郝智宏

1. 天地科技股份有限公司 北京 100013

2. 中煤科工開采研究院有限公司 北京 100013

1 建筑防火的基本概念

1.1 火災(zāi)危險性分類標(biāo)準(zhǔn)

通過對建筑結(jié)構(gòu)防火要求了解后得知，應(yīng)高度重視對各種危險物品的保管和貯存，在采用合理管控方式后，通過相關(guān)防火設(shè)計(jì)方式來節(jié)約大量建設(shè)成本，與此同時，管理人員應(yīng)積極的對對生產(chǎn)或貯存物品的火災(zāi)危險性應(yīng)進(jìn)行分類。結(jié)合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，生產(chǎn)的火災(zāi)危險性及儲存物品的火災(zāi)危險性大致分為甲、乙、丙、丁、戊五類[1]。

1.2 材料的燃燒性能

(1) 非燃燒體

應(yīng)用不能燃燒的材料制成的構(gòu)件可以簡單的稱為非燃燒體，而非燃燒系數(shù)主要是指應(yīng)用一些不易燃燒、在高溫環(huán)境下不易起火的生產(chǎn)材料，例如，建筑中采用的金屬材料和天然或人工的無機(jī)礦物材料是常見的非燃燒材料。

(2) 難燃燒體

使用不易燃燒的材料制成的構(gòu)件即可稱為難燃材料，假如制造商應(yīng)用易燃物品而制應(yīng)用難燃材料將其包裹后，也會起到高溫作用時難起火，難微燃，難炭化的效果，一旦沒有大量的火源存在，燃燒或微燃材料的火苗將短時間內(nèi)迅速熄滅。例如，瀝青混凝土、經(jīng)過防火處理的木材、用有機(jī)物填充的混凝土和水泥刨花板是常見的難燃燒體之一[2]。

(3) 燃燒體

使用燃燒材料制成的構(gòu)件可以稱為燃燒體，燒材料系指在空氣中受到火燒或高溫作用時立即起火或微燃，且火源移走后仍繼續(xù)燃燒或微燃的材料，如木材等。值得一提的是，材料的燃燒性和建筑構(gòu)件的定義和性質(zhì)存在著極大的差別，，雖然材料不易燃和難燃的狀態(tài)和耐火極限有相似之處，但是兩者還存在很大差別，例如，鋼材結(jié)構(gòu)它屬于不燃物體，可是卻具有一定的耐火極限，在沒有采取保護(hù)措施時，僅僅存在16min的耐火極限。因此，在使用相關(guān)構(gòu)件時，不但要關(guān)注材料的燃燒特點(diǎn)，還需要熟悉不同材料的耐火機(jī)極限。

1.3 確定火災(zāi)危險性類別的方法

針對對不同建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火設(shè)計(jì)過程中，確定確定生產(chǎn)工藝或貯存物品的火災(zāi)危險性類別是首要的前提，在對相關(guān)物品進(jìn)行分類保管后，結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，引進(jìn)科學(xué)的處理方法對其采取相應(yīng)的防火管理。例如，對單一物品進(jìn)行生產(chǎn)和保管時，應(yīng)結(jié)合具體的火災(zāi)危險等級對物品進(jìn)行分類，如果在同一車間生產(chǎn)或貯存物品具備的危險性各不相同，按照防火要求按火災(zāi)危險性最大的部分處理，假如火災(zāi)危險性大的部分小于車間或防火分區(qū)面積的5%(丁、戊類生產(chǎn)廠房的油漆工段小于11%)，一旦發(fā)生意外安全事故，就不會大面積的向外擴(kuò)散，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)火苗蔓延趨勢，有針對性的采取管控措施。另外，針對那些少數(shù)量的生產(chǎn)過程中使用或生產(chǎn)易燃或可燃物質(zhì)，因其不具備燃燒或者起火的必要條件，就應(yīng)根據(jù)物品實(shí)際性質(zhì)進(jìn)行火災(zāi)危險性歸類。即使貯存的物品不是易燃或者是屬于難燃狀況的，一些貴重的儀器、機(jī)器設(shè)備都需要包裹一層可燃的木箱和紙箱，如果可燃物品重量占總重量的1/4后[3]，可以將其火災(zāi)危險確定為丙類。

