浅谈中国和美国水电站厂房消防设计的对比

摘要:水电站厂房建筑,由于其生产装置、设备、产品的特殊性和危险性,一旦发生由易燃液体引起的火灾,往往会引起泄漏、爆炸等连锁反应,带来巨大的人员伤亡和财产损失,危害极大。所以消防设计就显得非常重要。文章以美国水电站的厂房消防设计和中国的对比,进行了浅略分析。

关键词:水电站厂房;消防设计;建筑消防规范

中图分类号:TV734 文献标识码:A

文章编号:1674-1145(2009)36-0142-02

建筑消防设计包括建筑专业的防火设计、消防灭火系统设计、电气防火和火灾自动报警系统设计、采暖通风防火防排烟系统设计等。其中以建筑专业防火设计为主体,这就要求设计人员必须在项目基础设计阶段对建筑防火作出全面、周密的设计考虑和决策,这也是衡量设计质量的重要方面。水电站厂房建筑,由于其生产装置、设备、产品的特殊性和危险性,一旦发生由易燃液体引起的火灾,往往会引起泄漏、爆炸等连锁反应,带来巨大的人员伤亡和财产损失,危害极大。所以消防设计就显得非常重要。

笔者在设计法国的一个水电站的消防报告中,需要欧盟或者美国的标准作为指导。国际上认可的标准有ISO:国际标准化组织;IEC:国际电工委员会;AFNOR:法国标准化协会;DIN:德国标准化研究院;VDE:德国电工协会;IEEE:美国电气和电子工程师协会;ASTM:美国材料与试验协会;ANSI:美国国家标准协会;ACI:美国混凝土协会等等。因为美国标准比较熟悉,所以就打算采用美国标准。

美国的消防规范统一由美国消防协会颁布,美国消防协会的英文名是NFPA。NFPA成立于1896年,旨在促进防火科学的发展,改进消防技术,组织情报交流,建立防护设备,减少由于火灾造成的生命财产的损失。该协会是一个国际性的技术与教育组织。拥有150个学会、协会等组织的集体会员,75,000名个人会员,此外,还有80多名其他国家的会员。制订防火规范、标准、推荐操作规程、手册、指南及标准法规等。NFPA防火规范与防火标准,得到国内外广泛承认,并有许多标准被纳入美国国家标准(ANSI)。美国的NFPA的标准非常详尽,已出的防火设计标准涉及各个行业,已知的有6百多本,并且在不断增多。在这些防火规范的分类上和中国的非常类似,都是在一本大的统一建筑防火规范下,一些细分的建筑类别单独设立防火规范。但是在更进一步细分类别上,我国还没有这么翔实细致。

对于水电站厂房消防设计报告中国的模式是这样的,第一部分是工程概况和消防总体设计方案。工程概况中简述工程概况、环境温度、湿度、风速、风向等气象条件;简述工程布置、厂区内外交通条件和建筑物分区;简述主副厂房、主变压器场、开关站(变电站)、屋外油罐室等主要建筑物的布置。消防总体设计方案分析工程火灾危险部位及危险程度,提出消防设计依据和设计原则。阐述工程消防系统的功能、公用消防设施、消防水源、电源、消防车道、安全出口和建筑物消防设施配置等总体设计方案。第二部分是工程消防设计篇。分为:

1.生产厂房火灾危险性分类及耐火等级:确定各主要生产场所火灾危险性分类及耐火等级。

2.主要场所和主要机电设备的消防设计:(1)分项提出主要生产场所、主要机电设备的消防设计及主要消防设施配置;(2)对有特殊要求的生产场所,提出送风、换气量、防烟、排烟等设计要求。

3.消防给水设计:选定消防水源、供水设施、消防给水量和水压力、主要设备及其布置。

4.消防电气:(1)选定消防用电源;(2)确定主要生产场所火灾事故照明、疏散标志的配置;(3)明确火灾监测自动控制和报警系统的配置方案及主要设备。

然后再加上附图及相应的表格说明,消防报告就差不多了。

而美国的消防报告格式却大不相同,以下内容是一定要有叙述的。

第一大类是火灾危险控制报告,分别是:

1.对雇员及承包商的安全信息说明,包括火灾防治流程,厂房疏散及预警系统以及如何快速有效的报告火情;

