铸造厂房与铸件成品库的建筑防火设计问题探讨

李晓宾，黄力生，李怀明，苏见波

（机械工业第六设计研究院有限公司，河南郑州 450007）

本文主要讨论下述情况的铸造工厂中成品库的建筑防火设计问题：生产产品的材质为铸铁和铸钢的铸造工厂，产品在铸造厂房的清理打磨工部完成切割、抛丸、热处理、精整、打磨等工序后，运往成品库暂存，等待运至机加工厂房、运出厂区或直接销售；在工程设计实践中，会有客户提出将成品库直接设计在铸造厂房内部的某一跨（或半跨），或者将成品库与铸造厂房贴邻布置并设置直通的门的设计要求；在现存的铸造工厂中，有很多前述的工程实例存在；但根据现行的《建筑设计防火规范》GB 50016-2014（2018年版）[1]（以下简称“《建规》2018年版”），无法按满足前述实际需求的方法进行工程设计。本文针对上述情况下的建筑防火设计问题进行了分析和讨论，并提出了作者的见解，以期抛砖引玉，与同行交流、探讨。

1 铸造厂房和铸件成品库防火设计概述

根据《建规》2018年版，铸造厂房的生产火灾危险性分类为丁类，属丁类厂房；铸件成品库的存储物品的火灾危险性分类为戊类（仅考虑无可燃包装物、可燃包装重量不大于物品本身重量的1/4且可燃包装体积不大于物品本身体积的1/2共两种情况），属戊类仓库。

《建规》2018年版第3.2.3条规定：“……和有火花、赤热表面、明火的丁类厂房，其耐火等级均不应低于二级，当为……或建筑面积不大于1000m2的单层丁类厂房时，可采用三级耐火等级的建筑。”在工程设计实践中，小于1000m2的铸造厂房不多，故通常铸造厂房会采用二级耐火等级的设计。

《建规》2018年版对单层戊类仓库的耐火等级没有限制。《建规》2018年版第3.2.7条规定：“……单层乙类仓库，单层丙类仓库，储存可燃固体的多层丙类仓库和多层丁、戊类仓库，其耐火等级不应低于三级。”《建规》2018年版第3.3.1条在表3.3.1中对三级、四级耐火等级的戊类仓库的最多允许层数、每个防火分区的最大允许建筑面积进行了规定。在工程设计实践中，铸件成品库多采用单层设计，但鉴于目前铸造工厂建筑构件较少采用可燃和难燃构件，铸件成品库通常也会采用二级耐火等级的设计。

2 《建筑设计防火规范》GB 50016-2006中的相关规定

原《建筑设计防火规范》GB 50016-2006[2]（已废止，以下简称“《建规》2006”）中第 3.3.10条规定：“厂房内设置丙类仓库时，必须采用防火墙和耐火极限不低于1.50 h的楼板与厂房隔开，设置丁、戊类仓库时，必须采用耐火极限不低于2.50h的不燃烧体隔墙和1.00h的楼板与厂房隔开。仓库的耐火等级和面积应符合本规范第3.3.2条和第3.3.3条的规定。”在该条的条文说明中指出了：“本条规定了厂房内因工艺原因设计丙、丁、戊类中间仓库的防火分隔要求。……本条规定允许在厂房内设置仓库储存丙、丁、戊类物品，……”[1]，并且在举例中有提到在厂房底部设置“成品库”。

而在《建规》2006的第3.3.9条的条文说明中，对“中间仓库”作如下定义：“为满足厂房的日常生产需要，往往需要从仓库或上道工序的厂房（或车间）取得一定数量的原材料、半成品、辅助材料存放在厂房内。存放上述物品的场所称为中间仓库。”

综上所述，虽然第3.3.10条的条文说明中提到“中间仓库”的概念和举例使用“成品库”，且本文所讨论的“成品库”明显不属于第3.3.9条的条文说明中定义的“中间仓库”的概念；但规范正文第3.3.10条内容中仅提到“仓库”，且规范正文的法律效力高于其条文说明，故笔者认为此条允许在厂房中设置戊类成品库，只要满足相应的防火分隔、耐火等级、层数和面积要求等即可。

3 《建筑设计防火规范》GB 50016-2014（2018年版）中的相关规定

《建规》2018年版第3.3.6条规定：“厂房内设置中间仓库时，应符合下列规定：……3丁、戊类中间仓库应采用耐火极限不低于2.00h的防火隔墙和1.00h的楼板与其他部位分隔；4仓库的耐火等级和面积应符合本规范第3.3.2条和第3.3.3条的规定。”[2]在本条的条文说明中对该文中提到的“中间仓库”作如下定义：“条文中的‘中间仓库’是指为满足日常连续生产需要，在厂房内存放从仓库或上道工序的厂房（或车间）取得的原材料、半成品、辅助材料的场所。”

