浅谈化工建筑防火防爆设计

浅谈化工建筑防火防爆设计

隋延胜 刘丽

烟台金辰景观发展有限公司   山东龙口   265701

摘要：化工建筑防爆设计不但没有繁杂的功能配合，也没有较高的外观需要，仅局限于工艺过程，但易爆、易燃、有毒、腐蚀性的有关化学物质必须要求有关建筑师进行缜密的研究。在实践中不断完善和提高设计技能，从而减少爆炸事故的发生。

关键词：化工建筑；防火防爆；设计

对于有爆炸危险的厂房或仓库，在化工建筑设计中采取防火防爆措施，可以减少火灾爆炸事故发生的几率，保护人员和设施的安全，促进企业的安全生产，提高企业的生产效益，从而促进我国经济的持续健康增长。

一、建筑防爆设计准则和核心

1建筑防爆设计准则

1.1建筑平面设计

存在爆炸隐患的建筑平面设计中理应先要符合制造工艺过程的要求，然后尽量将设计简易化，通常体现为单层、跨度小，屋顶尽量采用轻质泄压屋顶。生产设施的摆置尽量选在门、窗口流动风向的下风面，这样一来有助于工作人员在上风作业，从而起到保持其身体良好的作用，如果爆炸发生还有利于其快速撤离现场。单层、跨度较大的建筑平面设计中，跨度最大不应超出18厘米。

1.2建筑构造设计

为杜绝防爆建筑坍塌导致的人力、财力、物力损失，框架构造是一种十分有效的手段。鉴于此，使用易于泄压的门、窗，轻质墙体，把建筑周围的保护构造尽可能的都视为泄压面积，那么一旦建筑内部普遍性的气体融合物爆炸时，形成的威胁较低，大大降低全部建筑连带受损的几率，继续投入工作生产较快。打造框架构造，仅需要确保内部建造的稳定、可靠、安全，便可以形成优质的防爆系统，性能远远超过砖混构造。

2建筑防爆设计核心

2.1使用单层建筑

第一，布置天窗、通风屋脊、风帽等工作会变得十分便捷，可以提供较好的通风条件，有助于排放可燃的气体、蒸汽以及粉尘等，避免其与建筑内空气融合而引起爆炸。

第二，对于铺设防爆墙环节也比较方便。把各种特性的化学物质隔离生产，以防两种化学物质充分混合形成化学反应进而发生爆炸。此外，在把具有危险性的制造车间与火源的生产协助设备隔离上有着积极作用，能有效脱离火源，避免爆炸事件发生。

第三，针对铺设清除静电的接地装备和安装避雷设施方面有一定益处，有助于解除因为电击火花以及静电火花造成的爆炸。

2.2耐火级别要高于二级

存在爆炸隐患的建筑物，因为其运用或者制造的诸多可燃气体、粉尘、蒸汽、固体以及液体等等，一旦引发爆炸事件，经常会造成巨大火灾。因此，不论是何种建筑物均要保证正常的耐火级别，一般情况下不应小于二级。

2.3防火墙保持适当距离

对于存在爆炸隐患的建筑物要进行单个布置，同时要使用半开放式或者开放式。建筑物中要具备洗浴室、更衣室、办公室以及卫生间等场所，拒绝提供焊接和机修区域。这是由于这些协作区域均存在火源，容易引起爆炸。

二、化工建筑防爆设计的具体措施

1采用单层建筑

对于有爆炸危险的厂房，其设计要在满足生产工艺流程的前提下，尽量简单，最好是单层建筑，而且要在屋顶设置轻质的泄压屋盖，设备要布置在靠近门窗的下风侧，这样就最大限度的保护了员工的身体健康，万一发生事故也便于人员的疏散。

2不要使用全封闭式建筑

对于有爆炸危险的厂房，应该使用敞开或者半敞开的建筑，排除爆炸混合物的形成条件，使易燃气体和粉尘等快速扩散，而且，一旦发生了爆炸事故，气体和热量也可以快速释放，不至于造成更大的损失。

3多层厂房的剖面设计

多层厂房的平面宽度不能过大，否则不但达不到泄压面积的要求，也会影响厂房的自然通风，同时要在厂房周边设置两个以上的安全出口，采用封闭的楼梯间。将顶层设置为泄压屋顶和天窗。为了防止高低厂房之间的影响，可以使用非燃烧体防护墙，疏散门要使用双层外开门，防止进出时热空气的进入使厂房温度升高，从而增加事故发生的几率。

