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[摘要]近年来,我国烟草行业在各方面得到了迅速发展,新技术、新设备、新工艺、新材料层出不穷,培育出一批高技术含量、高加工水平、高市场占有率的名优品牌。高质量、高水平的技术改造,造就出一批技术先进、装备精良、产品升级、环境优美、效益突出的现代化卷烟工业企业。但同时也给卷烟厂设计带来一系列技术难题,其中不乏与我国现行技术规范、标准相抵触之处。本文通过介绍济南卷烟厂联合工房消防设计,简述卷烟厂联合工房设计过程中所遇到的消防难题,并在技术分析的基础上提出相应解决办法。
[关键词] 卷烟厂联合工房 消防 建筑设计 安全通道
一、项目概述
山东中烟工业公司济南卷烟厂是全国烟草行业36家重点工业企业之一,在全国烟草行业的生产力布局中占有重要的地位。多年来,企业经过不懈努力,取得了长足的发展和显著的技术进步,各项技术指标和经济效益已步入全国烟草行业的前列。为了保持企业持续发展的良好态势,按照“大企业、大品牌、大市场”的发展战略,实现成为“江北卷烟工业核心企业”的战略目标,经国家烟草总局批准,济南卷烟厂实施“十五”后期实施易地技术改造。联合工房是一个集生产、临时储藏、车间辅助办公为一体的大型丙类多层综合性工业建筑,建成建筑面积约13万平米,建筑高度24米(局部单层库房25.3米),东西长516米,南北宽178米,占地面积约86000平米。该项目为国内当时设计、目前已建成的最大规模卷烟生产联合工房,设计年生产能力100万箱,并留有适当的发展余地。
二、技术难点
由于该建筑规模大、占地面积广,给消防设计带来一系列技术难题,多个方面难以满足现行技术规范、标准。联合工房建筑长达516米、宽达178米,其距离远远超过《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年修订版)(以下建成《建规》)中规定的丙类多层工业建筑60米疏散距离的要求,因此设计难点主要集中在疏散距离和安全出口布置方面。
三、技术分析
从消防角度出发,联合工房主要由四大部分组成:以制丝、卷接包车间为核心的生产车间;以原料库、辅料库及成品周转库等为主临时库房;由空调机房、变配电所、除尘机房等组成的公用设备用房;办公生产辅助用房。在满足《建规》前提下对上述组成部分进行防火分区划分,共分为29个防火分区(其中的生产车间执行《关于转发〈卷烟生产联合厂房建筑防火设计专题论证会纪要〉的通知》公安部公消[2002]007号),基本上满足防止火灾扩散、保障企业财产安全的需要。
《建规》两大主要设计原则的另外一个就是人员的生命安全,规范中保障人员生命安全的充要条件有两个:疏散距离与安全出口。综合分析联合工房各组成部分,依其火灾危险性排序为临时库房>办公生产辅助用房≥生产车间>公用设备用房。临时库房均为高架库,存放大量生产必须的原辅料,均为固体可燃物,因此其火灾危险性最严重,火灾荷载最大;公用设备用房人员稀少、全自动运行,设备均为不可燃物,火灾危险性最小,火灾荷载最小;通常情况下丙类生产车间的火灾危险性约同于民用建筑,从《建规》中对二者防火分区划分、疏散距离要求及特殊技术措施可以得到印证。但是卷烟生产联合工房的生产车间具有一定的特殊性,其工艺设备自动化程度非常高、生产过程中的主要可燃物都在连续密闭的流水线内、人员密度小,可以说其火灾危险性要低于普通的丙类生产车间、低于普通民用建筑。准确定位卷烟生产联合工房的火灾危险性需要更为科学的专题研究,参考现行《建规》的划分标准,其火灾危险性介于丙丁类之间。一、二级耐火等级多层丙类生产厂房的疏散距离是60米,一、二级耐火等级多层丁类厂房的疏散距离不限,在火灾危险性定性的基础上,可以考虑适当放宽对卷烟生产联合工房的生产车间疏散要求。
