土建設(shè)計(jì)中的防火問(wèn)題分析

作者簡(jiǎn)介：

范嬡倫（1976- ），女，漢族，北京人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：土建。

摘要：防火問(wèn)題是土建設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的一環(huán)，事關(guān)員工生命與基礎(chǔ)建筑設(shè)施安全。本文以北京某變電站建筑為例，結(jié)合土建防火設(shè)計(jì)有關(guān)要求，通過(guò)分析該變電站建筑設(shè)計(jì)中有關(guān)防火設(shè)計(jì)要求和內(nèi)部消防系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)形式，探討了變電站建筑類(lèi)項(xiàng)目中的防火要點(diǎn)與防火設(shè)計(jì)處理方案，并從現(xiàn)行最新建筑防火文件標(biāo)準(zhǔn)要求及變電站建筑防火需求實(shí)際等角度，重點(diǎn)探析了本項(xiàng)目電氣設(shè)備和場(chǎng)地及消防通道等防火設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，為我國(guó)變電站建筑中的防火問(wèn)題提供有用參考。

關(guān)鍵詞：土建設(shè)計(jì)；變電站防火設(shè)計(jì)；防火性能；防火問(wèn)題

在土建工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，防火性能一直都是建筑相關(guān)設(shè)計(jì)中需重點(diǎn)考慮的一個(gè)核心問(wèn)題。具有較高防火能力的設(shè)計(jì)方案，既可以為我國(guó)現(xiàn)行的相關(guān)消防設(shè)計(jì)提供規(guī)范引導(dǎo)，又可以有效地防止在建筑使用操作過(guò)程中出現(xiàn)火災(zāi)等重大安全事故。好的土建防火設(shè)計(jì)方案既要確保建筑物間的安全距離與有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)相符合，又要保證建筑物之間具備良好的防火安全性能。因此，只有從設(shè)計(jì)的根源著手，提前關(guān)注建筑完工后可能出現(xiàn)的潛在火災(zāi)隱患，并在土建設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用有效的設(shè)計(jì)方法規(guī)避火災(zāi)隱患，才能做到防患于未然，這樣既能夠有效保護(hù)國(guó)家資產(chǎn)，也能保證我國(guó)建筑安全穩(wěn)定運(yùn)行。

一、土建防火設(shè)計(jì)要求分析

對(duì)大部分建筑物來(lái)說(shuō)，建筑設(shè)計(jì)的基本原則是要同時(shí)考慮到室內(nèi)空間的合理布置，以及室外設(shè)計(jì)的層次感與藝術(shù)感，而不同的建筑物應(yīng)滿(mǎn)足的防火要求也各不相同[1]。《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016-2014）規(guī)定，在建筑中，要對(duì)消防設(shè)備的設(shè)置、防火門(mén)的防火性、安全出口、開(kāi)啟方向的數(shù)量進(jìn)行明確規(guī)定，以便在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以迅速、高效地開(kāi)展滅火工作，通常情況下，每個(gè)防火分區(qū)的安全出口數(shù)量都需要通過(guò)詳細(xì)計(jì)算進(jìn)行確定的，并且至少有兩個(gè)。除此之外，在同一棟建筑中，不同房屋間的布局以及在不同建筑間的房屋安全疏散距離方面，都應(yīng)該與相關(guān)的安全規(guī)范、消防規(guī)范相一致，以免因?yàn)榉课蓍g距不夠大，或者是沒(méi)有足夠的疏散距離而導(dǎo)致建筑的防火及消防系數(shù)下降[2]。

二、土建設(shè)計(jì)中的防火問(wèn)題分析－以北京某變電建筑為例

在本次課題探討過(guò)程中，以北京某一個(gè)35kV變電站的土建工程建設(shè)為例，對(duì)配電所大樓的建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。配電建筑結(jié)構(gòu)主要為鋼筋混凝土，共3層，即地上2層、地下1層，高為10米，所占面積總計(jì)1225.36平方米，建筑物級(jí)別為二級(jí)，主要由2組進(jìn)線(xiàn)構(gòu)成主變壓器架構(gòu)。其中主變壓器的基礎(chǔ)防火設(shè)計(jì)、防火墻的具體設(shè)計(jì)和變電站內(nèi)部相關(guān)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體設(shè)計(jì)要求見(jiàn)表1。