2 工業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)方法

2.1 明確設(shè)計(jì)范圍

工業(yè)建筑設(shè)計(jì)師應(yīng)全面了解各個結(jié)構(gòu)的具體情況，在對整個建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃后，會同多個部門，制定科學(xué)完整的工業(yè)平面設(shè)計(jì)方案在，密切關(guān)注相關(guān)防火要點(diǎn)后，對設(shè)計(jì)過程中的不足之處進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，在注重建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的諸多細(xì)節(jié)后，嚴(yán)格按照招標(biāo)方的施工要求，在各個技術(shù)部門共同配合下，達(dá)到預(yù)設(shè)的工作效果。

2.2 明確防火安全目標(biāo)

(1) 總體目標(biāo)

明確工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的防火安全目標(biāo)是工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的總目標(biāo)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)的防火技術(shù)，對建筑內(nèi)部的各個區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格的防火管控，在逐步降低火災(zāi)事件發(fā)生概率的同時，減少建筑企業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

(2) 功能目標(biāo)

這是總體目標(biāo)劃分的一個子目標(biāo)，應(yīng)在保證廣大人民群眾生命財產(chǎn)的基礎(chǔ)上，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部發(fā)生起火事件時，應(yīng)快速的將室內(nèi)人群轉(zhuǎn)移到安全地帶 ，為后續(xù)滅火處理創(chuàng)設(shè)諸多有利條件。

(3) 性能目標(biāo)與相關(guān)指標(biāo)

采用各種細(xì)化方式將性能指標(biāo)進(jìn)行收集和匯總，并通過相關(guān)方式對對性能目標(biāo)以及有關(guān)指標(biāo)的適用性以及科學(xué)性要進(jìn)行評判，全面深人的分析防火設(shè)計(jì)方案，在及時查找諸多問題后，一旦發(fā)現(xiàn)防火管理工作中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，要及時的進(jìn)行修正[4]。

3 地面建筑耐火等級、層數(shù)及防火分區(qū)的最大允許建筑面積育平面設(shè)置

3.1 火災(zāi)危險性分類及耐火等級

結(jié)合各種火災(zāi)事件危險性的所屬類別，科學(xué)、準(zhǔn)確的選出地面工業(yè)建筑的耐火等級，合理設(shè)定出建筑的實(shí)際層數(shù)及占地面積，這是當(dāng)前防控火災(zāi)發(fā)生及涉及范疇擴(kuò)大、減少火災(zāi)帶來的損失承擔(dān)的一種可行辦法。按照產(chǎn)生的不同火災(zāi)危險性，針對失火風(fēng)險高、蔓延快速及補(bǔ)救難度大的建筑，對其耐火等級、建筑層數(shù)及總面積均提出較高的要求。比如汽油庫、煤氣站等建筑物的防火等級均要達(dá)到二級；鍋爐房，鑄工及鉚焊車間防火等級同樣達(dá)到二級，適用條件如下：蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量≤4t/h，熱水鍋爐額定出力≤2.8MW時防火等級是三級，鑄工、鉚焊車間建筑面積＜1000m2可以為三級。

3.2 廠房層數(shù)及防火分區(qū)的最大允許建筑面積

參照煤礦地面工業(yè)建筑生產(chǎn)火災(zāi)的危險性分類及所屬耐火等級，便能合理的確定出建（構(gòu)）筑物的防火分區(qū)、最多層數(shù)及最大面積。部分見表1[5]。

表1 廠房的耐火等級、層數(shù)及防火分區(qū)的最大允許建筑面積

除了滿足表1 內(nèi)的要求之外，廠房防火分區(qū)面積及平面部署還需關(guān)注如下幾點(diǎn)事宜：

(1) 運(yùn)用防火墻分隔不同防火分區(qū)，除了甲類廠房之外耐火等級達(dá)到一、二級的單層廠房，如果其防火分區(qū)的建筑物面積在表2內(nèi)規(guī)定值以上，并且布置防火墻的操作難度較高時，可以嘗試運(yùn)用防火卷簾門進(jìn)行分隔。

(2) 廠房及倉庫中安裝自動滅火系統(tǒng)時，各個防火分區(qū)的最大允許建筑面積是表1內(nèi)規(guī)定值的2倍。

(3) 嚴(yán)禁在甲、乙類廠房中設(shè)置辦公室、休息室等，如果一定要和該廠房“相鄰式”建設(shè)時，明確要求其耐火等級不可低于二級，且要配置耐火極限≥3h的不燃型防爆墻分隔，并開設(shè)運(yùn)行狀態(tài)獨(dú)立的安全出口。