划分防火分区后的临时库房和办公生产辅助用房部分经过安全出口的设置,其安全疏散可以满足《建规》要求,需要解决的是生产车间和公用设备用房部分的安全疏散。根据该项目工艺设计,生产车间和公用设备用房这两个部分人员分布相对较少,安全疏散要求较低。其中人员密度较大的主要房间为卷接包车间200人,卷接包车间建筑面积约为225×90=20250m2,平均20250÷200=101.25m2/人,人员密度非常小,其他车间人员密度比卷接包车间更小,由此可见疏散要求相对较低。卷接包及制丝生产车间内布置的各种生产设备均平行布置,设备之间留有足够的通道,车间内视野开阔,视线阻挡较少,疏散流线简捷明了,非常利于安全疏散。公用设备用房大部分火灾危险性较小,面积大,使用人员少,只有少量的值班和巡检人员,因此该部分的疏散是极其有利的,加上疏散流线简捷流畅,人员疏散的速度非常快。
四、消防设计
综合联合工房建筑工艺设计及安全疏散特点,本项目设计采取两个措施解决消防难题:设置安全疏散通道、设内部安全出口。
结合工艺物流通道,本建筑框架部分一层、二层各设东西向安全疏散通道一条、南北向安全疏散通道各三条,均匀划分联合工房疏散困难区域,有效缩短疏散距离。安全疏散通道采取以下技术措施:两侧隔墙采用200厚砌体墙,按防火墙处理;两侧墙上的门采用甲级防火门、特级复合防火卷帘门;正压送风防烟系统;消火栓和自动喷水灭火系统;消防广播、声光报警装置组成的消防广播及警报系统;消防报警专线电话等。通过一系列技术措施保障安全疏散通道在发生火灾情况下具有一定的安全性,保证人员疏散到安全通道后的一段时间内(至少1.2h)的安全,从而顺利疏散到室外。
框架结构二层疏散距离较大部位设室内疏散楼梯,疏散楼梯临近安全疏散通道设置,均采用防烟楼梯间。二层人员既可以通过室内疏散楼梯疏散到一层安全通道,又可以通过二层安全通道疏散到临近外墙的疏散楼梯再疏散到室外。
安全疏散通道的暂时安全性给人员疏散提供了足够的疏散时间,同时有效缩短疏散距离,经过室内安全疏散口的设置,联合工房内安全疏散情况大大改善。
五、结语
近年来我国卷烟厂联合工房建设规模呈迅速扩大态势,消防安全问题也愈发棘手。济南烟厂联合工房消防设计从初步设计开始,经过深入调查、研究,确立了以安全疏散通道为手段的解决方案,从而有效保证人员的安全疏散。鉴于项目设计的特殊性,山东省公安消防总队于2005年11月邀请国内权威消防专家组织召开了济南卷烟厂联合工房工程专家论证会,在提出一些局部修改意见后肯定了以安全疏散通道为手段的设计思路,提出局部改进意见后通过了该项目初步设计消防专篇,山东省公安消防总队于2005年11月下发了《将军集团济南卷烟厂联合工房工程专家论证会议纪要》。此后该项目设计完成后顺利通过消防审查,并于2007年完成施工和搬迁工作。该项目消防设计为卷烟厂联合工房作出了有益探索,已成为国内超大规模卷煙厂联合工房消防设计借鉴对象。
[关键词] 卷烟厂联合工房 消防 建筑设计 安全通道
一、项目概述
山东中烟工业公司济南卷烟厂是全国烟草行业36家重点工业企业之一,在全国烟草行业的生产力布局中占有重要的地位。多年来,企业经过不懈努力,取得了长足的发展和显著的技术进步,各项技术指标和经济效益已步入全国烟草行业的前列。为了保持企业持续发展的良好态势,按照“大企业、大品牌、大市场”的发展战略,实现成为“江北卷烟工业核心企业”的战略目标,经国家烟草总局批准,济南卷烟厂实施“十五”后期实施易地技术改造。联合工房是一个集生产、临时储藏、车间辅助办公为一体的大型丙类多层综合性工业建筑,建成建筑面积约13万平米,建筑高度24米(局部单层库房25.3米),东西长516米,南北宽178米,占地面积约86000平米。该项目为国内当时设计、目前已建成的最大规模卷烟生产联合工房,设计年生产能力100万箱,并留有适当的发展余地。
二、技术难点
由于该建筑规模大、占地面积广,给消防设计带来一系列技术难题,多个方面难以满足现行技术规范、标准。联合工房建筑长达516米、宽达178米,其距离远远超过《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年修订版)(以下建成《建规》)中规定的丙类多层工业建筑60米疏散距离的要求,因此设计难点主要集中在疏散距离和安全出口布置方面。
三、技术分析
从消防角度出发,联合工房主要由四大部分组成:以制丝、卷接包车间为核心的生产车间;以原料库、辅料库及成品周转库等为主临时库房;由空调机房、变配电所、除尘机房等组成的公用设备用房;办公生产辅助用房。在满足《建规》前提下对上述组成部分进行防火分区划分,共分为29个防火分区(其中的生产车间执行《关于转发〈卷烟生产联合厂房建筑防火设计专题论证会纪要〉的通知》公安部公消[2002]007号),基本上满足防止火灾扩散、保障企业财产安全的需要。
