工业厂房建筑防火设计要点研究分析

侯钦鹏

摘要：工业厂房作为火灾发生概率较高的建筑类型，一旦发生火情，便会产生严重的人身及财产损失，对企业的损害是巨大的，因此工业厂房的防火设计必须因地制宜，并充分考虑到厂房生产原材料及生产流水线的火灾隐患，合厂房建筑的结构、通风条件以及货物性质进行防火设计，既要保证厂房的消防标准，又要实现企业综合效益的最大化，本文从必要性和重点问题两方面介入考量。

关键词：工业厂房;建筑防火;防火设计;设计要点

一、工业厂房防火设计的必要性

伴随着社会经济的不断发展，工业厂房用地的限制导致厂房的建设趋向于高层、密集型结构发展，在减轻了管理压力和相应费用的同时，也给防火工作带来了一定的压力，然而从目前来看，很多厂房的设计仍旧延续陈旧的防火设计理念，防火设施和细节设计过于简化和粗糙，并不能适应当下厂房结构的变化，使其存在较大的消防隐患[1]。

工业厂房的防火设计并不能一概而論，相对于过去的厂房消防设计而言，新型厂房防火设计不仅要注重严格的生产工艺、建筑消防布局，更要根据不同的厂房实际情况进行具体的调整，防止出现过犹不及的资源浪费。例如，如果厂房中存放的是甲醇一类易燃化学品，此类厂房为甲类厂房，耐火等级应不低于二级，一般不允许采用多层厂房结构，而存放木材、电子产品或面粉等易燃固体的厂房则属于丙类厂房，不同等级的厂房应根据《建筑设计防火规范》进行符合规定的设计，从细节上规避消防隐患。

二、工业厂房建筑防火设计的要点分析

（一）疏散规划设计

对于标准型厂房库房布局而言，为了保证人员疏散过程的顺畅，厂区必须划归多个独立的小型区域，在标准厂房面积为两千到三千平方米的情况下，一般可采取分散组合或集中布局两种形式，既方便厂房的单独租售，又保证消防疏散的整体要求。

疏散指示系统是紧急情况下消防疏散秩序和速度的有效保证，对于指示装置的定期维护和断电供电情况，消防管理部门要予以充分的重视。当前的照明设备和控制装置一般都采取有线集中控制系统和无线传感网络技术，相对于人工巡视和维修，不仅节省了大量的人力成本，也能够更加快捷地进行灯光调节、预判电量消耗情况，方便管理部门进行定期的维修，减少因不及时更换而造成的消防隐患。

从技术方面，当下的厂房疏散规划设计还充分引入了虚拟现实技术以及视觉认知系统，通过VR影像模拟火灾发生现场的疏散情况，完善厂房的疏散设计，对场景内包含的指示灯、灭火器和应急灯等装置都设置了消防实验设置，通过灯光、烟雾和火焰等因素营造紧张的心理效应，以最真实的场景还原提高测试的准确性。测试过程中被测试者要综合不同年龄段、性别和工作性质，综合不同的实验数据进行防火设计完善。

（二）防火规划设计

1、水平防火设计

（1）分区隔离设计

水平防火设计方面，最应该注重的就是防火区域的绝对隔绝，包括防火墙的设置，大空间的厂房隔绝一定要注重企业生产需求和消防要求的平衡，分散化的消防布局可以设置多个防火卷帘门，明确要求严禁在卷帘门周围堆放杂物，并保证应急开关的定期检修，一旦发生火情能够做到随关随隔，防止横向串联引起的连带火灾。对于一些因特殊原因需要整改的大面积流水作业厂区，无法再进行防火墙的建造，可以采用水幕设备代替防火墙，提高建筑的消防力度。

（2）功能分区设计

工业厂房的防火设计有加工生产和储存等复合型要求，因此在功能性质分区方面，也有相应的消防考量，按照《防火规范》第3.3.4条规定，特殊贵重的仪表、机器或仪器等应设置为一级防火等级，而一般的工业厂房则会设置为二级防火等级。在厂房中将生产区、动力区、办公区进行隔离和划分，有利于降低区片的消防难度。同时，对于不同地方的消防部门规定，也要进行相应的消防设施布置，对于裸露电线布设密度、明火作业强度等情况都要具体情况具体分析，针对不同分区的防火墙设置要注重等级设置，例如在生产区和动力区进行合并，与办公区进行消防隔离，设置防火墙和甲级防火门[2]。

