《精細化工企業工程設計防火標準》在工程設計中的應用

■ 邱小兵 四川晨光工程設計院有限公司

精細化工是化工企業眾多門類中的一個大類，它的特點是規模不大，種類繁多，原料和產品也可能涉及?；?，但存儲量和生產量都不大，危害性相對較低。長期以來，精細化工企業沒有專門的防火設計規范，一直都是按照《建筑設計防火規范》（以下簡稱《建規》）設計，2013 年，國家安監總局發布了《安監總管三（2013)76號》，根據文件的規定，凡涉及“兩重點一重大”的項目，在規范的選擇上，應按《建規》《石油化工企業設計防火標準》（以下簡稱《石化規》）及文件提及的其他幾本規范的最嚴格條款執行。在此之前，精細化工企業基本按《建規》進行總圖設計，而《石化規》的總圖間距比《建規》大得多，以甲類廠房為例，《建規》甲類廠房之間的距離為12m，《石化規》為30m，間距標準提高了很多。對于新建的精細化工企業，如果采用《石化規》設計，土地利用率明顯下降；對于大部分按《建規》設計的已建企業，總圖布局不符合文件精神，可能既有生產還能進行，但改建、擴建、更新生產工藝將受限。同時，由于全國范圍內化工廠出過幾次嚴重安全事故，各地主管部門對化工企業的安全檢查相當頻繁，為防止出現紕漏，設計、審查層層加碼，均按各規范最嚴格條款執行。

精細化工企業所含危化物的總量相對于石化企業來說，是比較小的，危險性也不大，這種一刀切的方式無形中抬高了企業準入門檻，增加了建造和運行成本，對企業相當不利。2020 年1 月，專門為精細化工企業設計編制的規范《精化規》頒布，并于2020 年10 月1 日施行，解了企業燃眉之急，也使得設計有規可循。

在設計過程中，通過與《建規》《石化規》的對比發現，《精化規》是在《建規》《石化規》的基礎上，針對精細化工產品種類多、原料和產品產量小的特點而專門制定的，既有聯系又有區別，在安全性上比另兩個規范有松有緊。在廠房間距上，《精化規》部分沿用了《建規》的標準，比如封閉式甲類廠房的間距仍然為12m，但多了敞開式廠房的間距15m 的條款，這樣既維護了《建規》有效性，又給設計師更多選擇余地。

相比《建規》和《石化規》，《精化規》的篇幅較少，不少條文語言簡單，條文解釋也不透徹，給理解規范帶來一定困難。作者通過近兩年對《精化規》在多個工程設計中的運用實踐后，發現一些問題，也和編委做過一些交流，有一些心得?？偟膩碚f，《精化規》在具體條文上，對《建規》《石化規》有聯系和繼承，也有細化和改進，下面通過幾個方面來闡述。

一、防火分區劃分

（一）規范依據

《精化規》第8.1.7 條：嚴禁可燃氣體和甲、乙、丙類液體的設備及管道穿越廠房內防火分區的樓板、防火墻及聯合廠房的相鄰外墻的防火墻，其他設備及管道必須穿越時，應采用與樓板、防火墻及外墻相同耐火極限的不燃防火材料封堵。

《精化規》第8.2.1 條：廠房的高度、層數和每個防火分區的最大允許建筑面積應符合現行國家標準GB 50016《建筑設計防火規范》的有關規定。

《建規》第3.3.1 條：除本規范另有規定外，廠房的層數和每個防火分區的最大允許建筑面積應符合表3.3.1 的規定。

《建規》第6.1.5 條：防火墻上不應開設門、窗、洞口，確需開設時，應設置不可開啟或火災時能自動關閉的甲級防火門、窗?？扇細怏w和甲、乙、丙類液體的管道嚴禁穿過防火墻。防火墻內不應設置排氣道。

（二）防火分區劃分原則

《精化規》在8.2.1 條規定，防火分區面積按照《建規》執行，但它劃分防火分區的原則，比《建規》更加詳細且有針對性，《精化規》第8.1.7 條明確提出：“嚴禁可燃氣體和甲、乙、丙類液體的設備及管道穿越廠房內防火分區的樓板、防火墻及聯合廠房的相鄰外墻的防火墻”，相比而言，《建規》在6.1.5 條提出“可燃氣體和甲、乙、丙類液體的管道嚴禁穿越防火墻”，未提可燃氣體和甲、乙、丙類液體的管道和設備穿越樓板的情況，只是在表3.2.1 列出樓板耐火時間，該樓板是否能被設備穿越，并沒有細講。

從《建規》6.1.5 條關于防火墻的規定上理解，樓板不應該被穿越，否則防火分區被打穿了。但《建規》第3.4.6 條“用不燃材料制作的室外設備，可按一二級耐火等級建筑確定”的規定，變相承認金屬設備的外殼具有一二級耐火等級，雖然講的是室外設備，但很多設計師將其運用至室內，將其當做樓板的變形延伸，這樣就可以按層劃分防火分區。

