《精细化工企业工程设计防火标准》在工程设计中的应用

■ 邱小兵 四川晨光工程设计院有限公司

精细化工是化工企业众多门类中的一个大类，它的特点是规模不大，种类繁多，原料和产品也可能涉及危化品，但存储量和生产量都不大，危害性相对较低。长期以来，精细化工企业没有专门的防火设计规范，一直都是按照《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》）设计，2013 年，国家安监总局发布了《安监总管三（2013)76号》，根据文件的规定，凡涉及“两重点一重大”的项目，在规范的选择上，应按《建规》《石油化工企业设计防火标准》（以下简称《石化规》）及文件提及的其他几本规范的最严格条款执行。在此之前，精细化工企业基本按《建规》进行总图设计，而《石化规》的总图间距比《建规》大得多，以甲类厂房为例，《建规》甲类厂房之间的距离为12m，《石化规》为30m，间距标准提高了很多。对于新建的精细化工企业，如果采用《石化规》设计，土地利用率明显下降；对于大部分按《建规》设计的已建企业，总图布局不符合文件精神，可能既有生产还能进行，但改建、扩建、更新生产工艺将受限。同时，由于全国范围内化工厂出过几次严重安全事故，各地主管部门对化工企业的安全检查相当频繁，为防止出现纰漏，设计、审查层层加码，均按各规范最严格条款执行。

精细化工企业所含危化物的总量相对于石化企业来说，是比较小的，危险性也不大，这种一刀切的方式无形中抬高了企业准入门槛，增加了建造和运行成本，对企业相当不利。2020 年1 月，专门为精细化工企业设计编制的规范《精化规》颁布，并于2020 年10 月1 日施行，解了企业燃眉之急，也使得设计有规可循。

在设计过程中，通过与《建规》《石化规》的对比发现，《精化规》是在《建规》《石化规》的基础上，针对精细化工产品种类多、原料和产品产量小的特点而专门制定的，既有联系又有区别，在安全性上比另两个规范有松有紧。在厂房间距上，《精化规》部分沿用了《建规》的标准，比如封闭式甲类厂房的间距仍然为12m，但多了敞开式厂房的间距15m 的条款，这样既维护了《建规》有效性，又给设计师更多选择余地。

相比《建规》和《石化规》，《精化规》的篇幅较少，不少条文语言简单，条文解释也不透彻，给理解规范带来一定困难。作者通过近两年对《精化规》在多个工程设计中的运用实践后，发现一些问题，也和编委做过一些交流，有一些心得。总的来说，《精化规》在具体条文上，对《建规》《石化规》有联系和继承，也有细化和改进，下面通过几个方面来阐述。

一、防火分区划分

（一）规范依据

《精化规》第8.1.7 条：严禁可燃气体和甲、乙、丙类液体的设备及管道穿越厂房内防火分区的楼板、防火墙及联合厂房的相邻外墙的防火墙，其他设备及管道必须穿越时，应采用与楼板、防火墙及外墙相同耐火极限的不燃防火材料封堵。

《精化规》第8.2.1 条：厂房的高度、层数和每个防火分区的最大允许建筑面积应符合现行国家标准GB 50016《建筑设计防火规范》的有关规定。

《建规》第3.3.1 条：除本规范另有规定外，厂房的层数和每个防火分区的最大允许建筑面积应符合表3.3.1 的规定。

《建规》第6.1.5 条：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。可燃气体和甲、乙、丙类液体的管道严禁穿过防火墙。防火墙内不应设置排气道。

（二）防火分区划分原则

《精化规》在8.2.1 条规定，防火分区面积按照《建规》执行，但它划分防火分区的原则，比《建规》更加详细且有针对性，《精化规》第8.1.7 条明确提出：“严禁可燃气体和甲、乙、丙类液体的设备及管道穿越厂房内防火分区的楼板、防火墙及联合厂房的相邻外墙的防火墙”，相比而言，《建规》在6.1.5 条提出“可燃气体和甲、乙、丙类液体的管道严禁穿越防火墙”，未提可燃气体和甲、乙、丙类液体的管道和设备穿越楼板的情况，只是在表3.2.1 列出楼板耐火时间，该楼板是否能被设备穿越，并没有细讲。

从《建规》6.1.5 条关于防火墙的规定上理解，楼板不应该被穿越，否则防火分区被打穿了。但《建规》第3.4.6 条“用不燃材料制作的室外设备，可按一二级耐火等级建筑确定”的规定，变相承认金属设备的外壳具有一二级耐火等级，虽然讲的是室外设备，但很多设计师将其运用至室内，将其当做楼板的变形延伸，这样就可以按层划分防火分区。

