核電廠建筑防火分隔設計的研究

邱 爽 叢佩生 殷海洋

(1.吉林建筑大學建筑與規劃學院，吉林 長春 130000； 2.東北電力設計院，吉林 長春 130021)

核電廠建筑防火分隔設計的研究

邱 爽1叢佩生2殷海洋2

(1.吉林建筑大學建筑與規劃學院，吉林 長春 130000； 2.東北電力設計院，吉林 長春 130021)

指出建筑防火分隔概念是國家標準GB 50745—2012核電廠常規島設計防火規范編制過程中建筑部分的核心內容，就防火分隔概念的產生、定義以及在核電廠建筑防火設計中的理解和如何運用進行了詳細解釋和分析，新設計概念的提出對于指導核電廠建筑消防設計具有重要意義。

核電廠，防火分隔，耐火極限

1 概述

發展核電的前提是保障核安全，包括火災發生時的消防安全，因此對于核電廠設計來說重要內容之一就是防火設計。

2 防火分隔的概念

在國內核電站防火設計中提出防火分隔概念之前，核電工程多執行美國NFPA標準，法國RCC-I標準，英國BS防火標準系列、英國的FOC(Fire Offices Committee)防火規范[1]以及國內的《火力發電廠與變電站設計防火規范》《建筑設計防火規范》(以下簡稱《建規》)等。我國核電廠常規島的消防設計，首先必須貫徹《中華人民共和國消防法》確定的“預防為主，防消結合”的方針，同時遵循國家核安全導則《核電廠防火》(HAD102/11)的“縱深防御”原則，密切結合全廠進行消防設計，做到統籌兼顧、安全可靠、技術先進、經濟適用。在《核電廠常規島設計防火規范》編制中防火分隔概念的提出正是“縱深防御”原則的核心體現。

2.1 國外防火分隔概念

國外幾個主要的消防體系，如法國和加拿大的RCC-I、美國NFPA-804以及前蘇聯核電站防火設計標準BCH01-87中關于核電廠防火設計對于限制火災蔓延的措施通常是通過采用防火區、防火小區和防火屏障等來實現的。

防火區是在建筑內部采用防火墻、耐火樓板及其他的防火分隔設施分隔而成的空間，能在一定的時間內防止火災向其他部分蔓延的局部空間。

防火小區是防火分隔內的一部分，通過采用不燃燒材料的實體隔斷、管道或空間劃分與防火分隔內其他部分分隔而成的空間。

初中的英語語法詞法方面首先是詞類的介紹，然后是名詞的分類、名詞的數及其所有格；代詞方面有人稱代詞、物主代詞和指示代詞；數詞包括基數詞和序數詞；動詞有be動詞、簡單的情態動詞和助動詞的用法。動詞的時態只講一般現在時、現在進行時和一般過去時，還有簡單的介詞和連詞。句法方面介紹了按照句子用途所分的句子種類，即陳述句、疑問句、祈使句和感嘆句。而以陳述句、一般疑問句、特殊疑問句和祈使句為主，講的都是一些最最基礎的語法知識。教材所配的話題都以貼近中學生生活、人們日常生活的題材為主，樂于為學生所接受。在七年級階段我們可以學習一些簡單的句子成分，比如主語、謂語、賓語、定語、狀語。

防火屏障是設計上能夠防止火焰和煙氣蔓延且具有一定耐火等級、用于受特定防火保護區域分隔的實體隔斷。

防火區、防火小區以及防火屏障是目前國外核電標準體系中常用的概念。防火小區是防火區的一部分，防火屏障是實現核電消防理念的更具體構造，是阻止火災蔓延的細部設計指導方法。

2.2 國內防火分隔概念

國內防火分隔的概念出現在GB 5907—1986消防基本術語中，防火分隔是用耐火建筑構件將建筑物加以分隔，在一定時間內限制火災于起火區的措施。其中耐火建筑構件包括耐火隔墻、防火卷簾和耐火樓板等等[2]。

核電廠設計中防火分隔概念的提出，旨在進一步提高其防火安全水平。定義為：“在建筑內部采用防火墻、耐火樓板及其他的防火分隔設施分隔而成的空間，能在一定的時間內防止火災向其他的部分蔓延的局部空間。”防火分隔包含在防火分區內，是由其中的一個房間或幾個房間構成的特定空間。

核電站中常規島消防設計具有很強的針對性和特殊性,在保護區域數量和系統控制要求方面高于常規的火電廠主廠房設計,更應充分體現縱深防御的設計原則[3]。除了遵守規范外，尚應根據不同的情況進行不同的處理，從而達到維持核電安全系統的完整性。

