工業企業總圖及建筑單體防火設計

孟德云，孫崢

（天津市化工設計院，天津 300193）

工業建筑設計中，防火設計是一項重要的內容，不容忽視。本文將根據工業建筑火災危險性特點，從建筑設計專業的角度對工業建筑防火設計中經常遇到的問題做簡要的評述。

1 工業建筑的火災危險性特點

1.1 起火因素多

現代工業建筑中有大量的電器設備，這些設備安裝或使用不當均可能引發火災。另外，物品自燃、烘烤、熬煉、焊接以及可燃氣體、蒸汽、粉塵燃燒亦可引起火災。

1.2 火災蔓延速度快

工業建筑的樓梯問、電梯井、管道孔洞、電纜井等豎向井道，如果沒有采取防火分割措施，當發生火災時將使火勢迅速垂直蔓延，同時向樓層水平方向蔓延，從而擴大火災面積。

1.3 燃燒猛烈，溫度高，易發生爆炸

廠房、倉庫可燃物多，發生火災時燃燒時間長，火勢猛烈。由于廠房、倉庫空間大，發生火災時若不能采取及時有效的通風排煙措施，將聚集大量不完全燃燒物（以CO 為主）與空氣混合，當達到爆炸濃度極限時，遇到火源便發生爆炸，繼而產生的輻射熱能使火災區域溫度迅速升高至1100～2000℃以上。

1.4 人員疏散困難

工業廠房一般流水線比較長，人員比較稀疏，防火分區面積大，疏散距離較長。火災產生的800℃以上的高溫及煙氣，使人難以生存。

2 工業企業總圖防火設計（平面布局、防火間距、消防通道）

2.1 工業企業平面布局設計

工業企業總平面防火設計，要根據本身及相鄰單位的火災危險性，考慮地形、周圍環境以及風向等，進行合理布局。規模較大的工廠和倉庫，應根據實際需要，合理劃分生產區、儲存區、生產輔助設施區和行政辦公、生活福利區等。同一生產企業內，宜盡量將火災危險性相同或相近的建筑集中布置，以便分別采取防火防爆設施，便于安全管理。要注意風向，散發可燃氣體、可燃蒸汽和可燃粉塵的車間、裝置，應布置在廠區的全年主導風向的下風向。

2.2 工業建筑防火間距設計

工業企業內建筑物應保持一定的防火間距，確定防火問距應考慮以下3 個因素：一是輻射熱的作用；二是滿足撲救要求；三是節約用地。合理設置工業廠房、庫房、辦公建筑、罐區、明火及散發火花地點等之間的防火間距能有效防止火災在建筑物之間的蔓延，為消防滅火和緊急疏散提供充裕的場地。防火間距是根據輻射熱、風向、風速、外墻材料燃燒性能及開口面積大小、室內可燃物種及數量、室內消防設施情況、消防車到達的時間及撲救情況等綜合因素確定的。

2.3 工業企業消防通道設計

合理設置消防通道，可確保發生火災時消防車暢通無阻，迅速到達火場、及時撲滅大火。工業建筑消防通道設置應注意以下幾點：

2.3.1 占地面積大于3000m2的甲、乙、丙類廠房或占地面積大于1500m2的乙、丙類倉庫，應設置環形消防車道，確有困難時，應沿建筑物兩個長邊設置消防車道或設置可供消防車通行的且寬度不小于6 m 的平坦空地。高層工業建筑(高架倉庫)周圍應設置環形消防通道。

當建筑物的沿街部分長度超過150 m 或總長度超過220 m 時，均應設置穿過建筑物的消防車道。

2.3.2 消防車道的凈寬度和凈空高度均不應小于4.0 m。供消防車停留的空地，其坡度不宜大于3%。

2.3.3 供消防車取水的天然水源和消防水池，應設置消防車道。

2.3.4 環形消防車道至少應有兩處與其他車道連通。盡頭式消防車道應設回車道或面積不小于12 m×12 m 的回車場。

2.3.5 消防車道下的管道和暗溝應能承受大型消防車的壓力。

3 工業建筑單體防火設計（防火分區、耐火極限、安全疏散）

3.1 工業建筑防火分區設計

防火分區是指在建筑內部采用防火墻、耐火樓板及其他防火分隔設施分隔而成，能在一定時間內防止火災向同一建筑的其余部分蔓延的局部空間。劃分防火分區的目的和作用就是一但發生火災時，將火勢控制在一定范圍內，阻止火勢蔓延擴大，便于撲救、減少火災損失。

防火分區按其用途和性能可分為水平防火分區和垂直防火分區兩大類。水平防火分區就是用防火墻或防火門、防火卷簾等將各樓層在水平方向分隔為兩個或幾個防火分區。垂直防火分區就是將具有限定耐火極限的樓板和窗間墻將上下層隔開。

