粮库防火设计浅议
2018-05-24◎张扬
◎ 张 扬
(郑州中粮科研设计院有限公司,河南 郑州 450053)
GB 50016-2014《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》2014)自2015年5月1日实施已有快三年时间,本次修订将GB 50016-2006《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》2006)和GB 50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)(以下简称《高规》)合并,相比之下,增改了不少条文,这些规定有很多是与以往的经验相违背的。笔者结合工作实践,对粮库设计中涉及到的一些防火问题进行分析探讨,以供各位同行参考。
1 消防车登高操作场地的布置
粮库中的建筑子项从火灾危险性分类来说主要是厂房、仓库和公共建筑(一般为单、多层,极少数为高层),这些项目的消防设计在《建规》2014执行之前,均按照《建规》2006及《高规》执行,但上述两个规范中,均未对厂房、仓库的救援场地做出明确规定,高层民用建筑也只是在《高规》第4.1.7条规定:“高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5.00 m、进深大于4.00 m的裙房,且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。”[1]在整合修订后的《建规》2014第7.2章对消防救援场地做了详尽的规定,需特别指出的是,规范规定“高层建筑”均应设置消防车登高操作场地,而在第2.1.1条中明确规定,高层建筑是“建筑高度大于27 m的住宅建筑和建筑高度大于24 m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑”[2],也就是说,粮库中的高层厂房、仓库等也必须要按照规范要求设置消防车登高操作场地。
但在粮库设计中,由于工艺布置等客观原因,有些高层建筑无法按照规范要求设置消防车登高操作场地。比如,典型的筒仓、工作塔、汽车接发站的平面布置中(图1),立筒仓与工作塔、变配电间、汽车接发站成组布置。其中,立筒仓一般为高层构筑物,工作塔为高层厂房,汽车接发站为多层或高层构筑物(图2)。根据规范要求,可以确定的是工作塔需要设置消防车登高操作场地,但工作塔只有一个底边可以利用(小于一个长边长度),且规范要求“建筑物与消防车登高操作场地相对应的范围内,应设置直通室外的楼梯或直通楼梯间的入口”,这也就意味着楼梯必须布置在这里,还有消防救援窗等条件无不限制着工作塔的平面布置,而工作塔首先是要满足工艺的生产要求,这其中的矛盾需要建筑师来调和,但是,工业设计中建筑师却不能起决定性作用,这就为总图中的消防救援场地设置埋下隐患。
图1 典型立筒仓区平面布置图
图2 典型立筒仓、工作塔及汽车接发站剖面图
另外,立筒仓和汽车接发站是否需要设置消防车登高操作场地也是一个无法明确判断的问题。立筒仓一般为2层,底层为粮食出仓设备,仓身为散粮储存空间,仓顶为粮食进仓设备;汽车接发站一般为地上3层、地下1层,地下为粮食输送设备,首层为汽车卸粮及发放通道,2层为散粮发放观察平台,3层为散粮发放暂存仓,仓顶为粮食进仓设备(图3)。立筒仓与其他建构筑物之间的间距一般较大,设计师可以本着从严执行规范要求的态度,设置消防车登高操作场地,然而,与立筒仓形式差不多的汽车接发站却使建筑师陷入了无法自圆其说的尴尬境地。汽车接发站与工作塔一面贴邻布置,供汽车进出的方向一般与散粮汽车长度相仿,相当于发放仓主体部分的裙房,其进深大于4 m,这样一来,能供设置消防车登高操作场地的也就仅剩一个底边,然而由于工艺要求,这里往往会布置有栈桥通往其他生产设施(图1),即说汽车接发站无法设置符合规范要求的消防车登高操作场地。那么,同一个库区内,立筒仓和汽车接发站形式相似,功能相近,却无法采取相同的消防设计,这的确是一个让设计人员无法合理解释的矛盾。如果二者均不设消防车登高操作场地,那么就要冒着违反强制性条文的风险,毕竟从高度来说,它们都是“高层”。
图3 典型汽车接发站剖面图
综上分析,笔者认为在现有防火规范及行业规范未对上述问题提出进一步的明确规定之前,设计人员可以从整体的角度来考虑此问题,将立筒仓、工作塔、汽车接发站作为一个整体的消防单元来进行设计,沿立筒仓的长边方向统一设置消防车登高操作场地。另外,从方案阶段开始,建筑师就要参与到工作塔的平面布置中,尽量将楼梯间设计到建筑与消防车登高操作场地相对应的范围内;对于确实无法设置消防车登高操作场地的汽车接发站,可以沿仓顶栈桥设置消火栓或消防软管卷盘,以达到控制仓顶皮带机火灾的目的。
