摘要：厂房建设中，要合理做好甲、乙类生产厂房建筑抗爆泄爆设计,可以降低事故发生的几率,达到安全生产的目的。因此，有爆炸危险的甲、乙类厂房应根据工艺条件，严格按照相关的规范进行设计，由此可以降低事故发生的概率，使企业安全生产得到保障，保护人身和财产的安全。在设计过程中要按照相关的现行规范精心设计，保证工程上的安全，以防患于未然。
关键词：爆炸危险；甲乙类；生产厂房；防泄爆设计
1有爆炸危险的甲乙类生产厂房防爆设计要点
1.1防爆厂房要具有较强的抗爆能力和较高的耐火等级
一般来说，厂房的耐火等级不应低于二级，采用钢筋混凝土框架结构或经过被覆的钢框架结构的厂房是比较理想的防爆厂房。
1.2防爆厂房应设置足够的泄压面积
为防止建筑物的承重构件因强大的爆炸压力而遭到破坏，通常将一定面积的建筑构件如屋盖、非承重外墙做成轻体结构，并加大外窗面积，这些面积称为防爆泄压面积，当发生爆炸时，作为泄压面积的建筑构、配件首先遭到破坏，从而使爆炸产生的压力骤然下降，可以保全厂房的主体结构。泄压面积的大小与泄压比和泄压房间的体积成正比，泄压比根据房间内爆炸性危险物质的不同分为六个级别（参照《建筑设计防火规范》GB50016-2018版表3.6.4），爆炸压力较强的物质如乙烯、乙炔、氢等泄压比数值较大。
1.3防爆厂房宜采用单层建筑
防爆厂房采用单层建筑，便于设置天窗、风帽等，给自然通风创造良好的条件，而设在地下室或半地下室内，则自然通风不好，若机械通风出现故障，很容易造成可燃气体、蒸气、粉尘积聚，十分危险；同时，防爆厂房采用单层建筑，可设置轻质屋盖，加大泄压面积，有利于安全疏散和灭火救援，而设在地下室或半地下室内，则泄压面积难以保证，且不利于安全疏散和灭火救援。
2有爆炸危险的甲乙类生产厂房防爆设计
2.1厂房宜设计成单层
甲、乙类生产厂房，在工艺允许的条件下宜采用单层建筑。单层厂房不但有利于泄压，而且在火灾或爆炸发生时，人员能迅速撤离事故现场，保证人身安全。
2.2厂房宜采用敞开或半敞开式
甲、乙类厂房在工艺和气候允许的条件下宜采用敞开或半敞开式，《建规》中也未明确要求该类建筑设置排烟设施。敞开或半敞开式建筑自然通风良好，可使生产过程中的可燃气体、粉尘等快速扩散，减少气体、粉尘的积聚，直接降低了事故发生的概率。北方寒冷地区，冬季温度很低，风沙又大，人员无法在敞开式厂房里工作，因此外墙应设置维护结构，此时维护结构应采用轻质墙体，材质可选用压型钢板、彩钢夹芯板、GRC轻质空心板等。
2.3合理选择平面布置形式
(1)甲、乙类厂房的耐火等级应不低于二级，其层数、面积和平面布置应满足《建筑设计防火规范》2.3.1条的规定(2)甲、乙类厂房内任一点的直线疏散距离应满足《建筑设计防火规范》的规定。(3)甲、乙类厂房宜采用矩形平面布置，将有爆炸危险的设备集中布置在厂房的周边，有利于泄压和人员的疏散。(4)甲、乙类厂房的每个防火分区至少设计两个安全出口，当满足《建筑设计防火规范》3.7.2条的规定时，可设置一个安全出口。(5)甲、乙类厂房专用的10KV及以下的配电室，控制室等应集中布置在厂房的一端(一面贴临)，采用防火(爆)墙与生产区域分隔布置，如与生产区域有联系时，在防火(爆)墙上设置甲级防火门，并在甲级防火门前设置门斗。
2.4合理选择结构形式
甲、乙类厂房的承重结构宜采用钢筋混凝土框架或钢框架、排架结构。框架和排架结构(梁、柱受力，墙体为填充墙不承重)，能设置大面积的门窗洞口和轻质墙体，大大增加了泄压面积。框架和排架结构还能设计成敞开和半敞开的建筑，有利于自然通风。另外，框架和排架结构整体性比砌体结构好，爆炸发生时，砌体结构的承重墙一旦发生破坏，整个房子就会坍塌，安全隐患增大。
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2.5有爆炸危险的多层厂房
