浅析消防水泵房建筑设计要点
2020-08-05王晓茜
王晓茜
(天津渤化工程有限公司,天津300193)
在石油化工企业中,经常存在易燃易爆的建筑物和构筑物,稍有不慎,就可能会发生严重生产事故,引发火灾,采取一定的手段遏制事故的蔓延可避免进一步的财产损失和人员伤亡,而消防水泵房及其附属的消防水池是全厂重要设施,是消防系统的“心脏”,主要功能是在火灾蔓延时保证建筑内工作人员的安全、保证建筑内灭火系统不被破坏,从而为厂区人员自救提供帮助,建筑内包含消火栓系统,自动喷水灭火系统,其他消防系统等。消防水泵房的平面布局应由水道专业提供给建筑专业,后由建筑专业对其平面进行完善,并绘制建筑施工图。
消防水泵房内经常附设有配电室等附属用房,其设计应满足《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018 版)以及其他电气专业规范的规定。因消防水泵房内设备不能结冻,故在北方地区,建筑多采用蒸压加气混凝土砌块作为外墙墙体材料,外贴岩棉保温板等保温材料来维持建筑内的温度,确保水泵房的正常运行。
1 总平面布置
消防水泵房作为第一类全厂性重要设施,当其发生火灾危险时,可能导致重大人身伤亡或重大财产损失,故在总图布置时,其与甲、乙类建筑应保留足够的安全距离,并位于散发有毒有害气体的建筑物或构筑物、有爆炸危险的厂房或仓库等建筑的上风侧,减少可燃气体、粉尘等对建筑产生的危害。也可靠近厂前区布置,更利于消防救援的开展。
2 消防泵房设计
《建筑设计防火规范》中要求单独建造的水泵房的耐火等级不应低于二级;建筑内的水泵房不应设置在室内完成地面与室外出入口的地坪高差>10m 的地下楼层或地下三层及以下;疏散门应直通安全出口或室外。以上内容为强制条文规定,设计人员不能违反。另外,附设在建筑内的水泵房,应选用耐火等级≥2.00h 的防火隔墙和≥1.50h 的楼板与其他房间分隔,并应采取相应的降噪措施,避免干扰。直通疏散走道的门应为甲级防火门。
现有化工厂内消防水泵房均单独设置或与生活水站合建,生产类别定为丁类。建筑内一般设有地坑及集水池,坑深超过1m,疏散方式应选用钢筋混凝土楼梯,净宽度宜>1.1m,坑内应留出疏散通道,宽度宜>1.4m,才能满足工作人员撤离时的要求。建筑的设备出入口应与吊车梁对应,平台栏杆处设置护栏门,与大门同宽,方便设备的进出和更换。消防救援窗的选位也十分重要,设计时应避开地坑上部窗户,必要时可利用消防救援门作为消防救援的补充。
3 附属建筑设计
消防水泵房旁经常附设有配电室,根据《建筑设计防火规范》规定,位于建筑内的配电室应采用耐火极限≥2.00h 的防火隔墙和≥1.50h 的楼板与其他部位隔开,当墙面有开洞时,应选用防火封堵板材(如膨胀型防火复合板)、阻火模块、防火密封胶等材料进行封堵,防止烟火串通。
配电室通常设置有电缆沟用来放置电缆桥架及配电柜(图1),电缆沟应整体浇注,才能保证完整性。
图1 电缆沟设计
配电室房间长度超过7m 时,应开通两个出入口,直通室外的门为丙级防火门,并应满足设备进出的需求,通向室内安全通道的门为甲级防火门。外门处设置防火门槛及500mm 高挡鼠板,防止小动物进入毁坏电缆,引起短路,从而引发火灾。
4 室内及消防水池装修
