摘要：介绍有爆炸危险的厂房和仓库的建筑防爆设计基本概念。从措施、要点、构造等方面系统阐述建筑防爆设计的方法。
关键词：爆炸条件 防爆措施 防爆设计 防爆构造 泄压设施
工业建筑在我国建设项目中的比重越来越大，投资规模也与日俱增。厂房和仓库作为化工企业生产和储存的危险物质的载体，其中的物料大多是易燃、易爆、有毒、有腐蚀的危险化学品，同时在不同工况下还会发生复杂的化学反应。而现代化工企业往往具有综合化、产品多样化、装置规模大型化等特点，这使得生产操作更为严格、困难，同时大大增加了火灾爆炸的危险性。回顾最近的火灾爆炸事故：2018年7月12日18时42分四川宜宾恒达科技有限公司发生重大安全事故，造成19人死亡，12人受伤；2017年6月5日山东临沂金誉石化有限公司发生罐车泄露重大爆炸着火事故，造成10人死亡，9人受伤；2014年10月7日19时某工程公司总包建设的内蒙古东源科技有限公司回用水厂房爆炸事故，造成3人死亡，2人重伤，4人轻伤。事故给国家经济建设和人民生命安全带来严重威胁。建筑师有义务有责任从设计的源头预防和减少火灾与爆炸事故的发生。
一、建筑防爆的基本要求
1.防止形成爆炸条件的措施。
1）分类分车间生产和分仓库储存措施。避免物品互相接触起化学变化引起爆炸。
2）采取通风措施。厂房生产过程中使用或产生可燃气体、可燃蒸汽、可燃粉尘等物质，容易与室内空气混合形成爆炸混合物。采取自然通风或机械通风措施，特别是利用穿堂风，可以有效排除形成爆炸的条件。
3）采取隔热降温措施。生产和储存的化学物品，在受热升温作用能起化学变化引起爆炸时，采取隔热降温措施可以排除形成爆炸的条件。厂房仓库的围护结构应能满足热工要求。
4）采取有组织排水措施。遇水能起化学变化引起爆炸的厂房仓库宜设在地势较高的地方，当因受用地限制必须设在地势较低的地方时，应提高室内地坪，严防雨水侵入。建筑屋顶采取有组织排水及防水措施。
2.避免火源引起爆炸的措施。
1）隔离明火的措施。有爆炸危险的厂房仓库总平面布置要远离有明火的区域。受条件限制必须与有明火的设施相邻布置时，安全防火间距不应小于相关规范的规定。
2）采取不发火地面的措施。有爆炸危险的厂房仓库设不发火地面，可以排除与地面摩擦、撞击产生火花面引起爆炸。不发火地面尽量采用不发火石砂和不发火混凝土地面。
3）采取设置导除静电的措施。有爆炸危险的厂房仓库设置导除静电接地装置，可以排除生产和贮存过程中各部位产生静电火花引起爆炸。生产设备、机器、贮槽、管道等部位的接地装置应连接形成环形接地网，以避免单根接地装置断路失效。
4）采取避雷措施。有爆炸危险的厂房仓库设避雷装置，可以排除雷电火花引起爆炸。避雷设施埋设应坚固可靠，防止断线失效。
5）采取隔热措施。有爆炸危险的厂房仓库设有高温设备、烘箱、蒸汽管道等设施时，应采取隔热措施，以排除其他可燃材料受热升温自然引起爆炸。
6）采取遮阳措施。有爆炸危险的厂房仓库设置遮阳板、百叶窗等设施，可以排除阳光直射使易燃化学物质受热升温自然引起爆炸。北方遮阳板与日照取暖发生矛盾时，外墙门窗可选用磨砂玻璃。经过磨砂加工的平板玻璃能够起扩散阳光作用，以避免阳光聚焦。
二、厂房防爆设计要点
1.有爆炸危险的厂房宜独立设置，并宜采用敞开或半敞开式建筑。其承重结构宜采用钢筋混凝土或钢框架、排架结构。封闭式厂房围护结构宜采用轻型建筑体系。
2.尽可能采用单层建筑。单层建筑有利于建筑防爆泄压，并具有如下特点：便于设置天窗、风帽、通风屋脊，利于自然通风；便于设置泄压轻质屋盖，加大泄压面积；有利于设置导除静电的接地装置和避雷装置；便于设置较多的安全出口，利于安全疏散和消防救援；一旦发生倒塌破坏，影响范围小。
3.有爆炸危险的厂房，不应设在建筑物的地下或半地下室内。地下室存在自然通风不良、容易窝存爆炸性气体、没有泄压面积、疏散通道少、消防救援困难等缺点。
4.有爆炸危险的厂房内防火墙间的占地面积不宜过大。防火墙间占地面积愈小而分隔间愈多，发生爆炸引起火灾的破坏损失就愈小。有效的控制火灾蔓延扩大。
三、仓库防爆设计要点
1.有爆炸危险的仓库宜采用单层建筑。此类仓库贮存大量易燃易爆品，一旦发生爆炸，会瞬间酿成火灾。同时单层仓库便于地面设较大坡度，回收滴漏在地面的易燃液体和可燃液体，防止流散蔓延造成大面积火灾。
2.有爆炸危险的仓库应分类分库贮存。该类仓库贮存物品的性质、灭火方法等截然不同，仓库设计应按照相关规范分类分库，以避免混淆而引起爆炸。
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3.有爆炸危险地仓库占地面积不应过大并应设防火墙分隔小间贮存。仓库占地面积愈大，贮存易燃易爆品数量愈多，发生爆炸破坏和火灾蔓延的范围愈大，损失愈严重。用防火墙分隔小间贮存，任何一个分隔小间发生爆炸时，可以局限于所在分隔小间。控制灾害在一定范围内。