在實際工程中，很多設備穿越兩層甚至幾層樓板，由于設備安裝的原因，設備周邊與樓板是有縫隙的，這個縫隙很大，且有的反應釜有高溫，用防火材料封堵也堵不密實，所以也樓板實際上不能起到隔斷兩個防火分區的作用。因此，《精化規》的分區方法更嚴謹，更符合生產實際情況。

（三）分區后平面面積過小的解決措施

按照《精化規》進行豎向分區后，也出現比較大的弊端，就是幾層樓疊加計算防火分區面積，實際上每層能使用的建筑面積將大幅度減少，單棟面積也大幅減少，這不符合精細化工企業廠房建設原則。

精細化工企業的生產特性是多產品、小產量、轉型快，其對廠房的需求是單層大面積，根據市場信息靈活布置生產，應預留轉產空間，所以小面積的樓層平面給設備布置會造成很大困難。

要解決這個問題，有三個方法：一是提高建筑的耐火等級，二個是采用自動滅火系統，三是做敞開式廠房。

1.提高耐火等級

常規設計中，一般將廠房耐火等級設計為二級，這是綜合考慮建筑成本、建造難度、防火分區面積適中等多因素的結果。在需要增加面積的要求下，可將其提至一級，如多層甲類廠房的防火分區面積可由2000m2提至3000m2，這種做法比較適合鋼筋混凝土結構，對于鋼結構，則耐火構造復雜，且成本投入多。

2. 增加自動滅火系統

根據《建規》3.3.3 條規定，采用自動滅火系統后防火分區面積可增加1 倍，這樣結合上一條提高耐火等級的措施，防火分區面積可增加2 倍，以甲類多層廠房為例，二級耐火等級為2000m2，提高至一級后面積為3000m2，再加上自動滅火系統后面積為6000m2，是最初面積的3 倍，較好地解決了面積不足的問題。但自動滅火系統首先會增加造價，其次有的化學物質與水反應，水和泡沫系統不能用，能選擇的自動滅火系統有限。

3. 建敞開式廠房

《精化規》8.3.1 條第2 小條提出對甲、乙、丙類敞開式廠房的防火分區面積不做限定，可按照工藝要求來確定，所以敞開式廠房可以有效解決防火分區面積受限的困難。但不是每種生產工藝都能敞開，特別是由于精細化工企業的生產特性是小而雜，同一層樓里有多個產品在生產，適合敞開和不能敞開的都聚在一起，同時還有環保方面的要求，有的不能敞開。所以在條件許可下，可按照半敞開廠房設計，封閉部分計算防火分區面積，敞開部分防火分區面積不做限定。

4. 實際操作路徑

具體的防火分區劃分方式，應根據生產工藝、面積需求、環保要求等因素綜合平衡，采取多管齊下的辦法，一般將能敞開的區域盡可能敞開，做敞開式或半敞開式建筑，這樣可根據《精化規》第8.3.1 條第2 小條的規定，防火分區面積按照工藝要求確定，不受《建規》的限制（該規定實際是參考了《石化規》“裝置”的相關條款），同時提高建筑耐火等級，增加自動滅火系統，三個措施同時使用，使得設計使用面積能大幅度提高，滿足實際需要。

二、設備和操作平臺

（一）規范依據

《建規》第3.3.1 條，注6：廠房內的操作平臺、檢修平臺，當使用人數少于10 人時，平臺的面積可不計入所在防火分區的建筑面積內。

《精化規》第8.2.5 條：受工藝特點或自然條件限制必須布置在封閉式廠房內的多層構架設備平臺，若各層設備平臺板采用格柵板時，該格柵板平臺可作為操作平臺或檢修平臺，該平臺面積可不計入所在防火分區的建筑面積內

（二）是否計入防火分區面積

根據《建規》3.3.1 條第6 小條規定，“使用人數少于10 人的操作、檢修平臺面積不計入防火分區面積”，這個平臺的大小在條文解釋中有說明：布置在高大生產裝置的周圍，局部或全部鏤空，面積較小。但設計中難以限定規模，所以常看到面積很大的操作平臺的設計，實際演變成了擴大防火分區面積的一種手段。《精化規》沿用了《建規》做法，同時也提出了要求，在第8.2.5條的第3 小條中，加入了“各層應設置自動滅火系統”的限制條件，只有設置了自動滅火系統的平臺，面積可不計入防火分區面積，沒有設置自動滅火系統的操作平臺，其面積要計入防火分區面積。

（三）平臺透空率

《精化規》對操作平臺的設置是比較嚴格的，除了自動滅火系統外，還要求了平臺樓板采用格柵板，其透空率不低于50%。采取這種做法后，只能在必須部位如過道、操作區配置鋼板，設備周邊及其他區域均為格柵板，其目的在于精確定義設備區域和操作區域，杜絕為了少算防火分區面積而濫設平臺、打擦邊球的做法。