同時(shí)，變電站內(nèi)部消防系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)形式主要為：（1）變電站區(qū)的總體平面布置與建筑防火。在變電站區(qū)的防火設(shè)計(jì)中，要把握好道路的具體寬度以及轉(zhuǎn)彎半徑，引導(dǎo)和對(duì)接道路的轉(zhuǎn)彎半徑等各項(xiàng)指標(biāo)都必須滿(mǎn)足理想的消防要求，保證回車(chē)便利。對(duì)建筑區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照現(xiàn)行的規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，將耐火水平、間距控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)[3]。其中配電綜合樓的實(shí)際建筑體積超過(guò)3500立方米，火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別為戊類(lèi)，耐火等級(jí)為二級(jí)。（2）按照建筑物的耐火等級(jí)進(jìn)行劃分，該建筑物的耐火等級(jí)為二級(jí)。以建筑設(shè)計(jì)消防規(guī)范、防火標(biāo)準(zhǔn)和其他有關(guān)要求為基礎(chǔ)，在變電站內(nèi)部設(shè)置室外消火栓系統(tǒng)；在進(jìn)行內(nèi)部防火設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須與消防管網(wǎng)相結(jié)合進(jìn)行預(yù)設(shè)。

三、變電建筑中的防火要點(diǎn)探析

（一）建筑的防火要點(diǎn)

根據(jù)變電站中各建筑物的特點(diǎn)，可采取不同的防火措施。首先，建筑與建筑、建筑與設(shè)備或其他設(shè)施之間必須保持一定的空間，以滿(mǎn)足各種消防需求；若因場(chǎng)地條件所限，無(wú)法滿(mǎn)足防火及消防安全要求，則必須建立防火隔離墻。其次，為了提高建筑室內(nèi)的耐火能力，室內(nèi)所有設(shè)備和相關(guān)部件都必須符合相應(yīng)的耐火等級(jí)要求（如表2），繼電器室、控制室內(nèi)也都要配置具有較高等級(jí)的防火、防燃材質(zhì)及其設(shè)備，墻面要使用防火板，而且這些板材的耐火性都要經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)測(cè)試，外包板材的數(shù)量、厚度等都要根據(jù)室內(nèi)本身的構(gòu)造和耐火極限進(jìn)行精心計(jì)算后再加以確定[4]。再次，還應(yīng)按照建筑物的耐火等級(jí)來(lái)明確各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體耐火極限，并以此作為選擇防火涂料的依據(jù)，保證涂料的黏結(jié)強(qiáng)度不低于0.05MPa，并在鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)合部適當(dāng)增加涂料的涂層厚度。最后，應(yīng)合理、有效地設(shè)置人員疏散口，以便在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能夠及時(shí)且迅速地引導(dǎo)人員撤離，減少人員傷亡。

（二）防火減壓水箱和轉(zhuǎn)輸水箱的合用

北京某變電站建筑按照1MPa的靜水壓要求，將防火設(shè)置中的消防系統(tǒng)實(shí)行豎向分區(qū)，并將容積為100立方米的轉(zhuǎn)輸、降壓合用水箱設(shè)置在中間設(shè)備層，其他設(shè)備層均設(shè)置36立方米的降壓水箱。在高壓滅火系統(tǒng)中，消防降壓、轉(zhuǎn)輸罐能否配合使用，在業(yè)界一直有爭(zhēng)論，本文建議采用這種配合方式，理由有以下兩個(gè)方面。

