化工园区消防规划编制要点及思路探究
——以天津南港化工园区为例

韩欣宇， 闫凤英， 吴正平

(1. 天津大学建筑学院, 天津 300072; 2. 天津大学城市规划设计研究院， 天津 300072)



化工园区消防规划编制要点及思路探究
——以天津南港化工园区为例

韩欣宇1， 闫凤英1， 吴正平2

(1. 天津大学建筑学院, 天津 300072; 2. 天津大学城市规划设计研究院， 天津 300072)

由于化工园区在生产原料、空间组织、火灾风险等方面的特征，导致园区成为城市建成环境中火灾隐患严重的问题场所。文章从化工园区消防问题的特殊性入手，解读其消防规划编制需要解决的主要矛盾，进而利用天津南港化工园区消防专项规划编制的规划实践，结合园区的安全格局、消防分区、消防站布局以及消防通道、供水和通信等主体内容，分析化工园区消防规划编制的要点。在此基础之上，从物质空间的整备和支撑体系的完善两方面，总结化工园区消防规划编制的思路，以期为相关研究提供借鉴。

化工园区； 消防规划； 防火

产业聚集区通常指具有产业相关性的企业和机构，为节约社会资源、降低运营成本、形成规模效益、提高竞争力，集中于特定区域而形成的产业集群。近年来，随着我国经济的快速发展和产业结构的优化整合，化工产业所拥有的集聚效应日渐凸显，化工园区的开发建设热潮在全国各地不断涌现[1]。数据显示，截至2013年底，我国化工园区数量已达490余家[2]。然而，在园区的实际运行中，化工火灾事故的数量总体呈上升趋势[3]，因其引发的群死群伤事件时有发生，化工园区火灾灾害成为影响城市安全的重要因素。另一方面，在长期的探索中，我国消防规划的编制在整体思路、内容重点、实践操作等方面日趋成熟，但是仍客观存在防灾目标与方法单一、消防设施布局机械、消防装备针对性差等问题[4-6]。而且有关化工园区消防规划编制的研究更为有限，且多集中于讨论规划编制的指导思想、基本内容、布局原则等理论层面的内容[7-9]。因此，本文在总结化工园区消防的特殊性基础之上，结合具体的规划实践探讨其消防规划编制的内容要点与关键思路，以期为同类园区消防规划的研究提供借鉴。

一、化工园区消防规划应对的主要矛盾

1. 产业危险性高，极易出现灾情威胁人身安全

化工园区之所以成为消防工作的重点区域，主要因为其承载的生产活动具有巨大的危险性。首先，化工行业的生产原料就是危险的致灾因子，而且部分化学品还会在与容器或其他物料的接触中，形成危险性更高的物质，如含硫原油与钢质储罐长期作用，会生成具有自燃危险的硫化亚铁，在一定条件下引发火灾[10]。在生产环节，危化品生产采用的高温高压工艺，也易产生高温、腐蚀性等问题，导致生产设施发生泄露、火灾、爆炸等灾害的概率极大[11]。

2. 相关企业密集，控制不当容易诱发连锁反应

伴随着化工园区一体化、集约化和大型化的发展趋势，园区系统复杂性的提升，使得火灾发生的固有风险剧增。而园区的密集性特征，更导致该区域一旦出现火灾爆炸，势必呈现迅速蔓延的态势，造成严重的人员伤亡和经济损失。另外，化工火灾事故极易引发有毒物质的流失，且该类物质大都具有毒性大、易扩散、易燃烧和易爆炸等特点[12]，可能会诱发水土环境污染、有毒烟雾扩散等次生灾害，造成更大范围的公共卫生事件。

3. 适应灭火的特殊需求，针对性提升火灾处理能力

灾情的特殊性决定化工园区的火灾扑救需着力应对三方面的需求：1) 化工生产的原料和产品多是易燃易爆物质，灭火抑爆应是园区消防的首要任务；2) 化工火灾的火势更易扩大，应重视灾情的初期控制，防止形成立体火灾；3) 化工园区火场具有浓烟、高温、毒性强等特征，并且会泄漏大量的毒性、腐蚀性物质，园区消防更需专业力量。为此，化工园区消防规划的编制不仅应在空间上指导危险品站与消防设施的合理布局，保证灾前预防充足、事故处理及时，还应考虑化工火灾扑救的特殊性，提升相关配套建设的针对性和适应性，为消防工作的开展提供保障。