多层厂房尤其是进深较大时，平面设计应注意以下问题：(1)甲、乙类厂房的平面宽度宜小于18m。否则不但影响自然通风和采光，泄压面积也很难满足规范的要求。(2)根据工艺的要求，尽可能将有爆炸危险的设备集中布置在厂房泄压措施周边及屋顶层。(3)每层各防火分区至少设置两个安全出口，应采用封闭楼梯间、室外楼梯疏散。在爆炸危险区域的楼梯间、室外楼梯宜优先选用防爆门斗的设计方式（因抗爆门的开启方向往往与疏散方向相反），门斗可以缓解爆炸冲击波的影响，还可以防止可燃气体、可燃蒸汽扩散到楼梯间。门斗的隔墙应采用防火隔墙。隔墙的门采用甲级防火门，并与楼梯间的疏散门错开。(4)甲、乙类多层厂房的顶层应优先考虑屋面泄压，其他层应设置通长窗，采用门窗和轻质墙体泄压。(5)有爆炸危险的甲、乙类多层厂房，楼板应尽量采用格栅楼板。(6)有爆炸危险的高低跨组合的厂房，应将高厂房外墙设计为抗爆墙，防止高、低厂房发生爆炸时造成互相影响。
3有爆炸危险的甲乙类生产厂房防爆车间设计要求
3.1散发较空气轻的可燃气体的厂房
应采用轻质屋盖作为泄压设施，顶棚要求平整，避免死角。并且厂房上部的空间应该做好通风设施，必要时在屋顶及厂房的上部墙体设置轴流风机以加强机械通风。另外对于多层厂房，楼板应尽量采用格栅楼板。有粉尘、纤维爆炸危险的乙类厂房，应采用细石混凝土、水泥石屑、水磨石（其骨料应为不发生火花的石灰石、白云石和大理石等）等面层做成不发火花楼地面，亦可采用不产生静电作用的绝缘材料作成整体面层。而对于像炭黑类的会有沉积可燃粉尘的车间内墙面，还应进行抹灰或油漆，做成容易清洗的（可擦洗涂料）内表面，以防止可燃粉尘的集聚。
3.2在此类建筑中常常需要设置防爆墙
有爆炸危险的甲、乙类区域应设置相应泄压设施。防爆厂房的泄压设施主要靠轻质屋盖、轻质外墙和泄压门窗等实现。这些泄压构件对于建筑物整体而言是人为设置的薄弱部位。当发生爆炸时，它们最先遭到破坏或开启，向外释放大量的气体和热量，使室内爆炸产生的压力迅速下降，从而达到主要承重结构不破坏、厂房不倒塌的目的。《建规》中对泄压构件的要求详见3.6.3条，泄压面积计算详见3.6.4条，其中危险物质为乙醇时，泄压比C值不应小于0.110m2/m3；爆炸危险物质为氨或K尘＜10MPa•m/s的粉尘时，泄压比C值不应小于0.030m2/m3。
办公、休息等与甲乙类厂房贴临建造时应采用耐火极限不低于3.0h的不燃烧体防爆墙隔开并设置独立的安全出口。这里的防爆墙指的是在墙体任意一侧受到爆炸冲击波作用并达到设计的压力作用时，能够保持设计所要求的防护性能的墙体。防爆墙在这类设计中一般采用砖配筋的做法其中钢筋混凝土柱的间距不宜大于6m，砖墙的高度不宜大于6m，一种是370mm厚实心砖墙，不需配筋。另一种是240mm厚实心砖墙，砖的标号均不低于MU10,砂浆标号不低于M5.0，两侧配置⌀6@200（双向）钢筋，并设⌀6拉接筋@600梅花状布置并与墙体固定。两端与钢筋混凝土柱预埋伸出钢筋搭接焊牢。但由于无法测定和计算此类墙体的具体抗爆压力值，所以只能算是一种抗爆设施，不能做为抗爆墙使用。
结语
综上所述，厂房中的爆炸危险是在瞬间发生的，人在爆炸的瞬间来不及采取任何措施，因此厂房的安全防爆措施应贯彻“安全第一，预防为主”的方针。从工程建设的设计策划阶段，结合物料特性、生产工艺、操作方式、设备特点及防爆、泄爆构造做法，有针对性地进行厂房和设施的防爆设计，才能有效地从硬件配置上避免安全设防的先天缺陷，从而真正地做到预防为主，确实保证工厂的安全生产。
参考文献
[1]GB50016-2014（2018版），建筑设计防火规范
[2]HG/T20673-2005，压缩厂房建筑设计规定
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50073-2013洁净厂房设计规范[S].北京：中国计划出版社，2013.
作者简介
付春光（1987年3月），男，汉族，黑龙江省，本科，工程师，建筑设计与建筑技术方向。
金延东（1986年4月），男，朝鲜族，黑龙江省，本科，工程师，建筑设计与建筑技术方向。
论文作者:付春光,金延东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
标签：厂房论文; 乙类论文; 危险论文; 墙体论文; 建筑论文; 结构论文; 面积论文; 《基层建设》2019年第31期论文;