在《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-2017)中规定,消防水泵房、配电室等房间,其所有内部装修均应选用A 级不燃材料。由于这类建筑物对装修等级要求不高,所以地面面层可选用细石混凝土,墙面做法可选用刮腻子涂料墙面等,需要注意的是泵房内地坑做法,此处仅提供一种地面及墙面装修做法作为参考,地面:1)40 厚C20细石混凝土,表面撒1∶1 水泥砂子随打随抹光;2)水泥浆一道(内掺建筑胶);3)防水混凝土底板;4)50 厚 C20 细石混凝土;5) 隔离层;6)4 厚 SBS改性沥青防水卷材;7)20 厚 1∶2.5 水泥砂浆找平层;8)100 厚 C15 混凝土垫层;9)素土夯实。墙面:①大白浆饰面;②2 厚面层耐水腻子分遍刮平;③9 厚 1∶0.5∶3 水泥石灰膏砂浆分遍抹平;④刷素水泥浆一道(内掺建筑胶);⑤防水混凝土外墙;⑥4厚SBS 改性沥青防水卷材;⑦2∶8 灰土分层夯实。
由于消防水池位于室外,但也须进行保温设计,此处仅列举地上部分的池壁做法:1)20 厚1∶2.5 水泥砂浆找平层;2)防水混凝土外墙厚度≥250,抗渗等级≥P6;3)20 厚 1∶2.5 水泥砂浆找平层;4)刷基层处理剂一遍;5)防水层,4 厚 SBS 改性沥青防水卷材;6)50 厚挤塑聚苯乙烯泡沫板;7)20 厚 1∶2 水泥砂浆抹面压光找平;8)素水泥浆结合层一遍;9)120 厚页岩砖墙。
《建筑设计防火规范》中第8.1.8 条规定,消防水泵房应采取防水淹的措施,可在泵房门前砌筑200mm 高素混凝土门槛或在门框上焊接150mm 高不锈钢板来解决问题,注意所采取的措施不应影响进出设备大门的有效高度,也可待设备进入后再进行处理。
5 采暖、通风、排水措施
根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)的规定,在严寒及寒冷等冬季易发生结冰的地区,应采取有效的措施保证房间内采暖温度不应低于10℃,无人值守的房间内不应低于5℃;通风宜设计为6 次/h;水泵房内应设有相应的排水设施。根据以上内容,我国大部分地区多采用蒸压加气混凝土砌块作为建筑的外墙材料,其适用于钢筋混凝土框架结构,框架剪力墙结构等多种结构形式。当采用单一材料且干密度为600kg/m3时,其导热系数的设计计算值为0.24W/m·k,是良好的保温材料,可基本满足我国夏热冬冷地区工业建筑的节能保温要求,当用于严寒或寒冷地区时,可减少外墙保温材料的厚度,节约施工成本。蒸压加气混凝土砌块为不燃烧体,耐火极限≥2.5h,能满足防火隔墙的耐火极限要求,是极佳的防火墙材料。
但蒸压加气混凝土砌块有易吸水且强度不足的缺点,施工时应在外墙下砌筑200mm 高烧结页岩砖,防止地下水气进入墙体导致墙体酥化、开裂,造成建筑物垮塌的事故,雨棚处也应进行特殊处理避免雨水进入墙内(见图2)。墙上设有电缆桥架时应进行混凝土块换实,即根据电气专业条件使用C25 混凝土将原砌块换为混凝土实心砌块,保证电缆桥架可固定至墙上,更换时应核算电缆桥架重量与换实块上方墙体的受力,必要时增加其他措施以确保墙体稳定性,避免出现倾覆、墙体开裂等毁坏建筑物的现象。
图2 雨棚设计
6 总结
消防安全无小事,只有保证消防水泵房的正常运转,才能保证在发生火灾时各项灭火设施能起到其相应的作用。以最经济实用的方式去消灭发生的火灾,保证整个厂区的财产安全和人民群众的生命安全,是消防水泵房这类建筑最重要的使命。而建筑的设计则保护了重要消防设备的运行,其设计的正确性至关重要,设计人员应熟知相关规范,避免发生重大错误,延误灭火时机,毕竟只有安全生产才能创造出更大的价值。