探析防火防爆技術在工業建筑設計中的具體應用

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

防火防爆是建筑設計建設需要考量的重要問題，若設計階段的規劃不合理，一旦建筑投入使用后，遇到火災爆炸事故難以有效控制，不僅是經濟方面的損失，更重要的是人們的生命安全以及社會影響。而工業建筑的危險系數相對較高，需要提高此方面的設計質量，保證基本的安全。

1 工業建筑的防火防爆設計的規定及意義

1.1 防火防爆設計的規定

對于工業建筑中的此類設計主要分成兩個方面：①對于結構的設計，為保證建筑物的防爆能力，在整體框架材料的選擇上盡量使用鋼筋混凝土結構。在實際建筑設計中，使用鋼筋混凝土或鋼結構的建筑物，若遇到爆炸，其整體的承重以及部分墻體起抗爆作用，減緩整體框架倒塌的速度。另外，其承重結構往往是評判防爆能力的重要指標，主要涉及梁、樓板等；②泄壓設計。工業建筑中會有生產及存放危險物品的建筑，因而，對此類功能的建筑需要進行泄壓設計。對此類構件應使用質量偏輕的材料，用作面板以及墻體，相應的門窗也需具備泄壓的能力。并且在結構中加有防爆墻等，相互配合，增強防爆效果。在剛發生爆炸時，此類設計裝置能夠降低爆炸造成的傷害，有效減少人員以及財產的損失，具體情況需根據存放的爆炸物危險性而定。

1.2 防火防爆設計的意義

火災及爆炸對相關的從業人員和周邊環境居民存在不同程度的危害，一旦發生，會給社會造成不良影響，而工業行業若出現此類事故，產生的后果是難以估量的。因而，了解此類事故發生的規律并實行積極的防護措施是有必要的。在工業建筑中進行防火防爆設計，能夠有效提升其建筑物使用的安全及穩定性，確保該行業可以正常運營，進行生產活動。同時，對人們的生命財產起到一定的保護作用，部分工業建筑附近會有正常的居民，一旦發生火災或爆炸，不僅使企業經營者產生較大的經濟損失，還會影響附近居民的生活。另外，良好的防火防爆建筑設計，可以有效縮小此類惡性事件的波及范圍、降低其傷害程度，并控制事故的發生，提高企業生產效率的同時，可以維護企業的社會形象。此外，將此類技術應用于工業建筑設計中，對社會整體的發生有促進作用，有助于整體的穩定發展[1]。

2 防火技術在工業建筑中的有效應用

2.1 總體思路

近幾年，防火設計已經是當代建筑項目中的重要建設模塊。在工業領域中，特別是石油化工類的企業，其運營使用的裝置及設施和產品本身都有存在一定的風險，因而，防火設計的標準更為嚴苛。為避免因為火災出現引起大規模的爆炸事件，造成無法挽回的損失，需要在此類建筑工程設計中加入防火技術，同時構建相對健全的自審程序，切實提升建筑物的防火能力。建筑防火系統中主要包括電氣方面、消防系統、報警系統等模塊。在實際設計時。應結合建筑位置以及該地區的風向變化加以布局。例如，在工業建筑的選址方面，需綜合考量附近的情況，若建筑物涉及易燃易爆的問題，便應遠離民用建筑，避免出現火災時，無法得到有效控制。

2.2 耐火等級

在設計過程中，保證防火措施有效的同時，還應提高建筑物本身的質量，根據其具體功能適當提升建筑的耐火等級。工業建筑物投入使用后，采取鋼筋混凝土材料的框架優勢更為明顯，對建筑本身起到較好的保護作用。工程設計師在結構材料的選擇方面，可選用本身具有耐火性能的材料，同時在接觸以及使用頻率較高的構件上噴涂高質量的防火涂料，由此提高其熱絕緣水平。此外，為增強其防火效果，可在大型鋼材構件上加設防火板，進行全面包裹，加強其導熱性能，從根本上控制火災的波及程度。

2.3 排煙系統

排煙系統在工業建筑中主要負責將因火災產生的煙排出，減少室內煙濃度含量，保護人員的安全。該部分的合理設計及建設，能夠切實控制火災事故出現的概率。通常情況下，此系統的設計主要有兩類：①借助機械施壓達到送風的效果，該種設計模式包括專用排煙口、排煙通道等，一旦遇到火災事故，借助此系統可以將火災產生的大量煙塵排放至室外，有效抑制火災的繼續蔓延；②安設外窗，該種排煙系統屬于一種自然排煙方式，將煙塵直接由窗戶排到室外。但此方式具有一定的限制，達不到大部分工業企業對建筑物排煙標準，工廠排煙通風管道如圖1 所示。

