工業建筑的防腐和防火設計分析

袁中勝

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州貴陽 550081）

0 引言

工業生產都是在工業建筑內進行的，而大部分工業生產過程中都會使用大量的酸堿鹽和其他化學藥品，這些藥品很多都具有腐蝕性或氧化性，并以各種形式分散在工業建筑當中，在這些藥品長久的侵蝕作用下工業建筑的結構會受到明顯損壞，一些藥品還會發生化學變化而產生熱量，如不能及時使熱量散失，往往會因局部熱量聚集而發生火災。因此，做好工業建筑的防腐和防火工作，是安全生產的基礎。

1 防腐和防火設計的基本要素

就工業建筑防腐設計而言，通常要遵循以下三點原則：①針對工業建筑內部布局進行合理設計，最大限度縮小侵蝕介質的侵蝕范圍，例如某工廠在生產過程中經常產生大量酸性氣體，那么就需要對工廠的地形進行勘察，確定工廠附近的盛行風向，沿著這個方向進行通風設計，并對其他區域進行封閉設計，讓廢氣只能在管道內流動；②盡可能稀釋侵蝕性介質后再行排放，這種設計主要針對產生大量廢液的工廠，通常來說，濃度高的酸堿鹽對于建筑的侵蝕作用更強，因此這些侵蝕介質稀釋以后可以大大減緩建筑結構的損壞速率；③注重對建筑的力學結構進行優化設計，并選擇抗侵蝕的高分子材料作為輔助。

就工業建筑防火設計而言，一方面，要結合實際情況進行研究，明確研究的工業建筑承擔什么用途，并進一步分析建筑內生產活動的火災危險性，通常來說，建筑類型不同，建筑的防火方案也是不同的；另一方面，設計中必須遵循相關的規范標準，做到科學合理[1]。

2 工業建筑防腐設計要點

2.1 合理設防

要做到合理設防，必須事先了解工業生產中腐蝕性介質的性質。一般來講，腐蝕程度有強、中、弱、微四個不同等級，進行合理設防，就需要明確工業建筑的實際需要，并以此進行決策。防腐蝕工程的成本通常是比較高的，而且工作量巨大，所以在設計時必須要根據具體情況進行施工，否則不但起不到作用，還白白浪費了資金。

2.2 處理重點部位

在實際的工業生產過程中，往往會有一些具有腐蝕性的藥品灑落在地面上，因此必須要重點保護廠房地面。因為這些腐蝕性的藥品容易從地面滲透到地基中，并與地基中的一些成分發生化學反應，從而降低地基的強度，最終會引發地基變形，甚至發生地面裂縫或塌陷。此外，工業建筑的鋼結構也是需要重點保護的部位，因為普通的鋼結構暴露在空氣中容易與氧氣和水共同作用而發生嚴重腐蝕。綜上所述，在實際的防腐設計工作中，要根據實際情況確定防腐設計的重點，并做好有針對性的預防措施。

2.3 防腐蝕材料的應用

防腐蝕工程需要注重防滲性和整體性，因此，為了保證防滲能力，通常會采用瀝青和橡膠等材料做防滲隔離層。除此之外，耐腐蝕涂料的應用也非常廣泛，涂料防護層具有四種形式：底涂層、中間漆、面涂層、無顏填料的面層涂料。設計人員在采用涂料進行防腐設計時，應當考慮使用涂層之間結合較好的涂料種類進行搭配使用，使這些涂層具有良好的附著力。當然，相關工作人員應該對基質材料和防腐材料的性質都有較為全面的了解，確保防腐工作合理進行。

2.4 防腐設計的其他注意事項

工業建筑防腐設計還需要注意以下幾點：①注意建筑的通風，一些工廠不僅在生產過程中會產生腐蝕性氣體，還往往產生一些粉塵，這些粉塵在空氣中的濃度超過臨界值則有發生爆炸的危險，對此，在防腐結構設計中，要采用開放式或是半開放式的結構設計，并安置收集氣體的管道裝置，避免安全問題的發生；②要根據工業建筑內的實際生產條件（如溫度和濕度）進行圍護結構的設計，避免腐蝕性氣體同空氣中顆粒物結合，而生成腐蝕性凝結露對建筑表面造成腐蝕；③為了防止腐蝕性液體滲入地基而造成安全事故，可以考慮在工業設備下面設置托盤，或開挖地槽，收集這些灑落在地面上的腐蝕性液體，此外也可以根據生產的實際情況調整地面材料，如果工廠大量使用或儲存酸堿鹽，那么可以在地面鋪設耐酸堿的材料，這些材料主要包括瀝青混凝土、水玻璃混凝土、陶瓷、玻璃鋼、高分子聚氯乙烯等，而為了防止地面層被長期的腐蝕作用而損毀，可以在加一層橡膠層起到保護作用；④在工業建筑結構選取中，鋼筋混凝土構造的防腐效果是較好的，因此建筑中不推薦使用以往的磚木結構，而是需要盡量選取高標號的混凝土，并通過加強結構密實性和添加鋼筋保護層的方法，確保防腐工作成功完成。