对比《建规》2018年版和《建规》2006中对“中间仓库”的定义，可见基本上是一致的，仅在《建规》2018年版中更加强调了“为了满足日常‘连续’生产需要”。

对比《建规》2018年版和《建规》2006中对在丁类厂房中设置戊类仓库的规定，可得出如下结论：（1）《建规》2006正文中强条明确表达了在满足耐火等级、层数、面积、防火分隔等一系列条件后，可在厂房中设置戊类仓库（正文未强调“中间仓库”而是使用“仓库”的说法）；(2)《建规》2018年版正文与其条文说明中都明确指出在满足一定的耐火等级、层数、面积、防火分隔条件后，可在厂房中设置戊类中间仓库（正文和条文说明完全一致均表明相应条款只针对“中间仓库”，不包含“成品库”）。

综上所述，依据现行《建规》2018年版，铸件成品库作为戊类仓库，与丁类的铸造车间需要作为两个独立的建筑物，按照《建规》2018年版中仓库与厂房的防火间距的要求执行第3.4.1条的相关规定，即：（1）一、二级耐火等级的丁类铸造厂房与一、二期耐火等级的单、多层戊类仓库的防火间距为10m；（2）铸造厂房与铸件成品库相邻较高一面外墙为防火墙时，防火间距不限；（3）铸造厂房与铸件成品库高度相同并同为一、二期耐火等级时，相邻任一侧外墙为防火墙且屋顶的耐火极限不低于1.00h时，防火间距不限；（4）铸造厂房与铸件成品库均为一、二级耐火等级但高度不同，当相邻较低一面外墙为防火墙且较低一座厂房的屋顶无天窗，屋顶的耐火极限不低于1.00h时，防火间距不应小于4m；（5）铸造厂房与铸件成品库均为一、二级耐火等级但高度不同，当相邻较低一面外墙为防火墙且相邻较高一面外墙的门、窗等开口部位设置甲级防火门、窗或防火分隔水幕或按本规范第6.5.3条的规定设置防火卷帘时，防火间距不应小于4m；（6）铸造厂房与铸件成品库相邻两面外墙均为不燃性墙体，当无外露的可燃性屋檐，每面外墙上的门、窗、洞口面积之和各不大于外墙面积的5%，且门、窗、洞口不正对开设时，防火间距可减少为7.5m。

4 工程设计实践中可以采用的几种设计方式

在现行《建规》2018年版的约束下，铸件成品库不能设计在铸造厂房内部，两者必须为结构独立的两个建筑物。铸造车间和铸件成品库的防火设计通常可采用以下几种方式进行。

4.1 铸造厂房与铸件成品库防火间距10m以上

铸造厂房和铸件成品库均采用二级耐火等级，且保持10m以上的防火间距。当成品库规模较大且项目用地允许时，可采用该种设计。从铸造厂房到铸件成品库的产品运输可采用电动平车、叉车等通过两者之间正对的大门进行。

4.2 铸造厂房与铸件成品库贴邻布置

铸造厂房与铸件成品库相邻较高一面外墙为防火墙时，两者可贴邻设计。铸造厂房与铸件成品库高度相同并同为一、二级耐火等级，相邻任一侧外墙为防火墙且屋顶的耐火极限不低于1.00h时，两者可贴邻设计。

但必须要注意到：（1）《建规》2018 年版第6.1.5条规定：“防火墙上不应开设门、窗、洞口，确需开设时，应设置不可开启或火灾时能自动关闭的甲级防火门、窗。”（2）《建规》2018年版第6.1.5条的条文说明中指出：“……对于因防火间距不足而需设置的防火墙，不应开设门窗洞口。必须设置的开口要符合本规范有关防火间距的规定。”综上可知，铸造厂房与铸件成品库贴邻布置时，贴邻的防火墙属于因防火间距不足而设置的防火墙，其上不能开设门、窗、洞口。

当成品库规模不大且项目用地较为紧张时，可采用本条的两种设计方式。但禁止在贴邻的防火墙上开门，导致从铸造厂房到铸件成品库的产品运输被迫迂回，从而造成物流运输效率下降和成本上升。

4.3 铸造厂房与铸件成品库防火间距4m以上

铸造厂房与铸件成品库均为一、二级耐火等级但高度不同，当相邻较低一面外墙为防火墙且较低一座厂房的屋顶无天窗，屋顶的耐火极限不低于1.00h时，两者保持4m以上防火间距即可。