2 消防救援窗
《建规》2014第7.2.4条规定“厂房、仓库、公共建筑的外墙应在每层的适当位置设置可供消防救援人员进入的窗口”,7.2.5条对消防救援窗的具体要求做了相应的规定。从这两款规定的条文说明可以看出,规范制定的原因是“过去,绝大部分建筑均开设有外窗。而现在,不仅仓库、洁净厂房无外窗或外窗开设少,而且一些大型公共建筑,如商场、商业综合体、设置玻璃幕墙或金属幕墙的建筑等,在外墙上均很少设置可直接开向室外并可供人员进入的外窗。”其实,条文说明中已经指出,这些规定主要是针对“无外窗或外窗开设少”的厂房、仓库和大型公共建筑,但由于规范的条文仅以强制性条文的方式规定了消防救援窗的设置范围是“厂房、仓库、公共建筑”,并未对具体的规模等作出详细规定。这样,对一般粮食仓库来说,门卫、变配电间、消防泵房、机修间及器材库等子项,要么属于公共建筑,要么属于厂房、仓库,都在此规定的范围内,均需要设置消防救援窗。但这些建筑的面积很小,而且大多都是单层建筑,火灾危险性很小,而消防救援窗要求“窗口的净高度和净宽度均不应小于1.0 m,下沿距室内地面不宜大于1.2 m,间距不宜大于20 m且每个防火分区不应少于2个”,要满足这些要求,上述的门卫、消防泵房等小子项均至少要有两个洞口尺寸不小于1.1 m×1.1 m固定窗作为消防救援窗(如果采用可开启窗的话,开启扇尺寸过大)。而这些建筑体量较小,本来开窗可以作为自然通风的措施,但为满足规范要求,只能增加开窗数量;而有些建筑由于使用要求无法满足消防救援窗的相关规定,如高压配电间要求窗户距地面不小于1.8 m,消防泵房一般为半地下建筑,外窗距室内地面也大于1.2 m;再如粮食平房仓,虽然在粮面以上约0.3 m处设置有供通风、补仓作业的外窗,这些窗的宽度一般不小于1.2 m,高度0.9~1.5 m,理论上可以做到满足消防救援窗的要求,但由于粮食平房仓需要保温、防虫雀,所有外窗均为专用保温密闭窗,而且在窗的内侧还设置有防雀网,这种外窗显然不满足消防救援窗“易于破碎”的要求。
消防救援窗的设置“是根据近些年我国建筑发展和实际灭火中总结的经验教训确定的”,但正如规范编制组专家所言,“本规范(《建规》2014)虽涉及面广,但也很难把各类建筑、设备的防火内容和性能要求、试验方法等全部包括其中”,在各行各业的设计实践中,难免会出现规范的规定与实际生产存在较大出入的情况,有时甚至是难以执行。笔者认为,消防救援窗的设置不能一刀切,应根据建筑的体量、实际火灾荷载做出更深入细致的规定,这样才能更利于规范的执行;同时,也要求粮食行业根据防火规范的新规定尽快编写相应的行业规范,作为国家规范的补充和细化,以利于行业的健康发展。
3 结语
粮食行业属于工程设计行业分类中的“商物粮”行业,粮食的储存、工艺作业方式与一般工业建筑相比具有较大的特殊性,而《建规》2014作为建筑防火设计的主要依据,具有较强的普遍性和通用性,但对于某些行业,“专业性较强、有些要求比较特殊,特别是其中的工艺防火和生产过程中的本质安全要求部分与一般工业或民用建筑有所不同”,《建规》对这些特殊行业,更多的是对“普遍性防火设计作了原则要求,但难以更详尽地确定这些工程的某些特殊防火要求,因此设计中的相关防火要求可以按照这些工程的专项防火规范执行”。但是,推荐性国家标准、行业标准、地方标准、团体标准、企业标准的技术要求不得低于强制性国家标准的相关技术要求,行业规范只能作为国家强制性标准的补充和细化,GB 50016-2014《建筑设计防火规范》中的强制性条文仍然必须严格执行,这样一来,上述问题在规范修订之前,将会成为一个长期不易解决的现实问题,在这种情况下,设计人员必须熟悉规范条文,从条文制定的目的来严格要求,做到尽量满足强制性条文要求,如果由于行业自身特点及工艺生产要求实在无法完全按规范执行的,也要采取相应的补救措施,切实达到“消”“防”结合的设计目的,确保粮库的防火安全。
参考文献:
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50045-1995(2005版) 高层民用建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2005.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50016-2014 建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2015.