3 工業建筑防火設計要點

3.1 明確設計范圍和目標

設計人員要根據建筑結構進行合理布局，找出防火設計的重點，根據這些重點進行研究，最終確定防火設計方案。防火設計的總體目標是，將火災造成的損失降到最低，保護建筑內的人身安全和財產安全，并盡量防止火災對工業建筑結構的損害。防火設計的功能目標是，一旦建筑發生火災，建筑內的工人可以及時轉移到安全區域。為此，需要對這些目標進行細化，認真分析和評估防火設計的指標及科學性，如發現問題，必須立刻進行修正。同時，在設計過程中，要多考慮工業建筑防火設計的細節，設計人員盡量由多個專業的人士共同合作，確保設計工作不出現紕漏[2]。

3.2 標準層防火設計

3.2.1 實體墻的設計

現階段，由于用地緊張，工業建筑逐漸趨于高層化。因此在設計時要側重實體墻的防火設計，盡量讓實體墻對火災有隔斷作用，避免“火燒連營”現象的發生。為此，在實體墻設計中，要確保實體墻具有一定的厚度，同時，為了加強防火隔墻的阻燃作用，還可以在墻體材料中摻入一定量的氫氧化鋁等阻燃劑，阻止火災蔓延，更充分地發揮防火隔墻的阻隔作用。

3.2.2 疏散通道的設計

疏散通道是建筑消防安全的一個重要環節，疏散通道能夠確保建筑內人員在火災發展之前迅速撤離。在疏散通道的設計中，要做到規范合理，對于疏散通道的入口位置和大小都需要進行合理設計，如圖1 所示，疏散通道的位置要較為明顯，入口不能過小，防止發生火災時建筑內人員難以找到疏散通道，或是在疏散通道入口處發生擁堵現象。有條件的企業可以考慮適當增加疏散通道的數量，確保火災發生時，建筑內人員可以迅速逃離建筑物。

3.3 中庭防火設計

據統計，建筑中庭一般設計得較為高大，一旦發生火災，有毒煙氣就會在中庭空間快速蔓延。針對這個問題，設計人員在中庭防火設計當中就要注重煙氣的排放，促進煙氣的稀釋，尤其是大型高層工業建筑，這一點更需要注意，因為煙氣密度較小，往往會從下而上彌漫整個建筑。在煙氣層高度的設計中，需要注意煙氣的排放時間，防止排放時間過長，超過人的承受能力而使人發生中毒。現階段火災煙氣主要有機械排放、自排放和混合排放三種方式，混合排放方式是最行之有效的。因此，設計人員的設計首選就是混合排放方式，除非條件不允許，才會考慮其他兩種方法[3]。

圖1 疏散通道入口

3.4 廠房庫房的防火設計

對于工業建筑而言，明確具體的防火等級后，需對相應的防火措施加以確定，廠房及庫房空間可基于防火標準進行分區設計。首先，廠房及庫房的位置不可設置在低于地表的位置，應當處于獨立的狀態，例如，單層廠房可安排至緊靠外墻的區域，而多層廠房可安排在頂層靠外墻的位置；其次，在廠房及庫房內不可留出具有辦公及休息功能的空間，若因為工作需要，必須設有臨近的此類功能空間，需確保耐火等級達到一或二級，并且和廠房之間的墻體本身耐火極限需超過三個小時，并留有直通室外的通道，以保證工作人員的安全。再次，變電所需設在遠離存放易爆易燃物品廠房的位置，并利用無孔洞的墻體隔開；最后，對于多功能多層的庫房，使用的墻體自身耐火極限需超過3h，且不具有可燃性，同時做好隔斷，一旦發生火災，可盡量爭取更多的救援時間，避免火災進一步擴散。

4 結語

總而言之，工業建筑的防腐設計和防火設計是安全生產的重要保障，理應得到相關工程設計人員高度重視。這就需要有關工程設計人員不斷提高自身的專業水平，并在此基礎上，結合實際情況，積極實踐和創新，對工業建筑的防腐設計和防火設計進行更多的優化改進，充分滿足工業生產的要求。