1.合用水箱與GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中的有關(guān)理念相符合?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016—2014表示，可將消防轉(zhuǎn)輸水箱作為高位消防水箱；雖然其極大可能是針對(duì)臨時(shí)高壓串聯(lián)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，但其理念是相統(tǒng)一的。

2.將“通知”中的消防理念貫徹到實(shí)際，并分析在火災(zāi)情況下，真正起到救火作用的水是從各級(jí)降壓水箱中提取的。單獨(dú)設(shè)置消防轉(zhuǎn)輸水箱，缺陷在于轉(zhuǎn)輸水源時(shí)，必須經(jīng)過(guò)各級(jí)分流水泵分流至滅火水槽，才能成為有效滅火用水；并用轉(zhuǎn)輸水箱中的每一級(jí)水泵都能對(duì)各個(gè)消防水箱高效供水，從而提高消防系統(tǒng)直接從地下室消防水池取水的可靠性。另外，水箱也有效提升了減壓水箱的實(shí)際容積，既加強(qiáng)了有效滅火用水的體積，也能為各級(jí)滅火水箱有效輸送水源。對(duì)比兩者可見(jiàn)，合用水箱更加有效。

（三）電氣設(shè)備的防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在變電站的土建設(shè)計(jì)中，有大量的易燃易爆物品，給變電站帶來(lái)很大的安全隱患，必須采用隔離的方法來(lái)解決。在獨(dú)立的防爆空間中，許多設(shè)備都有可能發(fā)生火花，所以需要采取一些防爆措施，如插座、開(kāi)關(guān)等應(yīng)安裝在走廊中。變電站中使用最多的設(shè)備是變壓器，其防火安全設(shè)計(jì)也有著很高的要求。因?yàn)槟壳吧袩o(wú)完善的滅火裝備與方案，所以需要在日常工作和生活中加以重視，將其放在重要位置，以達(dá)到合理設(shè)計(jì)的目的[5]。此外，除了要注意與其他設(shè)備之間的距離外，還應(yīng)嚴(yán)格遵守防火圍墻的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)，并積極采取各種預(yù)防舉措。在電站內(nèi)部防火設(shè)計(jì)方面，通常需要在內(nèi)部設(shè)置一道特殊防火墻，其材質(zhì)主要以固定及柔軟的堵料、防火型隔板、形條為主，在電纜支架之間與防火墻進(jìn)線(xiàn)端的電纜上都要涂上防火涂料；室外電纜的連接和各個(gè)電纜支路都要[6]每隔1米設(shè)置一個(gè)阻火段，每隔2米采用防火包裝或防火涂料等填充防火槽。

變壓器自身也有著較高防火要求，應(yīng)明確其具體防火設(shè)備與消防等級(jí)。根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定，主變壓器與電站外配電室、其他生產(chǎn)建筑物之間的距離不能低于10米，如果主變壓器起火，化學(xué)滅火器首選滅火設(shè)備，避免火勢(shì)逐漸擴(kuò)大。若內(nèi)部發(fā)生較大火災(zāi)，則需要合理使用內(nèi)部滅火器、防火墻等，能夠有效防止火勢(shì)蔓延。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以看出，變壓器著火之后，處理相對(duì)較困難。為了能夠?qū)L(fēng)險(xiǎn)降到最低，需要工作人員在具體開(kāi)展工作時(shí)，嚴(yán)格遵守建筑物間的消防安全距離，以保證設(shè)備之間、主變壓器之間能夠有足夠的安全空間。同時(shí)，要建立足夠多的防火墻體，對(duì)防火墻體的耐火性進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn)，并選用具有極高防火性能的材料。[7]

（四）場(chǎng)地及消防通道防火設(shè)計(jì)