化工产业的高危性、化工园区的复杂性以及化工火灾扑救的困难性，三方面问题共同增加了化工园区消防工作的难度。因此，园区消防规划编制的关键，就是基于火灾风险分析建构规划编制的理论基础与技术要点，进而指导园区的消防建设。

二、 《天津南港化工园区消防规划》编制的内容要点

作为南港工业区一期启动片区，南港化工园区位于天津滨海新区东南部，距天津市中心城区45公里，占地规模达到80平方公里。按照上位规划的定位，该园区将致力于打造世界级重、化工业生产基地。建设初期时，其在谈项目已达30多个，投资额超过280亿美元，建成后产值预计达2 700亿元[9]。此阶段编制的《南港工业区一期消防专项规划(2009—2020)》(下文简称《规划》)，在分区总体规划的指导下，对化工园区的消防安全布局和设施建设进行了总体部署和具体安排，有力的保证了其经济建设的平稳推进。

1. 消防安全格局的确立与引导

结合上位总体规划对南港工业园用地布局及结构的整体安排，《规划》从消防安全防护与疏散的角度，将化工园区的空间安全格局确定为“一带、一廊、一轴、两心、四组团”(见图1)。

“一带”为片区西侧预留的宽约1公里的生态隔离带，是生产性园区与周边生活片区分隔的绿色防护屏障。“四组团”是于园区内部设置的4个发展各异的生产性功能组团。《规划》在确定各组团主导产业的同时，针对现状落地项目开展火灾危险性评估，结合火灾危险源的分布分级规律，确定园区的火灾风险等级与消防等级分区，将火灾危险性较高的甲类火灾风险等级地块划为一类消防保护区，火灾危险性次之的乙类火灾风险等级地块划为二类消防保护区(见图2、图3)。后期相关企业及设施入驻园区时，必须进行项目的火灾风险分析，并按照园区消防等级的布局要求，统筹相关的建设活动。另外，出于降低运输安全风险与成本的原因，《规划》还建议按照上下游物料互供的原则，安排关联密切企业集中布置，形成产业循环链；但相关设施的建设需严格执行消防安全规定和技术标准，保证间距满足最小防火距离。在生产组团之间还规划有“一廊”和“一轴”，分别是利用规划道路形成的纵向复合生态走廊和依托园区服务设施形成的横向综合发展轴线。开敞的绿色空间与综合的功能轴线构成了园区防灾隔离空间的“十字形”骨架，绿化体系与避灾空间的结合不仅提升了园区的景观效果，也为工作人员遇灾时迅速撤离至安全区域提供了可能。此外，《规划》还于两轴的交接处安排了园区的管理服务中心和公用工程中心。在日常生产中，它们主要承担安全监管任务，火灾出现时则即刻转换为救灾指挥中心，调度片区内的消防力量，以求及时控制灾情。

2. 消防站点的布局与分工

(1) 消防责任分区的划定。化工园区消防规划在编制时还应重点强化消防站点的布局工作，通过划定合理的责任分区，保证消防系统的性能和绩效，以提升自身的防火灭火能力[13]。园区消防站责任区面积的确定，通常是按照《石油化工企业防火设计规范(GB50160-2008)》中的规定，采用如下计算公式

A=2P2=2(S/λ)2=2×{(4V)/λ}2

式中：A为消防站辖区面积(平方公里)；P为消防站至辖区最远点的直线距离，即消防站保护半径(公里)；S为消防站至辖区边缘最远点的实际距离，按照消防车接警出动后4分钟的最远行驶路程(公里)计；V为消防车辆行驶的平均速度；λ为道路曲度系数，即两点间实际交通距离与直线距离之比。

在南港化工园区消防责任分区面积的计算中，考虑到园区的封闭管理方式、内部规划道路相对平直等特点，消防车辆的行驶速度V取30～40公里/小时，道路曲度系数λ取1.3～1.5。因此，理论状况下消防站的保护半径P为1.6～1.9公里，消防责任区面积A为5.1～7.2平方公里。在划定责任区的具体范围时，《规划》充分考虑园区火灾风险等级的分布特征，控制以甲类火灾风险区为主片区的面积，并尽量保证其构成相对独立的责任分区；危险性较低的乙类火灾风险区一般会与面积较小的甲类火灾风险区划为同一责任片区。最终，结合园区的内部道路、绿带，规划园区将形成10片消防责任分区(见图4)。至于各片区消防站点的选址，《规划》要求需遵循以下几项主要原则：1)站点应选址于常年主导风向的上风或侧风向，且距离附近的危险单位在200米以上，以保障自身的安全；2)站点应尽量位于责任区的中心位置，保证消防车辆能够准时到达责任区最远点；3)站点应布置在主、次干道的临街地段，便于车辆的迅速出动。

