淺談某核電廠除鹽水廠房建筑設計

【摘要】從平面空間組合、空間體塊關系、特殊工程做法、防火防爆設計、節能設計等多角度淺談某核電廠除鹽水廠房的建筑設計。

【關鍵詞】除鹽水廠房；建筑設計；防腐蝕；防火防爆；節能設計

1、項目情況概述

某核電廠除鹽水廠房位于某沿海城市，處于夏熱冬暖地區，該建筑屬于工業建筑中的廠房建筑。建筑的主要功能是處理來自核電廠廠區生產水系統的水，向核電廠的常規島、核島、BOP等建筑提供符合水質及水量要求的除鹽水。廠房建筑層數為一層，建筑高度約13.6m，建筑面積約2700m2。屋面防水等級為I級。

2、平面空間組合

除鹽水廠房主要由除鹽間，酸堿計量間、加藥間等工藝用房，水泵間、鼓風設備間等工藝設備用房，加氨及氨貯存間，化驗間等實驗用房，控制室及檢修間，附屬設備用房及衛生間、淋浴間等組成。工藝及工藝設備用房與除鹽間并行布置，控制室、化驗間等實驗用房及附屬用房獨立在一側，與主體廠房相連通。因除鹽水廠房西北側有酸堿儲罐，與工藝用房需連通，故將工藝用房放在建筑的西北角，而易發生爆炸的加氨及氨貯存間既要滿足工藝流程的合理性又要遠離酸堿儲罐遠離其他使用房間單獨布置，將其放于主廠房的西南側，與其他房間及附屬建筑的實驗用房區域用抗爆墻分隔開。

3、空間體塊關系

廠房主體部分除鹽間為13.6米高，鋼筋混凝土框排架結構，屋面為T型鋼屋架。工藝用房、工藝設備用房及加氨和氨貯存間一側的附跨為8.9米高，鋼筋混凝土框架結構，屋面為鋼筋混凝土屋面。控制室、實驗用房、附屬用房等附屬建筑部分為7.2米高，鋼筋混凝土框架結構，屋面為鋼筋混凝土屋面。

4、特殊工程做法

a）墻體做法

除鹽水廠房內除鹽間及工藝和工藝設備用房所在區域墻體需承載大量工藝及各專業的管道、電纜橋架等，對墻體的承重能力有較高的要求。整個建筑的填充墻均選用240mm厚的混凝土實心磚，強度等級為MU20，水泥砂漿Mb15。

b）防腐蝕設計

除鹽水廠房中工藝用房、除鹽間、加氨及貯存間和化驗等實驗用房均有不同濃度的酸性或堿性液體，本廠房的防腐蝕設計也是建筑設計中較為重要的一塊。工藝用房酸堿計量間中的工藝設備內液體為濃度高達31%的鹽酸和濃度高達32%的氫氧化鈉，房間內設圍堰，將可能會有液體泄漏的設備及液體溝道圍起來，防止有腐蝕性的液體溢出。并在地面、墻裙、圍堰頂面、側面均貼耐酸磚，墻面上部、頂面均做環氧漆防腐蝕。其他工藝用房如加藥間、化學清洗裝置間、藥品貯存間等房間的設備中及溝道內均有稀釋的鹽酸和氫氧化鈉溶液以及各種還原劑、氧化劑、凝聚劑、除垢劑等，對房間及溝道內的裝修防腐均有較高要求。房間六面體均做防腐，地面做環氧膠泥面層，墻面及頂棚做環氧漆。加氨間設備內有濃度為10%的氨溶液，氨貯存間內有裝有濃度99.60%液氨的氨鋼瓶，氨溶液等屬于堿性液體且液氨易燃易爆，為防止產生火星引起爆炸，地面面層材料除需考慮防堿性腐蝕外，還需采用不發火材料，故地面做不發火環氧砂漿面層，墻面及頂棚做環氧漆。本子項內溝道連通除鹽間、主要工藝房間及工藝設備用房，溝道及蓋板均采用玻璃鋼防腐。

5、防火防爆設計

a）防火設計

本廠房加氨及氨貯存間中的液氨火災危險性分類為乙類，此部分面積共77m2，占整個建筑面積的2.9%，小于5%，故整個廠房火災危險性分類為戊類，耐火等級為二級，共一個防火分區。不少于2個對外的安全出口，安全疏散、疏散寬度及距離均滿足規范要求。墻、柱、樓板等構件及吊頂裝修均滿足耐火等級二級對構件的要求。

b）防爆設計

加氨及氨貯存間的外墻，加氨及氨貯存間與其他房間之間的隔墻采用抗爆墻，即配筋混凝土實心磚墻，抗爆墻的耐火極限不小于3小時。根據防火規范要求，加氨及氨貯存間應設置泄壓設施。根據泄壓面積公式：A=10CV2/3（A-泄壓面積，V-廠房的容積，C-泄壓比），查防火規范表3.6.4得，氨的泄壓比為不小于0.030。經過計算，加氨及氨貯存間的泄壓面積需不小于23.57m2。加氨及氨貯存間外門窗面積共24.66m2，已滿足泄壓面積要求，即采用輕質外門窗泄爆。泄爆門窗的單位質量不大于60kg/ m2，玻璃采用安全玻璃。

6、節能設計

該除鹽水廠房位于夏熱冬暖地區，建筑物應滿足夏季防熱、遮陽、通風降溫等要求。同時還應考慮防潮、防雨、防洪和防雷擊，并注意防臺風、暴雨襲擊及鹽霧侵蝕。除鹽水廠房的外墻為240mm厚的混凝土實心磚墻，除鹽間的屋面做法為壓型鋼板復合保溫隔熱三元乙丙橡膠卷材防水屋面，其他附跨屋面為鋼筋混凝土屋面。外墻采用30mm厚膨脹玻化微珠保溫隔熱砂漿；鋼屋面采用100（50+50錯縫）厚憎水巖棉板保溫；鋼筋混凝土屋面采用50mm厚擠塑型聚苯乙烯泡沫塑料板保溫。

結語：

核電廠除鹽水廠房的建筑設計相比于其他工業建筑設計的特點及難點主要為內裝修防腐蝕設計及防爆泄爆設計。且建筑內有大量工藝管道及其他專業的橋架，內部空間設計及外立面門窗設計時均需考慮。除鹽水廠房的建筑設計在滿足工藝系統流程的基礎上，更要兼顧廠房空間內的安全、耐用、經濟、美觀，以人為本，便于使用且滿足職業衛生安全標準，體現核能這一新型綠色清潔能源的特征，為創造核電廠區簡潔、明快、大氣、清新的形象增光添彩。

參考文獻：

[1]建筑設計防火規范，GB50016-2014.

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