圖1 工廠通風排煙管道

2.4 防火分區

防火分區的設計是從建筑物整體的角度出發，對其內部實施全面分化隔離，同時使用的防火墻本身質量要達標，且具備較強的耐火性能，實現有效隔離，進而提高其防火等級。比如，在進行內部分區規劃時，可在門窗、墻體等構件上使用防火門窗，達到區域劃分的目的，增強其防火效果[2]。

2.5 消防系統

該系統對于工業建筑而言尤為關鍵，為企業提供安全生產的需要。單就報警系統的設計而言，需結合發生火災時可能達到的溫度、煙氣、火苗與消防管網面臨的壓力等實施全面監控警報。在系統設計階段，需保證消防管網和自動噴水模塊配合作業，結合報警閥加以設計，滿足消防滅火需要。其中的報警閥屬于連接裝置。

3 防爆技術在工業建筑中的合理應用

3.1 總體思路

防爆技術是工業建筑設計中必不可少的部分，借助合理的防爆措施，可以保證生產活動安全開展的同時，控制因爆炸帶來的損失，簡單而言，出現爆炸事件，有效的防爆措施可以使損失降至最低。工業行業的防爆技術落實具有較高的難度，且防爆標準也極高，因而，在實際設計時需進行綜合考量，以免出現設計漏洞。具體來說，設計師應完全掌握該建筑工程所處的客觀條件，嚴格根據現行的規定標準開展設計活動，提高其整體的安全指數，控制危險物品以及生產作業引發的危險系數，保護從業者以及周邊群眾的安全。在正式設計前，需要對其布局加以規劃。例如易燃建筑需進行集中式的設計，同時要求控制各區的間距，以及排風系統，有效降低爆炸事件的發生概率。

3.2 爆炸條件

工業建筑中引發爆炸的條件主要有三項。首先，建筑物內有易燃易爆的氣體、粉塵等，便會為爆炸事故創造條件；其次，此類物體和空氣混合，最終成為具有爆炸能力的混合物；最后，此類物體遇到火源，由此引發爆炸。若建筑物內上述條件同時達到，便會引發爆炸問題。

3.3 有效隔離

部分工業生產活動不可避免地會出現易燃易爆物品，為避免出現安全問題，可控制爆炸條件，應將此類物品和點火源分離，確保二者不會有接觸，并且提升通排風系統的有效性，定期檢查保證其可以正常運作，由此達到預防爆炸的效果。在實際設計階段，由于無法消除爆炸條件中的第一項，需從另外兩個角度考量，重視排風系統的設計質量。在需要進行防爆處理的空間內，設有基本的排風系統以及危險氣體警報裝置，利用傳感裝置感測空間內的危險氣體濃度，一旦超過25%，相應的排風系統便會啟動，達到隔離的效果，避免混合物達到爆炸極限。

3.4 其他防爆

除控制爆炸條件出現的方式外，還可在建筑物內部加設防爆門斗。工業領域中，存放或生產易燃易爆材料的建筑物，其第一道門便應使用具有防爆功能的構件，提高其防爆的能力。對于此類構件的設計有既定的標準，要求其不可由于傳動出現火花，因而使用的材料應是特制的，門鉸鏈應使用青銅軸以及塑料材質的墊圈，門扇周圍需應用橡膠板，以免在使用過程中，出現靜電火花。若在火花與空氣混合物接觸的同時，混合物也達到爆炸極限，便會引發爆炸，因而，合理選用防爆門材料，也起到控制爆炸條件的作用。另外，此空間內的地坪也需使用防靜電的材料，相應的照明用具、插座等電氣裝置本身需具有防爆性能，從整體上提高內部的防爆能力。

3.5 防爆規劃

一方面，建筑選址。若工業建筑出現爆炸事件，對企業本身的經濟以及附近居民的生命財產都會造成損害。因而，部分地區采取工業園區的方式加強管理，此類園區應遠離住宅區、商業區以及其他人口流動量較大的場所。此種規劃方式，可以有效降低工業爆炸對其他領域的傷害；另一方面，工業建筑物本身的整體格局設置有特別的原則，具有危險級別以及類型相近功能的建筑物，通常進行集中規劃，與辦公區間隔較遠。同時，對于保存危險物品的建筑，需在其邊緣區域或借助當地的地形劃分出隔離區域，從整體平面布局上，將其與其他區域隔離，確保從業者的生命安全，控制因事故造成的損失[3]。

4 結束語

在工業建筑中加入防火防爆設計，控制其生產活動開展期間發生火災及爆炸的概率，為工業企業構建更為穩定的發展道路。近幾年，此類技術也在不斷成熟，因而設計師需充實自身，保證其業務能力，設計出具有更高安全性的建設方案。