同时，对于以钢架结构为主的建筑，存在防火设置成本较高、难度较大的情况，在这种情况下可以考虑加强厂房空间内消防设施布置的密度，根据《防火规范》3.3.3条规定，甲乙丙类厂房在配备有自动灭火装置的前提下，防火分区最大允许占地面积可以增加一倍，自动灭火设备具有占地面积小、灭火效率高、自动报警效率迅速的特点，是当下厂房防火设施设计使用的优先选择。

2、竖向防火设计

所谓竖向防火分区是指为了把火灾控制在一定的楼层范围内而进行的沿建筑物高度方向划分的消防分区。

竖向防火的因素主要包括楼层之间的钢筋混凝土隔板、空洞、竖井、缝隙以及上下相邻窗口等部分，这些部分都具有较强的通风串联作用，一旦发生火灾很容易引起烟道串联，从而引发不同楼层间工作人员的人身安全危害。因此在竖向防火设计中，要严格控制竖向空洞的密封，尤其是井道的日常密封设置，为了方便可能出现的通风需求，通道可设置为防火楼梯间的样式。

（1）建筑隔板

楼层间的建筑隔板必须具有一定的耐火能力，一般来说用材会选择钢筋混凝土材质，对于一级耐火等级的建筑楼板，其耐火极限不得小于1.5小时，而二级耐火等级的建筑楼板则要求其耐火极限不小于1小时。

（2）窗口防火设计

对于上下相邻的窗口而言，不仅要注意窗口相邻间距不得小于一点五米，更要足以下层窗户的上沿要设置不小于一米的防火挑檐和阳台，特别是对于落地窗和玻璃幕墙等防火等级很低的建筑用材，下一层窗口的防火挑檐必须保证不小于一米的长度。对于窗间墙、窗槛墙的内部填充材料选择更是要选择不可燃烧材料，窗口周围外墙是阻隔火势蔓延的最后一层屏障，一旦墙体出现缝隙或可燃性，则会使灾情迅速蔓延到相邻楼层，给营救带来很大的难度，在分秒必争的消防抢险现场可以说是决定生死的要素。

（3）竖井防火设计

厂房建筑的竖井一般有电缆井、管道井、电梯井、排风井、排气井、垃圾井、送风井等几种类型，对于这些竖井来说，一般都具有通风的特点，在灾情发生时很容易引起烟囱效应，引导火势蔓延，因此在竖井的防火设计方面首先要肃清通道内物体，任何可燃气体、液体管道都不可在竖井环境下铺设，在电梯井中除了电梯门洞和通风孔洞之外，不可再铺设任何电线或电缆;对于各种竖井要分功能进行分区单独设置，不可混合使用，管道内要填充不可燃材料，其井壁应采用耐火极限不低于1小时的不可燃砌体，井壁上安装丙级防火门。

（4）中庭防火设计

中庭、天井，作为连同建筑整体结构的空间，一般设置有玻璃或钢结构的天幕，防火等级较低，且一旦发生火情很容易快速蔓延到各楼层，伴随空旷范围和穿堂风的效应，消防难度较大。因此对于中庭的消防一定要注重防火间隔的有效性设置，包括在中庭与走廊、门窗、大厅相连接处设置甲级防火门窗，保证3小时耐火极限，同时设置自动灭火设备和排烟设备，配备自动报警系统。对于中庭排烟设备的设置要保证灵活、方便的设计，对于净空高度小于12米的建筑，在排烟设计方面可以采取自然排烟法，

3、灭火装置和报警装置

大部分厂房当下都配备了自动灭火装置，即在出现烟尘和高温的情况下，自动灭火装置会喷射水柱、干粉或冰粉等灭火材料，同时进行报警操作，这种自动装置相对于简单的灭火器、移动灭火设备来说更加稳妥，保证在无人看管的情况下，一旦发生火情火势能够得到第一时间的压制，并尽快通知消防人员[3]。