(4) 如果要在丙類廠房中布置休息室、辦公室，則要運(yùn)用耐火極限≥2.5hh的不燃體隔墻及≥1h的樓板和廠房分隔，并且要布置≥1個獨(dú)立型安全出口。如果隔墻上有設(shè)置互聯(lián)互通的門這一要求時，則要運(yùn)用乙級防火門。

(5) 廠房中建造丙類車庫時，一定要運(yùn)用防火墻育耐火極限≥1.5h的樓板將其和廠房分隔。

(6) 不要在甲、乙類廠房中或貼臨建造變、配電所，也不能將其布置在廣泛彌漫爆炸性氣體、粉塵的危險區(qū)段中。針對供甲、乙類廠房專用的10kV及以下的變、配電所，當(dāng)準(zhǔn)許用防火墻分隔時，一面可以貼臨廠房建設(shè)，且要和國家現(xiàn)行的規(guī)范要求相吻合。如果乙類廠房的配電所一定要能在防火墻上實(shí)現(xiàn)開窗時，要為其布置不密封式穩(wěn)固的甲級防火窗。

(7) 嚴(yán)禁在倉庫中布置職工宿舍，防火等級是甲、乙類的倉庫，其內(nèi)不可以設(shè)置辦公室、休息室[6]。

(8) 只有燃煤鍋爐房總蒸發(fā)量≤4t/h時準(zhǔn)許使用耐火等級達(dá)三級的建筑，其他類型的鍋爐房都要求運(yùn)用耐火等級是一、二級的建筑。

4 工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中存在的防火設(shè)計(jì)問題

首先，近年來，國家的城建管理部門根據(jù)當(dāng)前防火現(xiàn)狀對民用建筑結(jié)構(gòu)制定了完整的施工標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)法律法規(guī)條例，卻沒有重點(diǎn)對工業(yè)建筑防火標(biāo)準(zhǔn)及一些具有特殊性質(zhì)的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃。在實(shí)踐過程中，防火設(shè)計(jì)人員并沒有從真正意義上理解工業(yè)建筑內(nèi)部各類產(chǎn)品的生產(chǎn)、存儲流程及產(chǎn)品性能，僅僅憑借個人自身經(jīng)驗(yàn)對部分工業(yè)建筑產(chǎn)品作出簡單的防火操作，還有些設(shè)計(jì)人員沒有及時更新并學(xué)習(xí)先進(jìn)的防火處理方法，采用傳統(tǒng)守舊的防火方式對工業(yè)建筑產(chǎn)品進(jìn)行管理，造成部分企業(yè)的防火設(shè)計(jì)方案存在諸多漏洞；其次，部分企業(yè)的員工沒有具備防火安全管理意識，在忽略防火設(shè)計(jì)工作的同時[7]，導(dǎo)致后期防火設(shè)計(jì)工作不能達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；最后，防火設(shè)計(jì)的不足之處，還包括對工業(yè)建筑材料的選擇，部分防火設(shè)計(jì)工程師沒有高度關(guān)注建筑材料的使用效果，在沒有對建筑結(jié)構(gòu)性能檢測的同時，過于盲目的選擇一些普通民用材料進(jìn)行日常的防火設(shè)計(jì)，會為后期工業(yè)建筑設(shè)計(jì)投產(chǎn)使用埋設(shè)諸多安全隱患。如設(shè)計(jì)時采用大量普通玻璃外窗，發(fā)生火災(zāi)時，玻璃易爆裂產(chǎn)生大量飛濺碎片，傷及疏散和救援人員。另外，還有些建筑企業(yè)為了謀取更大的經(jīng)濟(jì)利益，低價采購一些沒有較高防火性能的建筑生產(chǎn)材料，在忽略各種材料的燃燒特點(diǎn)后，導(dǎo)致后期發(fā)生著火事件。值得重點(diǎn)說明的是，如果工業(yè)建筑內(nèi)部安設(shè)的消防設(shè)備成本相對較低，這些因素均對建筑自身的防火性也起著不利影響。