铸造厂房与铸件成品库均为一、二级耐火等级但高度不同，当相邻较低一面外墙为防火墙且相邻较高一面外墙的门、窗等开口部位设置甲级防火门、窗或防火分隔水幕或按本规范第6.5.3条的规定设置防火卷帘时，两者保持4m以上防火间距即可。

此种情况，也必须注意到因防火间距不足而设置的防火墙，其上不能开设门、窗、洞口。同样会造成物流运输效率下降和成本上升。

本条的第一种情况，要求较低一座厂房的屋顶无天窗且屋顶的耐火极限不低于1.00h，若较低厂房为铸造厂房时，屋顶无天窗将无法满足生产采光、通风需要。本条第二种情况，要求相邻较低一面外墙为防火墙且相邻较高一面外墙的门、窗等开口部位设置甲级防火门、窗或防火分隔水幕或防火卷帘，建筑构造较为复杂，也不适合新建的铸造厂房和铸件成品库的设计。本条的两种情况，对改建、扩建项目受场地和现状条件限制造成防火间距不足的情况，有一定的意义。

4.4 铸造厂房与铸件成品库防火间距7.5m以上

铸造厂房与铸件成品库相邻两面外墙均为不燃性墙体，无外露的可燃性屋檐，每面外墙上的门、窗、洞口面积之和各不大于外墙面积的5%，且门、窗、洞口不正对开设，两者的防火间距保持7.5m以上即可。

该种情况下，外墙均为不燃性墙体、无外露的可燃性屋檐是比较容易达到的条件，但两面外墙的门、窗、洞口不正对开设，即失去了自铸造厂房向铸件成品库的物流运输的便利性；每面外墙上的门、窗、洞口面积之和各不大于外墙面积的5%，在铸造工厂的实际上设计中较难达到，即便仅开设大门用于物流运输，也较难控制在5%以内。

该种情况对新建的铸造厂房和铸件成品库的防火设计而言，实际意义不大。对改建、扩建项目受场地和现状条件限制造成防火间距不足的情况，有一定的意义。

5 铸件成品库火灾危险程度探讨

《建规》2018年版，允许在满足其规定的防火措施后在铸造厂房内部设计戊类中间仓库，但禁止了在铸造厂房内部设计戊类铸件成品库。将铸件成品库作为结构独立的戊类仓库，按《建规》2018年版考虑其与铸造厂房的防火间距时，会导致：占用土地面积增大，建筑防火措施复杂造成建造成本上升，物流运输效率下降和成本上升。

笔者作为专业从事铸造工程项目咨询、设计的从业人员，认为《建规》2018年版中的上述规定，有值得商榷的空间。原因有二：（1）铸件成品库中存放的是经过铸造厂房的清理打磨工部完成切割、抛丸、热处理、精整、打磨等工序后的毛坯铸件，下一步或是运往机加工车间进行粗加工、精加工，或是运出厂区或直接销售，通常不需要进行任何包装，故铸件成品库存放的完全是不燃物品，自身发生火灾的可能性几乎没有，在空气中受到火焰或高温作用时，也不会着火、不微燃、不碳化，火灾危险性很小。（2）铸件成品库作为戊类成品库，与戊类中间仓库在火灾危险性方面也并无本质上的区别，特别是在越来越倡导“零库存管理”的当下，铸件成品库在储存规模和建筑面积上，往往也不大。

6 结语

依据《建规》2018年版，铸件成品库不能设计在铸造厂房内部；铸件成品库和铸造厂房需要采用独立的结构体系并满足防火间距的相关要求；铸件成品库与铸造厂房贴邻建设或防火间距仅要求4m以上时，相邻的防火墙上不能开设门、窗、洞口；铸件成品库与铸造厂房的防火间距仅要求7.5m时，每面外墙上的门、窗、洞口面积之和各不大于外墙面积的5%，且门、窗、洞口不正对开设。

笔者认为，《建规》2018年版的上述规定，造成工程项目占用土地面积增大，不利于节约利用土地；建筑防火措施较多且复杂造成成本上升，项目造价升高；生产物流不够顺畅，造成生产效率下降和成本上升。在管控好铸件成品库的占地面积和每个防火分区的面积后，将满足所需要的防火措施后的铸件成品库也设计在铸造厂房内部，一方面有利于节约利用土地，有利于降低工程造价，生产方面工艺流程也更加顺畅、合理；另一方面火灾危险性并没有提高或者在现有的消防技术条件下是完全可控的。