理论教育 解析建筑防火设计的常见问题

解析建筑防火设计的常见问题

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:《建筑设计防火规范》5.4.1 燃煤、燃油或燃气锅炉、油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油断路器等用房宜独立建造。油浸电力变压器下面应设置储存变压器全部油量的事故储油设施。

解析建筑防火设计的常见问题

【规范规定】

建筑设计防火规范》(GB 50016—2006)

5.4.1 燃煤、燃油或燃气锅炉、油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油断路器等用房宜独立建造。当确有困难时可贴邻民用建筑布置,但应采用防火墙隔开,且不应贴邻人员密集场所。

5.4.2 燃油或燃气锅炉、油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油断路器等用房受条件限制必须布置在民用建筑内时,不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻,并应符合下列规定:

(1)燃油和燃气锅炉房、变压器室应设置在首层或地下一层靠外墙部位,但常(负)压燃油、燃气锅炉可设置在地下二层,当常(负)压燃气锅炉距安全出口的距离大于6m时,可设置在屋顶上。

采用相对密度(与空气密度的比值)大于或等于0.75的可燃气体为燃料的锅炉,不得设置在地下或半地下建筑(室)内。

(2)锅炉房、变压器室的门均应直通室外或直通安全出口;外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1m的不燃烧体防火挑檐或高度不小于1.2m的窗槛墙。

(3)锅炉房、变压器室与其他部位之间应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙和1.50h的不燃烧体楼板隔开。在隔墙和楼板上不应开设洞口,当必须在隔墙上开设门窗时,应设置甲级防火门窗。

(4)当锅炉房内设置储油间时,其总储存量不应大于1m3,且储油间应采用防火墙与锅炉间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置甲级防火门。

(5)变压器室之间、变压器室与配电室之间,应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体墙隔开。

(6)油浸电力变压器、多油断路器室、高压电容器室,应设置防止油品流散的设施。油浸电力变压器下面应设置储存变压器全部油量的事故储油设施。

(7)锅炉的容量应符合现行国家标准《锅炉房设计规范》GB 50041的有关规定。油浸电力变压器的总容量不应大于1260kV·A,单台容量不应大于630kV·A。

(8)应设置火灾报警装置。

(9)应设置与锅炉、油浸变压器容量和建筑规模相适应的灭火设施。

(10)燃气锅炉房应设置防爆泄压设施,燃气、燃油锅炉房应设置独立的通风系统,并应符合本规范第10章的有关规定。

《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045—1995)(2005版)

4.1.2 燃油或燃气锅炉、油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油断路器等宜设置在高层建筑外的专用房间内。

当上述设备受条件限制需与高层建筑贴邻布置时,应设置在耐火等级不低于二级的建筑内,并应采用防火墙与高层建筑隔开,且不应贴邻人员密集场所。

当上述设备受条件限制需布置在高层建筑中时,不应布置在人员密集场的上一层、下一层或贴邻,并应符合下列规定:

4.1.2.1 燃油和燃气锅炉房、变压器室应布置在建筑物的首层或地下一层靠外墙部位,但常(负)压燃油、燃气锅炉可设置在地下二层,当常(负)压燃气锅炉房距安全出口的距离大于6m时,可设置在层顶上。

采用相对密度(与空气密度比值)大于或等于0.75的可燃气体作燃料的锅炉,不得设置在建筑物的地下室或半地下室。

4.1.2.2 锅炉房、变压器室的门均应直通室外或直通安全出口;外墙上的门、窗等开口部位的上方应设置宽度不小于1m的不燃烧体防火挑檐或高度不小于1.2m的窗槛墙。

4.1.2.3 锅炉房、变压器室与其他部位之间应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体隔墙和1.50h的楼板隔开。在隔墙和楼板上不应开设洞口;当必须在隔墙上开门窗时,应设置耐火极限不低于1.2m的防火门窗。

4.1.2.4 当锅炉房内设置储油间时,其总储存量不应大于1m3,且储油间应采用防火墙与锅炉间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置甲级防火门。

4.1.2.5 变压器室之间、变压器室与配电室之间,应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体墙隔开。(www.daowen.com)

4.1.2.6 油浸电力变压器、多油断路器室、高压电容器室,应设置防止油品流散的设施。油浸电力变压器下面应设置储存变压器全部油量的事故储油设施。

4.1.2.7 锅炉的容量应符合现行国家标准《锅炉房设计规范》GB 50041的规定。油浸电力变压器的总容量不应大于1260kV·A,单台容量不应大于630kV·A。

4.1.2.8 应设置火灾报警装置和除卤代烷以外的自动灭火系统。

4.1.2.9 燃气、燃油锅炉房应设置防爆泄压设施和独立的通风系统。采用燃气作燃料时,通风换气能力不小于6次/h,事故通风换气次数不小于12次/h;采用燃油作燃料时,通风换气能力小于3次/h,事故通风换气能力不小于6次/h。

【解析】

(1)锅炉原用铸铁锅炉工作压力低,锅炉外形尺寸小,用人工往炉膛填煤,占用高度空间小,经过20世纪80年代前后的锅炉改革,铸铁锅炉已被淘汰,多数手烧锅炉已被快装锅炉代替。快装锅炉比铸铁锅炉体积大,用机械设备人工从锅炉上部加煤,加煤方式不同,要求房间高度高,进煤除灰问题也很多。这给在地下室、半地下室布置锅炉房带来一些不易解决的问题。