(2) 消防站点类型的分工。《规划》建议消防站的建设在满足基本消防作业的基础之上，还应结合自身所在责任区的消防等级与火灾特征，施行差异化的发展方式，从而在园区内部形成良好的分工协作关系。具体而言，如规划的消防指挥中心(7#)，当灾情出现时需发挥调度指挥的作用，并作为其它站点消防物资补给的基地，配套建设消防物资仓库、消防直升机停机坪、消防车辆维修养护中心和集中泡沫站等设施；在甲类火灾项目集中的重点消防分区(3#等)，应规划特勤消防站，建议配备重型泡沫消防车、大流量消防拖炮、摇控灭火机器人等专勤装备，以应对大型火灾的灭火任务；拥有港口、码头的责任分区(5#)，面对的危险源通常是临时性储存的原料或产品，考虑到会有海上消防力量的支援配合，因此规划配置一级普通消防站。另外，值得注意的是，《规划》依据企业的用地规模与产品的危险性，专门制定了企业消防站建设的准入条件与管理要求(见表1)，鼓励企业利用自建或联建模式，提升火灾自救能力。

表1　南港化工园区企业自建消防站准入条件与管理要求

3. 消防保障补给系统的整备

(1) 消防通道。消防通道是保证园区消防功能正常运转的重要支撑体系，主要负责灾害出现时救援力量的快速进驻和受灾人员的顺利撤离。《规划》利用城市现有的交通基础设施及园区内部的新建道路，建构“区域——区间——区内”的三级消防通道体系(见图5)。

区域消防通道为具有一定封闭性，且不易被城市交通流阻断的高速公路和快速路，在园区遭遇极端火灾时承担外部救灾物资及人员的大规模调动任务。区间消防通道是各消防责任区之间的联系通道，考虑到化工类项目对用地完整性与规模化的需求，规划采用规整的“方格”路网结构，不仅提升了该层级消防通道在园区内的路网密度，还保证了系统整体运转的畅通。区内消防通道则构成了体系的最基本部分，主要由园区的次干道、支路及企业内部道路组成。此外，《规划》参照相关规范，就园区内部道路的宽度、路距、转弯半径、回车场面积、路面净空高度等内容提出了详细要求，实现了救灾车辆顺利进驻火场。

(2) 消防供水。水是最主要的灭火剂，所以消防规划必须重视包括消防水源、消防给水和消防废水在内的相关供水设施的建设。其中，为满足救灾时消防用水量的要求，南港化工园区消防水源将以市政供水为主，中水、天然河水与海水会作为补充水源，以防市政管网出现供水不足问题。而且考虑到部分化学品性质特殊，还在消防指挥中心规划有泡沫站1座，用以扩大泡沫液的储量，满足特殊扑救的需求。

给水管网的布置在依托环状市政管网的基础之上，需主要满足以下条件：1)环状管道的进水管，不应少于2条；2)环状管道应用阀门分成若干独立管段，且每段消火栓的数量不宜超过5个；3)生产、生活、消防三者共用的给水管道，应能满足100%的消防用水和70%的生产、生活用水的总量要求；4)即使个别环段管道发生事故，独立消防给水管道的其余环段仍需满足100%的消防用水量。针对某些特殊救灾对象，如大型石油化工企业的工艺装置区、储存罐区等，还需规划有独立的稳高压消防给水系统。

此外，在扑救化工火灾时，泄露的化学物质会与消防用水混合产生消防废水，若不及时采取措施处理，易造成大面积的污染问题。所以，《规划》要求园区企业及污水处理厂都应建设事故水池，将废水全部收集并进行无害化处理，达标后方可排放。

(3) 消防通信。消防通信指挥系统是现代城市消防不可缺少的重要技术装备[14]，其核心在于建立一套集信息收集传输与反馈、区域安全监控、事故灾害预警与处置于一体的综合管理体系。借鉴国内外相关建设经验，规划南港园区消防通信指挥系统将利用光纤网络、GPS定位、GIS系统等先进设备与手段，搭建信息化防灾救援指挥平台，统筹负责火灾报警、火警受理、消防通信、火场指挥、训练模拟和消防信息综合管理等基本功能。

