張圣楠
建筑設計專業在水利工程建設中是小專業。在眾多現行國家水利規范之中,建筑設計部分常作為配套工程,只有章節出現,缺少詳盡的工作指導。然而,建筑防火疏散設計是水利工程安全建設的重要環節,也是必經環節,應當給予足夠重視。作為水利項目的建筑師,往往在工作中對于水利建筑的防火疏散問題有諸多疑惑之處,針對這種狀況,作者試結合自身工作情況對常見水利泵站類建筑防火疏散問題進行一些有益討論。
在泵站建筑設計中,最常用的防火規范是《水利工程設計防火規范》(GB50987-2014)、《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)以及其他專業對建筑部分的規定。然而在具體運用過程中,存在指導盲區,例如《水利工程設計防火規范》(GB50987-2014)中5.1.1條,雖然規定主廠房和多層副廠房最大防火分區最大占地面積不限,但未說明主副廠房相臨的情況下是各自形成一個防火分區還是共同組成一個防火分區。
不同于一般辦公、住宅類建筑,由于水利工程的特殊性,水利泵站常建于城市邊緣或交通不便的荒野地區,泵站除了發揮主體功能外,還常有管理人員將其作為生活、辦公之地,功能復雜。一般泵站維護管理人員較少,但也有辦公與泵站緊密結合的例子,泵站的副廠房與辦公用房合并,辦公用房面積甚至達到副廠房總建筑面積一半以上,這種情況下副廠房稱之為“綜合樓”更為合適。建筑主體功能變換之后,在實際操作中防火疏散設計是按工業建筑還是民用建筑計算無法明確,建筑師只能憑工作經驗設計。
泵站建筑相較于一般民用建筑來說,為了配合水利工程生產需要,平面布置簡單,各類流線設計直接便捷,常見泵站平面功能分區主要有主廠房和副廠房。主廠房包括水輪發電機組、電機設備和安裝檢修間;副廠房通常是配合主廠房電機工作的附屬用房,包括其他機電設備用房,以及用于辦公值班的用房。一般說來,水利泵站建筑平面主副廠房關系有分離式、平行并列式和鏈接式,見圖1。
對于(a)型平面關系,主副廠房分離,總體布局時只需要考慮兩個建筑單體的防火間距,內部不存在人員流線交叉,也不存在生產廠房和輔助用房相互防火隔離的問題。(b)(c)型存在共用安全出口的情況,防火設計較復雜。
建筑防火疏散設計需要考慮的因素是多方面的,總的來說主要可以分為以下幾點: (1)在全局高度審視建筑物與周圍環境的關系。建筑物內部的疏散路線設計是為了讓人員迅速撤離到達室外,必須排除影響室外人員進一步撤離或者阻隔消防車實施撲救的障礙。(2)考慮生產性房間設備火災危險性大小,一般說來火災危險性不僅根據房間功能確定,還要結合實際工作過程中房間用途和房間性質,進行綜合判斷。(3)嚴守規范,適當高于規范。規范的條文具有一定滯后性,并且在泵站建筑防火疏散中,由于缺少某些明確指令,可能因建筑師個人理解上的偏差導致錯誤解讀規范。(4)防火與滅火相結合。加強自動滅火設施配備,有助于短時間控制火源擴大,這需要建筑與其他專業協調設計,在此不多贅述。
水利泵站建筑物多建于郊野,但有些水利項目征地緊張,泵站場地狹小。在泵站建筑進行總圖布置時應該考慮到消防車進場滅火的可能性,設置消防道路,必要時設置消防環道,以及消防回車場。如果泵站位置消防車無法達到,則考慮設置消防水箱、消防池。建于市區建筑物密集地區的泵站,還應注意避開周邊易燃易爆場所,與周圍建筑物保持足夠的防火間距。
泵站建筑主要由主廠房、副廠房組成,兩者同為地上建筑時雖防火分區面積不限,但結合布置時應當考慮相互之間的火災影響,設置防火門、防火墻阻隔。地下主副廠房結合布置時,除滿足自身防火分區規定,同樣也要相互設置防火構件。(b)型平面副廠房電氣房間均采用防火門,(c)型平面則常在主副廠房連接處設防火門,防火門的等級由電氣房間火災危險性確定。在一些實際案例中,還有辦公會議室等房間設置在主廠房,這都需要用防火構件隔斷。副廠房如果和辦公結合,辦公樓層則需要按辦公類建筑設計防火分區。

圖1 常見水利泵站建筑主副廠房布局圖
安全出口設置應當遵守的原則有緊密結合疏散通道、出口位置簡單便捷、符合人的行為習慣。通常情況下一個防火分區的兩個安全出口盡可能分開布置,避開窄通道,以防緊急疏散人群堵在門口。面積不大或者人員較少的泵站一般設置兩個出口,特殊情況下設置一個,具體條件詳見《水利工程設計防火規范》(GB50987-2014)。
(a)(b)型泵站主副廠房為低層或多層時,需根據一層以上建筑實際使用功能確定疏散樓梯個數和最大疏散距離。(c)型泵站主副廠房共用一個疏散通道作為第二安全出口時,防火門應用甲級防火門。
泵站類建筑除了采用上述建筑防火疏散措施外,還應同時選取其他消防技術手段,建筑與消防專業密切結合、協同設計,才能形成安全建筑防火的健康體系。在水利工程不斷精細化建設的同時,泵站作為常見并且重要的一類水利設施,未來更是要求設計者不斷優化完善內部防火疏散設計,為安全生產構筑基礎防線