在实际工程中，很多设备穿越两层甚至几层楼板，由于设备安装的原因，设备周边与楼板是有缝隙的，这个缝隙很大，且有的反应釜有高温，用防火材料封堵也堵不密实，所以也楼板实际上不能起到隔断两个防火分区的作用。因此，《精化规》的分区方法更严谨，更符合生产实际情况。

（三）分区后平面面积过小的解决措施

按照《精化规》进行竖向分区后，也出现比较大的弊端，就是几层楼叠加计算防火分区面积，实际上每层能使用的建筑面积将大幅度减少，单栋面积也大幅减少，这不符合精细化工企业厂房建设原则。

精细化工企业的生产特性是多产品、小产量、转型快，其对厂房的需求是单层大面积，根据市场信息灵活布置生产，应预留转产空间，所以小面积的楼层平面给设备布置会造成很大困难。

要解决这个问题，有三个方法：一是提高建筑的耐火等级，二个是采用自动灭火系统，三是做敞开式厂房。

1.提高耐火等级

常规设计中，一般将厂房耐火等级设计为二级，这是综合考虑建筑成本、建造难度、防火分区面积适中等多因素的结果。在需要增加面积的要求下，可将其提至一级，如多层甲类厂房的防火分区面积可由2000m2提至3000m2，这种做法比较适合钢筋混凝土结构，对于钢结构，则耐火构造复杂，且成本投入多。

2. 增加自动灭火系统

根据《建规》3.3.3 条规定，采用自动灭火系统后防火分区面积可增加1 倍，这样结合上一条提高耐火等级的措施，防火分区面积可增加2 倍，以甲类多层厂房为例，二级耐火等级为2000m2，提高至一级后面积为3000m2，再加上自动灭火系统后面积为6000m2，是最初面积的3 倍，较好地解决了面积不足的问题。但自动灭火系统首先会增加造价，其次有的化学物质与水反应，水和泡沫系统不能用，能选择的自动灭火系统有限。

3. 建敞开式厂房

《精化规》8.3.1 条第2 小条提出对甲、乙、丙类敞开式厂房的防火分区面积不做限定，可按照工艺要求来确定，所以敞开式厂房可以有效解决防火分区面积受限的困难。但不是每种生产工艺都能敞开，特别是由于精细化工企业的生产特性是小而杂，同一层楼里有多个产品在生产，适合敞开和不能敞开的都聚在一起，同时还有环保方面的要求，有的不能敞开。所以在条件许可下，可按照半敞开厂房设计，封闭部分计算防火分区面积，敞开部分防火分区面积不做限定。

4. 实际操作路径

具体的防火分区划分方式，应根据生产工艺、面积需求、环保要求等因素综合平衡，采取多管齐下的办法，一般将能敞开的区域尽可能敞开，做敞开式或半敞开式建筑，这样可根据《精化规》第8.3.1 条第2 小条的规定，防火分区面积按照工艺要求确定，不受《建规》的限制（该规定实际是参考了《石化规》“装置”的相关条款），同时提高建筑耐火等级，增加自动灭火系统，三个措施同时使用，使得设计使用面积能大幅度提高，满足实际需要。

二、设备和操作平台

（一）规范依据

《建规》第3.3.1 条，注6：厂房内的操作平台、检修平台，当使用人数少于10 人时，平台的面积可不计入所在防火分区的建筑面积内。

《精化规》第8.2.5 条：受工艺特点或自然条件限制必须布置在封闭式厂房内的多层构架设备平台，若各层设备平台板采用格栅板时，该格栅板平台可作为操作平台或检修平台，该平台面积可不计入所在防火分区的建筑面积内

（二）是否计入防火分区面积

根据《建规》3.3.1 条第6 小条规定，“使用人数少于10 人的操作、检修平台面积不计入防火分区面积”，这个平台的大小在条文解释中有说明：布置在高大生产装置的周围，局部或全部镂空，面积较小。但设计中难以限定规模，所以常看到面积很大的操作平台的设计，实际演变成了扩大防火分区面积的一种手段。《精化规》沿用了《建规》做法，同时也提出了要求，在第8.2.5条的第3 小条中，加入了“各层应设置自动灭火系统”的限制条件，只有设置了自动灭火系统的平台，面积可不计入防火分区面积，没有设置自动灭火系统的操作平台，其面积要计入防火分区面积。

（三）平台透空率

《精化规》对操作平台的设置是比较严格的，除了自动灭火系统外，还要求了平台楼板采用格栅板，其透空率不低于50%。采取这种做法后，只能在必须部位如过道、操作区配置钢板，设备周边及其他区域均为格栅板，其目的在于精确定义设备区域和操作区域，杜绝为了少算防火分区面积而滥设平台、打擦边球的做法。