在變電站的土建防火設(shè)計(jì)過(guò)程中，消防通道應(yīng)采用便于轉(zhuǎn)彎的環(huán)狀車(chē)道形式，以便消防車(chē)等良好轉(zhuǎn)彎通行。在具體開(kāi)展消防通道的防火設(shè)計(jì)工作時(shí)，要明確合理有效的轉(zhuǎn)彎半徑。發(fā)生事故之后，消防車(chē)要以最快的速度到達(dá)附近，如果場(chǎng)地過(guò)小，可以設(shè)置盡頭式回車(chē)場(chǎng)，占地面積不能少于15平方米。同時(shí)，變電站周邊也要進(jìn)行相應(yīng)的綠化設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際防火標(biāo)準(zhǔn)要求，不能種植較高大的喬木，可以種植相對(duì)較低的灌木類(lèi)植物。[8]

（五）無(wú)人值守土建防火設(shè)計(jì)

應(yīng)根據(jù)變電站的規(guī)模配備相應(yīng)的消防器材（滅火設(shè)備），主要包括：滅火棚、滅火沙池以及消防栓和滅火桶、消防滅火器、滅火鏟等，并配備充足的滅火器，例如，不可裝備泡沫滅火器，可裝備如二氧化碳、干粉和四氯化碳等消防滅火器，并根據(jù)具體擺放標(biāo)準(zhǔn)合理擺放各種滅火器設(shè)備，使發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠迅速取用。此外，還應(yīng)安裝火災(zāi)報(bào)警裝置，其原理是在變電站中安裝一個(gè)煙霧探測(cè)器，通過(guò)煙霧信號(hào)準(zhǔn)確探測(cè)火情，并向相關(guān)人員發(fā)送警示信號(hào)，提醒相關(guān)人員注意對(duì)火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警與監(jiān)控。該系統(tǒng)除了實(shí)現(xiàn)圖像監(jiān)控外，還具備了照明及紅外線(xiàn)報(bào)警等多項(xiàng)功能。

紅外線(xiàn)防火預(yù)警探測(cè)器主要安裝在變電站周?chē)鷫Ρ谏?，?dāng)有人翻墻而入時(shí)，探測(cè)器就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，攝像頭也會(huì)自動(dòng)鎖定目標(biāo)，并記錄目標(biāo)。監(jiān)控中心在接收到報(bào)警信號(hào)后，可以通過(guò)話(huà)筒對(duì)進(jìn)入者進(jìn)行喊話(huà)、實(shí)時(shí)監(jiān)控和驅(qū)趕；每個(gè)變電站都要配備一臺(tái)便攜式紅外線(xiàn)探測(cè)器，它能將紅外線(xiàn)射線(xiàn)照射到被測(cè)對(duì)象上，并在15米以?xún)?nèi)就能檢測(cè)到被測(cè)對(duì)象的溫度。該探測(cè)儀能夠?yàn)檠膊槿藛T檢測(cè)相關(guān)運(yùn)作設(shè)施設(shè)備、引線(xiàn)接頭的溫度情況提供幫助，防止因儀器、設(shè)備和引線(xiàn)溫度過(guò)高而燒毀設(shè)施設(shè)備，進(jìn)而引起火災(zāi)發(fā)生。

結(jié)語(yǔ)

土建設(shè)計(jì)中，防火問(wèn)題關(guān)乎國(guó)家、企業(yè)及個(gè)人的生命安全與經(jīng)濟(jì)利益。由此可見(jiàn)，土建設(shè)計(jì)中的防火問(wèn)題對(duì)民眾生活生產(chǎn)活動(dòng)的重要性不言而喻，尤其是變電站的土建防火設(shè)計(jì)，其防火問(wèn)題和安全性已成為當(dāng)前社會(huì)關(guān)注的主要對(duì)象之一。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，土建設(shè)計(jì)人員要充分明確建筑的防火要點(diǎn)及電氣設(shè)備的有關(guān)防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并針對(duì)場(chǎng)地及消防道、無(wú)人值守的變電站，詳細(xì)進(jìn)行土建防火設(shè)計(jì)，合理解決防火性、消防性和安全性等問(wèn)題，確保有效推進(jìn)土建、基礎(chǔ)防火設(shè)施設(shè)備等建設(shè)，保障人身、財(cái)產(chǎn)安全。

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