2.定期对厂房内防火等级的更正更新;

3.对整个厂房的日常防火管理说明及对小火的有效控制说明;

4.根据NFPA的相关标准对可燃及易燃液体及气体所在空间的有效控制说明;

5.对可燃源的控制说明,包括焊接,切割,磨黏及产生烟火的操作的防止控制说明;

6.火灾防治监控系统的说明;

7.对发生火灾所采取的行为及调查的规范报告做法说明。

第二类是火灾防治报告,分别是:

1.定期检测维护及保养整个消防系统及消防设备;

2.对出现火灾损害后的防治解决措施,以及人员应急预案;

3.对可能的改变提出应对解决办法及措施,包括厂房结构的变化,运行系统的变化及其他任何影响消防系统的改变;

4.防火紧急疏散预案的编制;

5.对消防车及外部消防系统的运用说明。

中国的消防规范和美国的消防规范相同的地方就是都对整个厂房的火灾危险性做个全面的评估,对每个功能房间及使用空间的防火问题分类进行控制,并对火灾发生后如何扑救的应对措施加以详细说明。在人性化方面,美国的规范做得比较多,对人员的保护及防治做了重点的说明,从人员意识的培养及发生火灾后的疏散保护都进行了详尽的说明。消防设计报告的最大部分就在于消防设备的选用及等级的要求上,而在美国消防规范中严格规定了选用设备必须满足其规范制定的标准,这是比较严厉的。

从消防疏散来看,对厂房建筑美国规范中规定的没有配备自动灭火系统的最远端距离不超过91.44m,而配备了自动灭火系统的则增加到了121.92m。这与中国的规范是差不多的。而从疏散宽度来看,美国的规范是大于1.118m,中国的规范是1.2m,这样看来两国的差距也不大。在耐火等级中,我们从美国的规范中得出水电站厂房为二级耐火等级,这与中国大部分水电站厂房采用二级的防火等级是相同的。但是在看了相应的具体标准后,发现美国的二级从采用的建筑构件的燃烧性能和耐火极限稍微比国内高一点,就是局部的建筑构件要求比国内多半个小时。在对每个房间的采用不同的灭火系统上,中国和美国在水电站的规范上也大同小异。美国消防规范中,发电机房,油罐室,及其他易燃的液体储藏间采用的是二氧化碳灭火系统;室外变压器及附属设施采用的是水喉直接扑灭的灭火系统;而卤代烷灭火系统用于计算机室,控制室,磁碟保存室,其不能用于开关室;并要求手持的二氧化碳灭火器卤代烷灭火器应该按照NFPA的要求配置在相应的位置;不建议用干粉灭火器,这是与中国不同的地方,美国的解释是干粉之类的灭火器在灭火后不易清洁,容易造成环境污染。对于厂房的排烟通风,两国的规范都做出了类似的要求,都是要求配备HVAC系统。对于防烟探测自动报警系统的布置,美国的规范和中国的规范都做出了必需的要求。对于防火隔离的问题,只要防火墙及防火门窗的采用符合相应的耐火极限就可以了,这方面两国的规范都没有异议。对于是否引用外部消防车系统,国内给出了明确的规范就是电站总装机容量小于250MW不需配备消防车。美国的规范只说了结合防火要求特点和等级来配备,在这方面就灵活得多。

总的来说美国的消防设计是对细节的把控,把一切都尽可能控制到精细,而中国的消防设计就是把握在大的前提方向不出错就行了。在现代建筑的发展过程中,美国等发达国家走在了前面,所以中国等其他发展中国家就要吸取他们在各方面包括设计规范方面好的经验,在其基础上再结合本国国情制定出适宜的规范才是最好的做法。

参考文献

[1]NFPA 1: Fire Code(2009 Edition).

[2]NFPA 851: Recommended Practice for Fire Protection for

Hydroelectric Generating Plants(2005 Edition).

[3]Uniform Building Code(1997 Edition).

[4]水利水电工程设计防火规范(SDJ278-90).

[5]建筑设计防火规范(GB50016-2006).

作者简介:罗俊雄(1973- ),男,供职于广西电力工业勘察设计研究院,研究方向:建筑设计。