《建规》两大主要设计原则的另外一个就是人员的生命安全,规范中保障人员生命安全的充要条件有两个:疏散距离与安全出口。综合分析联合工房各组成部分,依其火灾危险性排序为临时库房>办公生产辅助用房≥生产车间>公用设备用房。临时库房均为高架库,存放大量生产必须的原辅料,均为固体可燃物,因此其火灾危险性最严重,火灾荷载最大;公用设备用房人员稀少、全自动运行,设备均为不可燃物,火灾危险性最小,火灾荷载最小;通常情况下丙类生产车间的火灾危险性约同于民用建筑,从《建规》中对二者防火分区划分、疏散距离要求及特殊技术措施可以得到印证。但是卷烟生产联合工房的生产车间具有一定的特殊性,其工艺设备自动化程度非常高、生产过程中的主要可燃物都在连续密闭的流水线内、人员密度小,可以说其火灾危险性要低于普通的丙类生产车间、低于普通民用建筑。准确定位卷烟生产联合工房的火灾危险性需要更为科学的专题研究,参考现行《建规》的划分标准,其火灾危险性介于丙丁类之间。一、二级耐火等级多层丙类生产厂房的疏散距离是60米,一、二级耐火等级多层丁类厂房的疏散距离不限,在火灾危险性定性的基础上,可以考虑适当放宽对卷烟生产联合工房的生产车间疏散要求。
划分防火分区后的临时库房和办公生产辅助用房部分经过安全出口的设置,其安全疏散可以满足《建规》要求,需要解决的是生产车间和公用设备用房部分的安全疏散。根据该项目工艺设计,生产车间和公用设备用房这两个部分人员分布相对较少,安全疏散要求较低。其中人员密度较大的主要房间为卷接包车间200人,卷接包车间建筑面积约为225×90=20250m2,平均20250÷200=101.25m2/人,人员密度非常小,其他车间人员密度比卷接包车间更小,由此可见疏散要求相对较低。卷接包及制丝生产车间内布置的各种生产设备均平行布置,设备之间留有足够的通道,车间内视野开阔,视线阻挡较少,疏散流线简捷明了,非常利于安全疏散。公用设备用房大部分火灾危险性较小,面积大,使用人员少,只有少量的值班和巡检人员,因此该部分的疏散是极其有利的,加上疏散流线简捷流畅,人员疏散的速度非常快。
四、消防设计
综合联合工房建筑工艺设计及安全疏散特点,本项目设计采取两个措施解决消防难题:设置安全疏散通道、设内部安全出口。
结合工艺物流通道,本建筑框架部分一层、二层各设东西向安全疏散通道一条、南北向安全疏散通道各三条,均匀划分联合工房疏散困难区域,有效缩短疏散距离。安全疏散通道采取以下技术措施:两侧隔墙采用200厚砌体墙,按防火墙处理;两侧墙上的门采用甲级防火门、特级复合防火卷帘门;正压送风防烟系统;消火栓和自动喷水灭火系统;消防广播、声光报警装置组成的消防广播及警报系统;消防报警专线电话等。通过一系列技术措施保障安全疏散通道在发生火灾情况下具有一定的安全性,保证人员疏散到安全通道后的一段时间内(至少1.2h)的安全,从而顺利疏散到室外。
框架结构二层疏散距离较大部位设室内疏散楼梯,疏散楼梯临近安全疏散通道设置,均采用防烟楼梯间。二层人员既可以通过室内疏散楼梯疏散到一层安全通道,又可以通过二层安全通道疏散到临近外墙的疏散楼梯再疏散到室外。
安全疏散通道的暂时安全性给人员疏散提供了足够的疏散时间,同时有效缩短疏散距离,经过室内安全疏散口的设置,联合工房内安全疏散情况大大改善。
五、结语
近年来我国卷烟厂联合工房建设规模呈迅速扩大态势,消防安全问题也愈发棘手。济南烟厂联合工房消防设计从初步设计开始,经过深入调查、研究,确立了以安全疏散通道为手段的解决方案,从而有效保证人员的安全疏散。鉴于项目设计的特殊性,山东省公安消防总队于2005年11月邀请国内权威消防专家组织召开了济南卷烟厂联合工房工程专家论证会,在提出一些局部修改意见后肯定了以安全疏散通道为手段的设计思路,提出局部改进意见后通过了该项目初步设计消防专篇,山东省公安消防总队于2005年11月下发了《将军集团济南卷烟厂联合工房工程专家论证会议纪要》。此后该项目设计完成后顺利通过消防审查,并于2007年完成施工和搬迁工作。该项目消防设计为卷烟厂联合工房作出了有益探索,已成为国内超大规模卷煙厂联合工房消防设计借鉴对象。