（四）自動滅火系統

精細化工企業里雖然有很多甲、乙、丙類廠房，但出于成本考慮，加上可能有與水反應的物質，這些廠房很少設置水自動滅火系統，而氣體類自動滅火系統作用空間小，需要設備龐大，具有更高的成本，更是很少在廠房設計中運用?！毒帯吠ㄟ^第8.2.5 條第3 小條，實際上有鼓勵在廠房設計中設置自動滅火系統的意思，這將對進生產工藝提檔升級，建設自動化、無人化廠房形成有力推動。

三、設備和操作平臺的疏散設計

（一）規范依據

《建規》第3.7.4 條（節選）：廠房內任一點至最近安全出口的直線距離不應大于表3.7.4 的規定。

《精化規》第8.5.1 條（節選）：廠房內的設備操作及檢修平臺的安全疏散通道應符合下列規定：（1）設備操作及檢修平臺應設置不少于兩個通往樓地面的梯子作為安全疏散通道

（二）《建規》的要求

《建規》中，沒有專門講設備和操作平臺如何疏散，但在3.7.4 條有“廠房內任一點至最近安全出口的直線距離不應大于表3.7.4 的規定”，如果從嚴執行規范，操作平臺也屬于“廠房內任一點”，應該按照規范的疏散距離來限制。但這樣做有實際的困難，比如多層甲類廠房，最大疏散距離只有25m，從操作平臺最遠點到梯子上口為平臺上的直線距離，下梯子還要按梯子平面長度乘1.5 倍作為梯子疏散距離，再加上梯子底部到安全出口的直線距離，要在規定的25m 長度內完成疏散是有一定難度的。如果從寬執行規范，操作平臺面積不計入防火分區面積，且人數很少或有的沒有固定人員，也可以不計疏散距離。實際工程中，兩種設計均出現過，也能通過各種審查，沒有統一標準。

（三）精化規的要求

《精化規》在8.5.1 條第3 小條專門針對操作平臺的疏散作出規定：“（1）設備操作及檢修平臺應設置不少于兩個通往樓地面的梯子作為安全疏散通道”，“（4）設備平臺內任一點至最近安全出口的直線距離應符合現行《建規》的有關規定”，其中樓地面、安全疏散通道、安全出口三個詞很關鍵，應該怎么解讀？首先“安全疏散通道”這個概念是在《石化規》5.2.26 條提出的，且在條文解釋中將其視為安全出口，但《建規》對安全出口有嚴格定義，指室外出口或樓梯間，且沒有安全疏散通道的說法，只有疏散通道、安全出口的定義。

《石化規》只提及操作平臺的梯子通到地面，而《精化規》加了個“樓”字，即樓地面，如果依照《石化規》將其視為安全出口，則比較好地解決了平臺疏散問題，但其與《精化規》第（4）條有明顯矛盾。第（4）條是在《建規》3.7.4 條基礎上，特別點明了“設備平臺內任一點”的疏散，規避了含糊空間。兩個條文具有一定的矛盾，這也是《精化規》的問題之一，即條文不清晰，解釋不透徹。

（四）具體運用

由于該條文用了“安全疏散通道”的名詞，又沒有在術語里解釋，條文解釋也不涉及，所以實際設計中的運用也有寬嚴之分。通過與《精化規》編委對該條文的交流，對編制初衷有了一定了解，實際運用中，可以有條件地將安全疏散通道作為安全出口，條件的重點還在以人為本。所謂疏散，是人的疏散，操作平臺疏散的寬嚴尺度應以有沒有固定崗位人員來劃分。如果只是檢修人員，其檢修時應設備停機，如果是巡檢人員，其在平臺上時間很短，所以這兩種情況則可按安全出口考慮；如果平臺上有固定崗位人員，則平臺上任一點到安全出口（樓梯間、室外出口）的距離應符合《建規》要求，如果不滿足，應將平臺按樓層考慮，靠近樓梯間，從樓梯間疏散。

四、結語

《精化規》是在《建規》《石化規》運用多年后才頒布的，并且主編單位也是上?！毒毣て髽I防火設計規范》的編制單位，兩本規范具有延續性，且上海規范是2013 年施行的，也經過了較長時間的實踐。標準的頒布應該說較好地適應了精細化工企業的設計需求，非常具有針對性。但同時，由于該規范篇幅較少，言語簡略，條文解釋也比較簡單，給設計人員帶來一定困惑。

作者在設計中運用該規范已經約兩年時間，有一定使用經驗，對不少條文的看法也和編制單位進行過交流，總體來看，要熟練掌握和運用該規范，除了熟悉條文外，還要結合《建規》《石化規》的相關條文，再聯系實際生產和工藝的特點，多管齊下，才能既滿足安全需求，又滿足工藝需求，為精細化工企業設計排憂解難，添磚加瓦。