三、 《天津南港化工园区消防规划》编制思路的总结

1. 重视物质要素的组织，保障园区防灾的空间刚性

化工园区消防专项规划的编制是一项复杂的系统性工程，但就规划的物质空间属性而言，其工作的第一要义就是在各层面建构适应园区消防安全的空间格局。在宏观层面，消防规划应充分解读上位总体规划对园区功能定位、发展规模、用地布局、空间结构等方面的统筹安排，以灾害预防和灾情控制为主要目标，利用自然、人工的生态避灾空间对园区的生产功能进行合理的分隔，构建开合有序的安全空间格局。在微观层面，规划应侧重于发挥其空间安排的效用，一方面，开展火灾风险分析研究企业生产活动的危险程度，确定片区火灾风险与消防等级的分布特征，为结合火灾危险性指导相关项目落地提供依据，有效避免了因短期利益产生的盲目建设为园区长期的发展埋下火灾隐患；一方面，综合考虑交通状况、救援时间等因素，科学划定消防责任分区的面积与范围，依据各责任区的火灾扑救特征，合理确定消防站点的选址、规模和装备等内容。通过前期科学的分析论证，以及规划过程中层级分明、目标明确的空间组织方法，实现危险源与消防站之间相对合理的空间布局，为防灾目标的实现奠定坚实的基础。

2. 完善支撑体系的建设，提升园区救灾能力的弹性

若要成功应对突发性特征明显的火灾灾害，必须通过建构一套完备的支撑体系，保障消防救灾工作的顺利开展。其中，消防通信、通道和供水三者构成了该体系的核心硬件，在灾情预警监察、消防力量调度、消防物资补给等方面发挥巨大的作用。在化工园区消防规划的编制中，消防通信与通道的建设应坚持“以我为主，区域协调”的基本原则，在立足完善园区自身系统建设的基础之上，积极为外部消防力量的介入创造条件。消防供水规划则需以特、重大火灾的扑救为假想目标，丰富消防水源的类型，完善消防管网的建设，避免消防废水的污染。此外，园区消防的相关组织原则与管理办法则构成了支撑系统运转的软件。如《规划》在编制时主动调整传统规划的“计划”思维特征，通过制定相关的消防建设条例与建议，引导、鼓励企业提升火灾自救能力，促成园区“自下而上”的消防建设活动。

四、 结　语

在集约化和规模化等优势的作用下，化工园区经济正日渐成为部分城市发展建设的重要支柱。然而，在重视财富生产与积累的同时，必须切实提升园区的消防能力，为长期可持续发展提供安全的环境。为此，化工园区消防专项规划的编制，必须深刻把握化工产业的生产特征与防灾需求，完善规划的内容与深度，注重园区整体安全格局的组织和消防支撑体系的建设，提升规划的科学性和操作性，保证其效用和功能的发挥，实现园区的安全运行。

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Key Points and Methods of the Fire Control Planning for the Chemical Industry Zone—A Case Study of Tianjin Nangang Chemical Industry Zone

Han Xinyu1， Yan Fengying1， Wu Zhengping2

(1. School of Architecture， Tianjin University， Tianjin 300072， China；2. Tianjin University Urban Planning and Design Institute， Tianjin 300072， China)

Currently, the chemical industry zone has become a place with seriously potential fire risks in the urban built environment because of the features such as raw materials, spatial organization and fire risks, etc.. According to the specificity of fire prevention in the zone, this paper explains the main problems to be addressed in the process of making the fire control planning and takes Tianjin Nangang chemical industry zone as the example to analyze the key points of the planning in terms of the safety layout, the fire protection zone division, the layout of the fire stations and the fire fighting access, water and communication. Based on the research above, the thesis summarizes the planning methods from the material space and the supporting system to be a reference for other relative studies.

chemical industry zone; fire control planning; fire prevention

2015-04-27.

国家自然科学基金重点资助项目(51438009)；天津市自然科学基金资助项目(13JCYBJC19700).

韩欣宇(1988—)，男，博士研究生.

TU984

A

1008-4339(2016)05-439-06

通迅作者： 韩欣宇,hxy990123@163.com.