廠房或倉庫的防火分區的最大允許建筑面積，應根據其生產類別或儲存物品類別、耐火等級、層數以及單、多、高層和地下、半地下式廠房、倉庫等特性來確定的?；馂奈ｋU性類別是根據生產中使用或產生的物質性質及數量等因素分為甲、乙、丙、丁、戊五個類別。在石油化工行業的甲、乙類多層或高層廠房中，通常采用鋼樓板、鋼格板和鋼筋混凝土樓板，但是有許多穿越數層的設備孔或吊裝孔，對上述情況應把連通部位作為一個整體看待即同屬一個防火分區，但建筑總面積不能超過規定的限定值。常見的水平分隔也都是由上、下兩層樓板之間的樓層作為一個空間來考慮防火分區的。除甲類廠房外的一、二級耐火等級單層廠房，當其防火分區的建筑面積大于規定，且設置防火墻確有困難時，可采用防火卷簾或防火分隔水幕分隔。但實際上用“防火卷簾”代替“防火墻”不能達到“預期”效果，因為防火卷簾在火災發生后才能自動或手動降落，卷簾落定需要一定時間才能起到防火分隔作用，況且防火卷簾長度越長，越難控制，平時也很難維護，火災來臨時，一旦卷簾出現故障，后果不堪設想，損失必然慘重，故在設計中采用防火卷簾應慎重。

3.2 工業建筑的耐火等級與構件的耐火極限設計

廠房、倉庫的耐火等級可分為一、二、三、四級。其構件的耐火極限是在標準耐火試驗條件下，建筑構件、配件或結構從受到火的作用時起，到失去穩定性、完整性或隔熱性時止的這段時間，用小時h表示。廠房、倉庫的耐火等級與耐火極限應符合《建筑設計防火規范》第3.2 條之規定，這里不再贅述。以下討論一下防火墻的耐火極限問題。

甲、乙類廠房及甲、乙、丙類倉庫中的防火墻，其耐火極限不應低于4.00 h，其他廠房(倉庫)不論其耐火等級如何，均可放寬到3.00 h。在多層框架結構工業廠房設計中，防火墻都是支承在框架梁上，有時還會出現上下層防火墻錯位的現象。如果是鋼框架結構多層工業廠房，防火墻支承在鋼框架梁上，如果鋼框架梁沒有做好防火隔熱保護，其耐火極限只有0.25 h。雖然其墻體本身采用的建筑材料符合現行規范的規定，但是遇上火災其防火墻是很難保證在其耐火極限時間內不會破壞而失去應有的作用。這個問題在我們的建筑結構設計中很容易被忽視。究其主要原因是在建筑設計平面圖中布置了防火墻，結構設計只注重防火墻采用的建筑材料種類和墻體自重對框架結構的影響，對于框架梁的耐火極限則很少注意。建筑設計人員對結構構件的耐火極限也很少關心。因此，對于多層框架建筑的非承重防火墻的耐火極限是否需要4.0 h，以及如何保證這類建筑物的非承重防火墻在火災時起到阻止火勢的蔓延，是值得研究的。對于承重式防火墻的耐火極限取決于其自身材料的性能，而對于非承重式防火墻的耐火極限應當取決于兩個因素：一是防火墻本身材料的耐火性能；二是框架結構的耐火性能。

3.3 工業建筑安全疏散設計

防火安全疏散問題，是工業建筑防火設計的重要方面。主要應包括幾個方面的內容：

3.3.1 安全疏散口數量。各類工業建筑物一般均須設置兩個以上的安全疏散口，當建筑物規模較小時，可針對生產的火災危險性類別，設置一個疏散口，并應對建筑面積進行限制，同時，必須在設計說明中詳細說明理由及其對規范的符合性。一般對廠房、庫房的安全出口數量應按《建筑設計防火規范》執行。

3.3.2 安全疏散距離。在建筑設計防火規范中，針對各類工業建筑的使用性質或生產類別、耐火等級、房間位置或層數等不同，對其安全疏散距離均規定了限定值。因此在防火設計中，應根據具體廠房或庫房的設計布局，分別說明各部位的安全疏散距離對規范的符合性。

3.3.3 安全疏散通道（走廊、樓梯、疏散門等）凈寬尺寸。在《建筑設計防火規范》中，針對各類工業建筑主要疏散通道（走廊、樓梯、疏散門等）最小凈寬尺寸，均作出了規定。

3.3.4 疏散樓梯間的類型。室內疏散樓梯間大致可分為一般樓梯間、封閉樓梯間和防煙樓梯間等幾種類型。在《建筑設計防火規范》中，針對工業建筑廠房和庫房的不同使用功能，對樓梯間的選型均有明確的規定，歸納如下：

a.甲、乙、丙類廠房和高層廠房、高層庫房的疏散樓梯應采用封閉樓梯間。

b.高度超過32 m 且每層人數超過l0 人的高層廠房宜采用防煙樓梯間或室外疏散樓梯。

c.丁、戊類的單、多層廠房(高度在24 m 以下)可用敞開樓梯作疏散樓梯。