对于厂房内的消防通道、消防水管、消防用水储备等设备的常备和维护，厂房内的管理人员应予以充分的重视，为了提高管理人员及仓库使用者的消防意识，在设计的过程中，消防设施的安全标示一定要注明检查周期、维护重要性，以醒目的标志提高消防装置的存在感，以便在紧急情况发生时能够起到应急的作用。

（三）建筑本体防火设计

1、防火墙厚度设计

不同类型工厂和仓库场所需要根据情况设置不同的防火墙厚度，甲乙类的工厂和甲乙丙类仓库的防火墙至少要保证4小时的耐火强度，不同区域之间的防火墙要保证至少3小时的耐火强度。从用材设计上来说，传统意义上的砖墙是成本较低且防火效果较好的墙体材质，但同时也具有灵活性差、承重过重的弊端，很多承重强度无法满足要求的建筑无法进行砖墙防火墙建设，或者需要保留后期改造的可能性，就需要采用更为轻量的防火墙材料，如98SJ140防火博罗墙，这种墙体胜在量级较轻、易于装控，缺点就是成本较高，为了满足成本和安全的平衡，需要根据项目建设的具体要求做调整，建筑设计的初始阶段就要尽量保证建筑的负载能力，防止过多只能采用轻量防火材料的墻体设计。

同时，对于人流密集量较大的场所，其防火墙设置要保证预留出人员疏散的时间条件，在食堂、大堂等场所要至少保证耐火极限1.5个小时，走道两侧的墙壁则要保证至少1个小时的耐火能力。在选材上，一般的轻钢龙骨石膏板无法满足1.5个小时的耐火能力要求，必须要有两层的石膏板用材，在验收工程时一定要注重墙体防火材料的检测，防止因偷工减料而造成的安全隐患。

2、防火门窗的设计

《消防法》规定，防火墙转弯处两侧的门窗间距要保持四米及以上，防火墙体两侧的门窗间距要大于等于两米，只有当耐火极限大于0.9个小时的防火门窗才可以例外。因此在防火墙、防火门窗的设计建造过程中，一定要注意具体情况的间隔设计，这对于风向贯通的影响是十分重要的，在火灾发生时，如果窗体间距过小不仅会加大营救难度，也会加速火势蔓延，增添人员财物伤亡的概率。

同时，对于防火门的设计也要注重等级、实用性的设计，防火墙体上的防火门与普通楼道内的防火门等级要有所区别，需采用甲级防火门，而楼道、空调房门等场所的防火门可以采用丙级，厂房隔离门可采用乙级防火门，同时，针对仓库内存放的物品的可燃危险等级要进行具体的调整，并灵活安排单向、双向弹簧门的设计，保证人员流通性不受影响的情况下，防火门处于常关状态。

在很多火灾现场中，防火门是否关闭，给室内营救带来的影响差别是巨大的，关闭防火门的房间，只是门框接缝处稍微发黑，而没有关闭防火门的房间，已经全面焦黑损毁，在设计弹簧门时要注重使用者消防意识的培养，在门体上嵌入永久性常关提示，无论任何时候都不可以为了一时的方便而常开防火门。

结束语：

综上所述，工业厂房建筑的防火设计具有复杂性和灵活性，具体的建筑结构、企业类型和作业要求下有着不同的消防标准要求，对于工业厂房建筑的防火设计不仅要严格遵循《建筑设计防火规范》、《防火法》等相关法律法规的规定，更要有严谨、负责的消防意识，综合考量企业成本控制要求和消防要求，进行因地制宜的消防设计，保障工业厂房防火技术的不断发展和完善。

参考文献：

[1]卞志强. 工业厂房消防设计常见问题分析[J]. 水能经济， 2017（5）：2-2.

[2]张珂. 钢结构工业厂房建筑设计要点分析[J]. 工程与建设， 2021， 35（4）：2-2.

[3]熊俊， 贺利. 钢结构工业厂房中的建筑防火设计研究[J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术， 2017（1）：00038-00038.

[4]卢军前. 大型工业综合厂房消防特点及消防措施探讨[J]. 工业C， 2016， 000（012）：00088-00088.

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