3 防火分隔的設計

3.1 防火分隔的劃分

核電廠常規島及BOP的建筑布置都應該通過分析和計算火災荷載來劃定防火分隔，而防火分區可以遵照《建筑設計防火規范》總的原則來劃分。

對于汽輪發電機廠房的防火分隔的設計，《核電廠常規島設計防火規范》中規定如下：

汽輪發電機廠房可不劃分防火分區，但廠房內的下列場所應進行防火分隔：

1)電纜豎井、電纜夾層；

2)電子設備間、配電間、蓄電池室；

3)通風設備間；

4)潤滑油間、潤滑油轉運間；

5)疏散樓梯。

汽輪發電機廠房是一個防火分區，規范中規定的上述場所都是內部火災危險性大的場所。其防火分隔設計，應深層次地理解核電的消防理論，進行建筑布置設計。比如當把兩個設備布置在兩個不同的房間內，其中一間構成一個防火分隔，或者通過防火措施對兩個房間之一進行保護，從而形成一個防火分隔，避免兩個設備在一場火災中同時喪失其功能，采取這些非能動的防火措施，防止共模失效。當發生火災時，其火荷載可能影響完成同一安全功能的冗余設備時，應根據火災的特性和需要保護的設備，采取防火隔離和阻止火災蔓延的措施，并進行潛在共模失效的鑒定，即薄弱環節分析，確保所有共模失效已被排除或對所遭受的風險可評估。

汽輪發電機廠房內在滿足疏散距離要求的前提下布置疏散樓梯間，每個疏散樓梯間應劃分為一個防火分隔，封閉樓梯間即可，當不能天然采光和自然通風時，應按防煙樓梯間的要求設置。

其他常規島BOP廠房的設計也應遵照這個原則，對其中火災危險性大的房間或者設備，比如電氣配電間、電纜夾層、電纜豎井等都應劃分成不同的防火分隔，將火災危險性降到最低，阻止火災的蔓延。

核電廠的庫房類、機加車間等建筑規模較大，無論是EPR，CPR，AP1000機型均采用冗余、多樣性、非能動的設計理念，加上核電廠的運行管理不同于常規火電廠，使得核電廠備品備件的儲存量大、種類多，因此在這些輔助車間及庫房應根據不同的生產性質、儲存物品的火災危險性特點，劃分不同的防火分區，并且在防火分區內部根據火災危險性分別設置不同的防火分隔。

3.2 防火分隔的耐火極限

美國NFPA-804中，防火分隔耐火極限的規定為“形成隔離防火分隔的隔火障應具有3 h耐火等級”；法國RCC-I規定為“對內有與安全相關部件的防火分隔耐火極限為1.5小時，對防火和防污染區耐火極限為2小時”等等。諸多標準中都規定了不同區域的防火分隔構件的耐火極限，國外規范非條文性規定，通常是經過火災荷載計算分析，對不同防火分隔構件采取不同的措施。

《核電廠常規島設計防火規范》編制中考慮到與《建規》協調以及編制原則，未制定防火分隔的耐火極限規定，其數值可參考

表1。

表1 建筑構件的耐火極限

3.3 防火分隔區域的安全疏散

防火分隔區域的安全疏散總的原則應該滿足規范中關于安全疏散條文的規定，并且考慮當任何一點發生火災時，都能安全地疏散到安全區域。由于防火分隔的設置是根據火災危險性決定的，和建筑面積沒關系，因此當防火分隔面積較大時，應根據具體的情況設置不同的疏散通道，同時兼顧安全疏散距離，有些防火分隔只是為了設備而設置的，為了阻止火災蔓延，建筑面積很小，只有檢修時有人，這時應該考慮檢修人員的疏散即可。對于設備房間的布置，如電氣盤柜，應注意設置環形通道，以便人員從不同的方向疏散，避免出現死角。

4 結語

設置防火分隔是核電廠建筑防火設計不同于常規火電的主要體現，也是體現核電建設的重要性。核電防火設計除了建筑布置、疏散、構建耐火等等外，還應考慮設備本身防火設計、建筑通風設計、火災報警設計、自動滅火設計等等，相互依托，共同作用，才能達到核電防火的要求。只有在實際工程中深刻體會，掌握核電消防的精髓，吸取國外標準的精華，靈活掌握運用，才能真正做到“縱深防御”“層層設防”，提供安全可靠的核電運行環境。

[1] 龍國慶.核電站消防系統設計綜述[J].給水排水，2007(3)：88-91.

[2] 趙 雷.防火分隔新理念及其應用[J].消防技術及產品信息，2010(9)：3-5.

[3] 李 波，黃艷君.核電站中常規島消防設計特點[J].核電工程技術，2007(12)：103-104.

Reserch on building fire barrier design of nuclear power plants

Qiu Shuang1Cong Peisheng2Yin Haiyang2

(1.SchoolofArchitectureandUrbanPlanning,JilinJianzhuUnivercity,Changchun130000,China；

2.NortheastElectricPowerDesignInstitude，Changchun130021,China)

During the compiling， the concept of fire barrier is the core content of building part in the national standard ofCodeforDesignofFireProtectionforConventionalIslandinNuclearPowerPlants(GB 50745—2012). The concept of fire barrier is the core content from the generation and definition of the concept of fire barrier, to make a detailed explanation and analysis on understanding and application in building fire protection design of nuclear power plants. The proposing of the new design concept has an important significance for guiding the building fire protection design of nuclear power plants.

nuclear power plant, fire barrier, fire resistance rating

2015-02-01

邱 爽(1972- )，男，講師； 叢佩生(1970- )，男，高級工程師； 殷海洋(1972- )，男，高級工程師

1009-6825(2015)11-0125-02

TU998.1

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