据调查,快装锅炉的事故后果更严重。从事故看也不宜设在地下室、半地下室。故规范对在地下室、半地下室布置锅炉房不提倡、也不未明确相关要求。但近10余年来,随着环境保护政策和措施的不断落实,燃油燃气锅炉正逐步取代原来的燃煤锅炉,给消防带来新的问题。为兼顾各种使用情况,规定常(负)压燃油、燃气锅炉可设置在地下二层。

(2)防火规范条文取消了对锅炉总蒸发量及单台锅炉蒸发量的要求。

由于各地建筑规模的扩大和集中供热的需要,建筑所需锅炉的蒸发量越来越大。但锅炉在运行过程中又存在较大火灾危险、发生事故后的危害也较大,因而应严格控制。对此,国家劳动部制定的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和《热水锅炉安全技术监察规程》已对锅炉的蒸发量和蒸汽压力作了明确:锅炉房如设在多层或高层建筑的半地下室或第一层时,每台蒸汽锅炉的额定蒸发量必须小于10t/h,额定蒸汽压力必须小于1.6MPa。锅炉房如设在多层或高层建筑的地下室、中间楼层或顶层中时,每台蒸汽锅炉的额定蒸发量不应超过4t/h,额定蒸汽压力不应大于1.6MPa,必须采用油或气体做燃料或电加热的锅炉。锅炉房如设在多层或高层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层内时,热水锅炉的额定出口热水温度不应大于95℃并有超温报警装置,用时必须装设可靠的点火程序控制和熄火保护装置。在现行国家标准《锅炉房设计规范》(GB 50041—2008)中也作了明确规定。故在防火规范中仅作了原则规定,以便协调一致。

(3)现在公共建筑、居住建筑用电量都比过去大量增加,仅居住建筑中电视机、电冰箱、电风扇、洗衣机电熨斗家用电器大量的进入家庭,耗电量大增,特别是在夏季,易导致设备过负荷运行,引发火灾事故。为此,相关的规范规定设在民用建筑内单台可燃油油浸电力变压器的容量不应超过630kV·A,总容量不应超过1260kV·A,且要求采取严格的防火分隔措施。

(4)防火规范规定燃煤、燃油或燃气锅炉、油浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器和多油开关等用房,宜独立建造,不宜布置在主体建筑内。

1)我国目前生产的锅炉,其工作压力较高(一般为1~13kg/cm2),蒸发量较大(1~30t/h),如安全保护设备失灵或操作不慎等原因都有导致发生爆炸的可能,特别是燃油、燃气的锅炉,容易发生燃烧爆炸事故,故不宜安装在民用建筑主体建筑内。

有关锅炉本身的生产、使用、安装以及锅炉的额定蒸发量和额定蒸汽压力还应按国家劳动部制定的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和《热水锅炉安全技术监察规程》执行。

2)可燃油油浸电力变压器发生故障产生电弧时,将使变压器内的绝缘油迅速发生热分解,析出氢气、甲烷乙烯等可燃气体,压力骤增,造成外壳爆裂而大量喷油,或者析出的可燃气体与空气混合形成爆炸性混合物,在电弧或火花的作用下极易引起燃烧爆炸。变压器爆裂后,火灾将随高温变压器油的流淌而蔓延,容易形成大范围的火灾。充有可燃油的高压电容器、多油断路器等,也有较大的火灾危险性,故规定浸电力变压器、充有可燃油的高压电容器、多油断路器等不宜布置在民用建筑的主体内。对于干式或非可燃油油浸变压器,因其火灾危险性小,不易发生爆炸,故防火规范未作限制。但干式变压器工作时易升温,温度升高易起火,故应在专用房间内做好室内通风排烟,并应有可靠的降温散热措施。

(5)由于受到规划用地限制、用地紧张、基建投资等条件的制约,必须将燃煤、燃油、燃气锅炉房、可燃油油浸电力变压器室,充有可燃油的高压电容器、多油断路器等布置在主体建筑内时,应采取符合防火规范规定要求的安全措施。

1)锅炉房、可燃油油浸电力变压器、电容器、多油断路器等房间不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴邻。其原因是:

①锅炉具有爆炸危险,不允许设置在居住建筑和公共建筑中人员密集场所的上面、下面或相邻。

②可燃油油浸电力变压器是一种多油的电气设备。当它长期过负荷运行时,变压器油温过高可能起火或发生其他故障产生电弧使油剧烈汽化,而造成变压器外壳爆裂酿成火灾,所以要求有防止油品流散的设施。为避免变压器发生燃烧或爆炸事故时,引起秩序混乱、造成不必要的伤亡事故,因此防火规范规定不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或相邻。

2)本条要求设1m宽的防火挑檐,是针对底层以上有开口的房间而言。据国外资料规定底层开口距上层房间的开口部位的实墙体高度应大于1.2m,如图1-1所示。

根据国内火灾实例,为防止由底层开口喷出的火焰卷入上层开口,要求上下层两个开口间的实墙高度应大于1.2m。为了保证上层开口不会经由底层开口垂直往上卷吸火焰,规定应在底层开口上方设置宽度大于1m的防火挑檐或高度不小于1.2m的窗间墙,参见图1-1。

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图1-1 防火挑檐示意图

(6)对于燃气锅炉,分所现行国家标准《城镇燃气设计规范》(GB 50028—2006)的相关规定,本条明确相对密度(与空气密度的比值)大于或等于0.75的燃气不得设置在地下及半地下建筑(室)内。

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