5 提升工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中防火設(shè)計(jì)的整改措施

工業(yè)建筑施工項(xiàng)目的開展離不開對整個建筑結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)，這就要求整個防火設(shè)計(jì)方案要具備策劃、設(shè)計(jì)、施工文件、施工管理到后期維護(hù)多個環(huán)節(jié)，以達(dá)到國家規(guī)定的防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在此過程中，工業(yè)設(shè)計(jì)人員還應(yīng)不斷拓寬防火設(shè)計(jì)的具體方法，根據(jù)工業(yè)建筑內(nèi)部產(chǎn)品生產(chǎn)、貯存流程確保其防火性能得到明顯提高。首先，在防火設(shè)計(jì)研究前期，應(yīng)邀請一些防火經(jīng)驗(yàn)豐富、工作能力較強(qiáng)的消防專家[8]，在各個人員共同交流分析的基礎(chǔ)上，制定合理的設(shè)計(jì)方案，并通過多方消防專項(xiàng)評審確保方案的可執(zhí)行性。與此同時，在進(jìn)行防火總規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)工業(yè)建筑的整體結(jié)構(gòu)確定合理的防火間距。例如，可以在前期模擬實(shí)驗(yàn)過程中，對火災(zāi)發(fā)生環(huán)境進(jìn)行基礎(chǔ)模擬，進(jìn)一步了解易燃易爆效果的基礎(chǔ)上，了解其給建筑物帶來的沖擊荷載和性質(zhì)，精準(zhǔn)計(jì)算出所必須的緩沖距離，從而確定工業(yè)建筑的安全防火邊界。在此過程中，消防管理人員應(yīng)采用相關(guān)管控方式對疏散通道的寬度進(jìn)行調(diào)整，并綜合考慮火災(zāi)發(fā)生的各類影響因素，幫助各類人群能夠通過多種方式進(jìn)行逃生，與此同時，消防車道及撲救場坪的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的地理?xiàng)l件和空間環(huán)境，采用環(huán)形的設(shè)計(jì)方法和消防路線對工業(yè)建筑物附近的道路進(jìn)行規(guī)劃，在實(shí)際的道路設(shè)計(jì)中，應(yīng)對內(nèi)救援消防車輛救援路線和社會車輛分設(shè)不同的通道，避免出現(xiàn)交通堵塞的狀況，為消防車順利開展救援工作奠定夯實(shí)基礎(chǔ)[9]。

其次，應(yīng)建立適量的應(yīng)急出口和備用的能源、照明、通信，煙感器及滅火系統(tǒng)，以豐富工業(yè)建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容，建筑企業(yè)應(yīng)投入大量建設(shè)資金，引進(jìn)先進(jìn)的消防設(shè)備來保證火災(zāi)發(fā)生時能夠被完全利用，在對整個工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的布局完全了解后，科學(xué)的對防火區(qū)域進(jìn)行劃分，在堅(jiān)持防火、放煙、防毒的區(qū)域防火原則后，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)的防火墻[10]，在具體應(yīng)用期間，要選用性能較佳的防火材料，避免建筑內(nèi)的火災(zāi)快速蔓延或產(chǎn)生其他不利影響。

最后，要采用多種方式對工業(yè)建筑的外立面進(jìn)行加強(qiáng)管理，由于工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)最脆弱的一般就是防火等區(qū)域，如果僅僅使用一些普通型號的玻璃和門窗，就只能起到抗風(fēng)、抗水的基礎(chǔ)防護(hù)效果，這也會導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生而無法控制的局面，對此，設(shè)計(jì)師應(yīng)具備專業(yè)的知識，利用先進(jìn)的立面設(shè)計(jì)理念，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，盡量避免設(shè)置多余的普通門窗，加強(qiáng)防火門窗等部件的設(shè)置和監(jiān)督，合理設(shè)置抗暴及泄爆墻體。

6 結(jié)束語

總而言之，煤礦地面工業(yè)建筑防火設(shè)計(jì)會受到外界各種環(huán)境因素的影響，建筑企業(yè)的管理部門首先應(yīng)做到統(tǒng)籌規(guī)劃，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的防火方案，避免各種施工風(fēng)險事件的發(fā)生，其次，應(yīng)投入適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)資金，采購一些質(zhì)量較高的生產(chǎn)建筑材料，學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的防火處理技術(shù)，在因地制宜、具體問題具體分析后，確保工業(yè)防火設(shè)計(jì)理念能夠廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)[11]。