí)際工程中，兩種設(shè)計(jì)均出現(xiàn)過(guò)，也能通過(guò)各種審查，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

（三）精化規(guī)的要求

《精化規(guī)》在8.5.1 條第3 小條專(zhuān)門(mén)針對(duì)操作平臺(tái)的疏散作出規(guī)定：“（1）設(shè)備操作及檢修平臺(tái)應(yīng)設(shè)置不少于兩個(gè)通往樓地面的梯子作為安全疏散通道”，“（4）設(shè)備平臺(tái)內(nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線(xiàn)距離應(yīng)符合現(xiàn)行《建規(guī)》的有關(guān)規(guī)定”，其中樓地面、安全疏散通道、安全出口三個(gè)詞很關(guān)鍵，應(yīng)該怎么解讀？首先“安全疏散通道”這個(gè)概念是在《石化規(guī)》5.2.26 條提出的，且在條文解釋中將其視為安全出口，但《建規(guī)》對(duì)安全出口有嚴(yán)格定義，指室外出口或樓梯間，且沒(méi)有安全疏散通道的說(shuō)法，只有疏散通道、安全出口的定義。

《石化規(guī)》只提及操作平臺(tái)的梯子通到地面，而《精化規(guī)》加了個(gè)“樓”字，即樓地面，如果依照《石化規(guī)》將其視為安全出口，則比較好地解決了平臺(tái)疏散問(wèn)題，但其與《精化規(guī)》第（4）條有明顯矛盾。第（4）條是在《建規(guī)》3.7.4 條基礎(chǔ)上，特別點(diǎn)明了“設(shè)備平臺(tái)內(nèi)任一點(diǎn)”的疏散，規(guī)避了含糊空間。兩個(gè)條文具有一定的矛盾，這也是《精化規(guī)》的問(wèn)題之一，即條文不清晰，解釋不透徹。

（四）具體運(yùn)用

由于該條文用了“安全疏散通道”的名詞，又沒(méi)有在術(shù)語(yǔ)里解釋?zhuān)瑮l文解釋也不涉及，所以實(shí)際設(shè)計(jì)中的運(yùn)用也有寬嚴(yán)之分。通過(guò)與《精化規(guī)》編委對(duì)該條文的交流，對(duì)編制初衷有了一定了解，實(shí)際運(yùn)用中，可以有條件地將安全疏散通道作為安全出口，條件的重點(diǎn)還在以人為本。所謂疏散，是人的疏散，操作平臺(tái)疏散的寬嚴(yán)尺度應(yīng)以有沒(méi)有固定崗位人員來(lái)劃分。如果只是檢修人員，其檢修時(shí)應(yīng)設(shè)備停機(jī)，如果是巡檢人員，其在平臺(tái)上時(shí)間很短，所以這兩種情況則可按安全出口考慮；如果平臺(tái)上有固定崗位人員，則平臺(tái)上任一點(diǎn)到安全出口（樓梯間、室外出口）的距離應(yīng)符合《建規(guī)》要求，如果不滿(mǎn)足，應(yīng)將平臺(tái)按樓層考慮，靠近樓梯間，從樓梯間疏散。

四、結(jié)語(yǔ)

《精化規(guī)》是在《建規(guī)》《石化規(guī)》運(yùn)用多年后才頒布的，并且主編單位也是上?！毒?xì)化工企業(yè)防火設(shè)計(jì)規(guī)范》的編制單位，兩本規(guī)范具有延續(xù)性，且上海規(guī)范是2013 年施行的，也經(jīng)過(guò)了較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐。標(biāo)準(zhǔn)的頒布應(yīng)該說(shuō)較好地適應(yīng)了精細(xì)化工企業(yè)的設(shè)計(jì)需求，非常具有針對(duì)性。但同時(shí)，由于該規(guī)范篇幅較少，言語(yǔ)簡(jiǎn)略，條文解釋也比較簡(jiǎn)單，給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)一定困惑。

作者在設(shè)計(jì)中運(yùn)用該規(guī)范已經(jīng)約兩年時(shí)間，有一定使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不少條文的看法也和編制單位進(jìn)行過(guò)交流，總體來(lái)看，要熟練掌握和運(yùn)用該規(guī)范，除了熟悉條文外，還要結(jié)合《建規(guī)》《石化規(guī)》的相關(guān)條文，再聯(lián)系實(shí)際生產(chǎn)和工藝的特點(diǎn)，多管齊下，才能既滿(mǎn)足安全需求，又滿(mǎn)足工藝需求，為精細(xì)化工企業(yè)設(shè)計(jì)排憂(yōu)解難，添磚加瓦。