4防爆构建模式的择选

首先，将具有防火效果的钢框架构造，或者钢筋混凝土框架构造作为存在爆炸隐患库房、厂房的主要架构，能达到理想效果。另外，具有防火效果的钢柱、钢筋混凝土柱负荷的排架构造也可以发挥同样作用。

其次，装备式钢筋混凝土框架构造因为其梁柱连接点位置的刚度较弱，防爆效果远远落后于现浇钢筋混凝土构造。砌体架构因为全局牢固性较差，防爆水平低下，墙体无法布置大范围的泄压面积。伴随建筑规划与施工的不断发展，这两种方式几乎被淘汰。

5设计科学合理的泄压

第一，门窗。作为泄压设备的门和窗，通常是指分量比较轻便、玻璃较薄、建造连接点容易粉碎、小五金截面范围狭窄、易于掉落等特点的门窗。此种门窗可以使用楔形木块稳固，所需要的金属合页以及插座等要首选截面比较窄的，并且统一规定朝外开放。

第二，轻质屋面板及轻质墙体。据有关规定显示：泄压中使用的轻质墙体以及轻质屋面板其分量要处于合理范围内，每平方米不可超过60千克。在选用相关材质时，要确保其具有易损性的性质，从而为泄压提供有利条件，降低损失。泄压使用轻质墙体时，要选择石膏板、加气混凝土以及常见玻璃（厚度为3毫米）等。还有一种材料也可用于泄压建构中，那就是水泥珍珠岩，其不但分量小，而且御寒效果明显。但值得注意的是，其强度较弱，要在合理距离内分别从横向、纵向搭建槽钢来稳固。

第三，压型钢板。此种材料往往被用于轻质墙体以及轻质屋面板中，其优点主要包括：分量小、强度大、施工便利等。但有一个缺陷就是其稳定性极强，在爆炸时难以被破坏。从实质上说，普通结构的压型钢板是无法胜任泄爆墙体的，使用为屋面时也并非将全部面积都视为泄爆结构，仅有关联的泄爆屋顶才可看做泄爆面积。还有一些学者认为在压型钢板的牢固要件上进行改造，让其在爆炸时及时冲出，从而让钢板塑性降低，便能视其为泄压屋面。这种说法虽然具有一定可行性，但在实践中难以掌控，尤其是在台风多发区，更要谨慎使用。

第四，轻型泄爆屋面。在不考虑御寒的前提下，要最先选择玻璃钢瓦、PVC等材质。若对屋面有具体保温需求，则要掌握总分量在每平方米60千克以下，这时可以采用苯板等小分量却大强度的保温材质。同时还可以使用蛭石等材料进行垫层找坡，并能符合总分量的需求。另外，泄压比在有关规定中被要求为：0.04-0.24。

6不发火花地面

这种地面通常被用于具有火灾爆炸等危险性场所中，例如：鞭炮生产企业、化工企业车间等等。要想建造此种地面可以选用以下几种材料：不发火花沥青、砂浆或者水泥，不发火花水磨石以及混凝土等等。白云石、大理石、木材、塑料、沥青、铝、铅、石灰石、橡胶、铜等都属于不发火物质，硬度比较小，可以用来建设不发火花地面。但要在全部板面使用铝、铜、铁，所需成本较高，在普通工程中出现几率甚少。而最为常见的形式有两种，一种是沥青类面层，另一种是不发火花水泥。

7防静电绝缘面层

一般，使用的是导静电涂料。其防静电原理是：把人身上或者设备设施中形成的静电电荷利用涂料中的导电材质传送到地面，从而起到预防静电的效果。传统所用的措施是将导电粉直接加入到面层水泥内，虽然操作简易，成本也比较低廉，但却不能保证其导电性的可靠和安全。面层若使用加入导电纤维的导电涂层，中间设置导电铜带，然后再经过此铜带与其余导电体（核心构造中的钢筋）一同传达到地面上，这种方法纵然导电性可靠，但成本却非常高。因此，在规划时要充分结合工艺流程的需求和项目整体局势，选择性价比较高而且又科学合理的方法。

三、结语

对于化工生产中所使用的易燃易爆产品必须多加重视，一旦这些产品出现泄漏情况，将引发灾难性的事故，所以必须加强化工建筑的防火防爆设计，遵从国家颁布的法律规范，注重选取合理的工艺技术和操作流程，在建筑设计中多注重防火防爆性能，最大限度降低危险指数。

参考文献：

[1]邢燕红.浅谈化工建筑防火防爆设计[J].内蒙古石油化工，2018（12）.

[2]王小洪.浅析石油化工企业的防火防爆[J].城市建设理论研究（电子版），2018（32）.