（四）自动灭火系统

精细化工企业里虽然有很多甲、乙、丙类厂房，但出于成本考虑，加上可能有与水反应的物质，这些厂房很少设置水自动灭火系统，而气体类自动灭火系统作用空间小，需要设备庞大，具有更高的成本，更是很少在厂房设计中运用。《精化规》通过第8.2.5 条第3 小条，实际上有鼓励在厂房设计中设置自动灭火系统的意思，这将对进生产工艺提档升级，建设自动化、无人化厂房形成有力推动。

三、设备和操作平台的疏散设计

（一）规范依据

《建规》第3.7.4 条（节选）：厂房内任一点至最近安全出口的直线距离不应大于表3.7.4 的规定。

《精化规》第8.5.1 条（节选）：厂房内的设备操作及检修平台的安全疏散通道应符合下列规定：（1）设备操作及检修平台应设置不少于两个通往楼地面的梯子作为安全疏散通道

（二）《建规》的要求

《建规》中，没有专门讲设备和操作平台如何疏散，但在3.7.4 条有“厂房内任一点至最近安全出口的直线距离不应大于表3.7.4 的规定”，如果从严执行规范，操作平台也属于“厂房内任一点”，应该按照规范的疏散距离来限制。但这样做有实际的困难，比如多层甲类厂房，最大疏散距离只有25m，从操作平台最远点到梯子上口为平台上的直线距离，下梯子还要按梯子平面长度乘1.5 倍作为梯子疏散距离，再加上梯子底部到安全出口的直线距离，要在规定的25m 长度内完成疏散是有一定难度的。如果从宽执行规范，操作平台面积不计入防火分区面积，且人数很少或有的没有固定人员，也可以不计疏散距离。实际工程中，两种设计均出现过，也能通过各种审查，没有统一标准。

（三）精化规的要求

《精化规》在8.5.1 条第3 小条专门针对操作平台的疏散作出规定：“（1）设备操作及检修平台应设置不少于两个通往楼地面的梯子作为安全疏散通道”，“（4）设备平台内任一点至最近安全出口的直线距离应符合现行《建规》的有关规定”，其中楼地面、安全疏散通道、安全出口三个词很关键，应该怎么解读？首先“安全疏散通道”这个概念是在《石化规》5.2.26 条提出的，且在条文解释中将其视为安全出口，但《建规》对安全出口有严格定义，指室外出口或楼梯间，且没有安全疏散通道的说法，只有疏散通道、安全出口的定义。

《石化规》只提及操作平台的梯子通到地面，而《精化规》加了个“楼”字，即楼地面，如果依照《石化规》将其视为安全出口，则比较好地解决了平台疏散问题，但其与《精化规》第（4）条有明显矛盾。第（4）条是在《建规》3.7.4 条基础上，特别点明了“设备平台内任一点”的疏散，规避了含糊空间。两个条文具有一定的矛盾，这也是《精化规》的问题之一，即条文不清晰，解释不透彻。

（四）具体运用

由于该条文用了“安全疏散通道”的名词，又没有在术语里解释，条文解释也不涉及，所以实际设计中的运用也有宽严之分。通过与《精化规》编委对该条文的交流，对编制初衷有了一定了解，实际运用中，可以有条件地将安全疏散通道作为安全出口，条件的重点还在以人为本。所谓疏散，是人的疏散，操作平台疏散的宽严尺度应以有没有固定岗位人员来划分。如果只是检修人员，其检修时应设备停机，如果是巡检人员，其在平台上时间很短，所以这两种情况则可按安全出口考虑；如果平台上有固定岗位人员，则平台上任一点到安全出口（楼梯间、室外出口）的距离应符合《建规》要求，如果不满足，应将平台按楼层考虑，靠近楼梯间，从楼梯间疏散。

四、结语

《精化规》是在《建规》《石化规》运用多年后才颁布的，并且主编单位也是上海《精细化工企业防火设计规范》的编制单位，两本规范具有延续性，且上海规范是2013 年施行的，也经过了较长时间的实践。标准的颁布应该说较好地适应了精细化工企业的设计需求，非常具有针对性。但同时，由于该规范篇幅较少，言语简略，条文解释也比较简单，给设计人员带来一定困惑。

作者在设计中运用该规范已经约两年时间，有一定使用经验，对不少条文的看法也和编制单位进行过交流，总体来看，要熟练掌握和运用该规范，除了熟悉条文外，还要结合《建规》《石化规》的相关条文，再联系实际生产和工艺的特点，多管齐下，才能既满足安全需求，又满足工艺需求，为精细化工企业设计排忧解难，添砖加瓦。