4.有爆炸危险性的物品不应贮存在地下室、半地下室内。
5.有爆炸危险的仓库应视情况分别采取自然通风和隔热降温措施。仓库贮存过程中有“跑、冒、滴、漏”可燃气体、可燃蒸汽、可燃粉尘等物质时，设计采用通风措施可以排除与空气混合形成爆炸混合物。良好的通风降温措施是排除库内易燃易爆物品受热升温形成爆炸的条件。
四、防爆建筑构造
1.设置不发火花地面。对于散发比空气重的可燃气体、可燃蒸汽的甲类厂房以及有粉尘、纤维爆炸危险的乙类厂房，地面（或平台）应采用不发火花的材料，以防止撞击火花的出现。
2.防止设备发生火花。在有爆炸危险的厂房和仓库内，凡需设置电动机、照明灯、电器开关等设备时，应按爆炸危险场所的爆炸性气体混合物或者爆炸性粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间，据现行国家规范关于爆炸性气体环境、可燃粉尘环境的分类、电器设备选型、电气线路设计和安装的规范要求实施，防止电气设备、线路、开关等出现火花。
3.设置抗爆墙
抗爆墙指的是耐爆炸压力较强的墙，也称耐爆墙、防爆墙，一般设在有爆炸危险的厂房或仓库中。如当厂房（仓库）内，遇有爆炸危险区的工序之间需要做安全分隔，或者因受工艺条件限制，爆炸危险区必须与有明火设施等环境毗连布置等情况时，则应设置防爆墙分隔。
因抗爆墙应具有较强的耐爆压力性能，其结构形式，需根据爆炸物质的特性、量的多少、危险等级等因素严格按有关专项规定设计。常采用如下几种形式：
1）防爆砖墙，用于爆炸物质较少的厂房和仓库；
2）防爆钢筋混凝土墙，是比较理想且应用较广的防爆墙；
3）防爆钢板墙，是以型钢为骨架，钢板和骨架铆接或焊接在一起的防爆墙；
4）带防爆窗的防爆墙，是将防爆窗安装在防爆墙上，发生爆炸时要求防爆窗扇坚而不碎，玻璃碎而不掉；防爆玻璃一般采用多层复合或夹丝防火玻璃。
4.设置门斗等防护设施
当建筑物处于室外爆炸危险区时，为防止室外有爆炸危险性的可燃气体、蒸汽的混合物大量流入室内，除在室内设置正压送风外，并宜在对外出口处设置门斗，人员出入要经过两道自闭式的弹簧门。当开外门进入时，先要经过一个缓冲小室，开内门时外门已自行关闭，这样可以防止爆炸性气体混合物不间断大量流入室内，更有利于形成防止发生爆炸的条件。在建筑内，处于有爆炸危险区域的楼梯间、室外楼梯或有爆炸危险区域与相邻区域连通处，应设置门斗等防护设施。门斗隔墙应为耐火极限不低于2.0h的防火隔墙，门应采用甲级防火门并将相对的门错位布置。
1. 防止可燃液体流散和物品遇湿爆炸
甲乙丙类液体仓库，应设置防止液体流散设施。因流散的可燃液体和挥发气体遇火会引起燃烧和爆炸。遇湿会发生爆炸物品的仓库，应采取防止水浸或防潮湿环境的措施。
6.泄压设施
泄压设施宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门窗。防爆泄压设施的设置应考虑下列因素：
1）泄压设施的形式：泄压屋盖分为轻型泄压屋盖和轻质易碎屋盖两种。轻型泄压屋盖分为岩棉夹芯彩钢板屋盖和单层压型钢板复合保温屋盖两种；轻型易碎屋盖分为纤维增强水泥屋盖、膨石轻型屋盖和泡沫混凝土复合屋盖三种；泄压墙分为轻型泄压墙和轻质易碎墙两种。轻型泄压墙分为岩棉夹芯彩钢板墙和单层压型钢板复合保温墙两种；轻型易碎墙分为纤维增强水泥墙板、膨石轻型墙板和泡沫混凝土复合墙板三种。泄压门窗，不应采用普通的易碎玻璃，应采用安全玻璃等在爆炸时不产生尖锐碎片的材料，且应采取平开或中悬（压力差）形式。如为固定窗，则应采取弹性钢板夹和链条形式。如为平开窗，应采取弹簧扎头或弹簧插销等形式。
2）泄压设施的设置要求
设置泄压区域应避开人员密集场所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危险的部位。作为泄压设施的轻质屋面和轻质墙体的单位质量不宜超过60kg/m2；严寒地区设在屋顶的泄压设施，应有防冻措施；爆炸危险的设备宜避开厂房的梁、柱等主要承重构件布置。
结束语
对于有爆炸危险的厂房和仓库，从规范和研究成果以及过往发生爆炸事故的经验教训中吸取知识，指导建筑设计采取适当的措施。真正做到“预防为主，防消结合”，是减少灾害的根本途径。
参考文献：
[1]中国建筑工业出版社《建筑防火设计技术指南》张格梁 编著
[2]中国建筑工业出版社《建筑防爆设计》 曾清樵 编著
论文作者:徐航航
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第14期
论文发表时间:2018/8/29
标签：仓库论文; 危险论文; 厂房论文; 措施论文; 设施论文; 建筑论文; 气体论文; 《建筑模拟》2018年第14期论文;