甲类医药洁净厂房消防设计研究

●贾正成，周 霞

(天津武清区消防支队，天津 301700)

随着经济和科技的发展，医药生产企业通过化学合成的方法合成药物的新工艺越来越多，生产工艺决定生产加工过程中的火灾危险性。按照《建筑设计防火规范》GB50016－2006(以下简称“建规”)的规定，把工业生产厂房的火灾危险性等级分为甲、乙、丙、丁、戊五类。与一般工业厂房相比，甲类医药洁净厂房在消防设计方面具有一定的特殊性:空间密闭、工艺复杂、分隔较多、装修材料多。笔者根据自身的建设工程消防设计审核工作实际，以某一制药车间为例，研究甲类医药洁净厂房的消防设计。

1 总平面布局

甲类医药洁净厂房在厂址选择时需考虑:一是大气含尘和有害气体浓度较低，空气、土壤及水资源无污染自然环境较好的区域;二是应远离交通要道及有振动或噪声干扰的区域;三是应考虑水、电、排污、燃料在当前使用及今后的发展情况。在平面布局方面要求有:一是洁净厂房一般布置在厂区的上风侧，洁净建筑与交通干道的距离不易小于50m;二是在洁净车间周围要加强绿化，种植草坪、小灌木等，但不应种植产生花絮、绒毛等对大气有不良影响的树种。除了洁净度方面的特殊要求外，甲类厂房在防火设计方面应遵循“建规”等规范的相关规定。(1)厂房宜南北向布置，避免阳光曝晒而引起局部过热。(2)厂房应考虑良好的自然通风，其厂房宜与主导风向垂直或不小于45°角布置，并位于厂区主导风向的下风侧或平行风侧。(3)厂房的泄压面应避开人员集中的场所和主要交通道路。(4)厂房应严格按照“建规”要求，与各类建、构筑物保持安全的防火间距。与周边重要公共建筑保持50m的防火间距，与散发火花的地点间距应大于30m，散发可燃气体、可燃蒸气的厂房与厂外道路路边保持15m的距离，与架空电力线的最近水平距离不应小于电杆(塔)高度的1.5倍。(5)占地面积大于3 000m2的甲乙丙类厂房应设置环形消防车道，确有困难时，应沿建筑物的两个长边设置消防车道。同时在其周围应留有人员物资疏散空地。

2 厂房的平面布置

2.1 火灾危险性定性问题

“建规”第3.1.2条规定:同一座厂房或厂房的任一防火分区内有不同火灾危险性生产时，该厂房或防火分区内的生产火灾危险性分类应按火灾危险性较大的部分确定。当火灾危险性较大的生产部分占本层或本防火分区面积的比例小于5%，且发生火灾事故时不足以蔓延到其他部位或火灾危险性较大的生产部分采取了有效的防火措施，可按火灾危险性较小的部分确定。图1～3给出了某甲丙类中药提取合成车间的各层防火分区示意图。从图中可以看出，每层火灾危险性较大的甲类生产区域都大于本层建筑面积的5%，可见整个厂房均应按甲类厂房进行消防设计。在实际工业生产中，比如上述中药提取车间的醇提取和收膏收粉区，醇提取属于甲类生产区域，而收膏收粉属于丙类生产区域，丙类的部分区域还得满足洁净度的要求。厂房内不同区域间的人员和物料联系密切、频繁。鉴于此，甲丙类必须布置在同一厂房内，必须确保绝对的安全，也就是说丙类区域也必须按照甲类厂房进行设计。

图1 一层防火分区示意图

图2 二层防火分区示意图

图3 三层防火分区示意图

2.2 防爆泄压问题

根据“建规”第3.6.7条:有爆炸危险的甲、乙类生产部位，宜设置在单层厂房靠外墙的泄压设施或多层厂房顶层靠外墙的泄压设施附近。有爆炸危险的设备宜避开厂房的梁、柱等主要承重构件布置。而在实际工程中，由于工艺流程、设备安装等多方面的因素要求，在实际的厂房设计中，很难做到这一点。笔者认为:在合成药车间平面布置时，最好采用单高层厂房，以便充分利用空间，设置多层操作平台以满足工艺设备位差的要求。通常将计量罐、高位槽、冷凝器等布置在最高层，主要反应罐布置在中层，受液槽、离心机、过滤器等布置在底层，充分利用高位差，保证工艺流程在垂直方向的连续性，以节约动力设施、降低建设投资。

“建规”第3.6.2条明确要求，有爆炸危险的厂房应设置泄压设施。且规范中强调泄压设施宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门、窗等，不能采用普通玻璃。消防设计时应注意两点:一是合理评估物质的泄压比值，正确计算泄压面积。二是计算实际泄压面积时，不能将爆炸危险区域内的楼梯间墙体计算在实际泄压面积内，因为封闭楼梯间作为火灾时的一个安全疏散区域，将其计入实际的泄压面积内是不合理的，笔者建议楼梯间与爆炸区域相邻部分的墙体应用防爆墙和甲级防火门与爆炸区域隔开。

2.3 安全疏散问题

医药洁净厂房是封闭的厂房，平面布置曲折，工作人员必须经过清洗、男(女)更衣、消毒等隔离间方可出入，可见增加了疏散的障碍，延长了安全疏散的距离和时间。笔者建议厂房内部的疏散通道应力求简捷，避免迷宫式、门中门的布置法。(1)厂房的出入路线尽可能笔直。如特殊工艺需要，出入口不能满足人员疏散时，应将疏散通道局部靠外墙，在局部靠外墙处用封闭钢化玻璃门作为紧急疏散出口，或者设置直通室外或非洁净区的疏散门，并在固定玻璃门处设安全出口灯和击碎玻璃用的橡皮锤。当安全出口的数量不能满足规范要求时，可设专用消防口作为疏散出口。(2)火灾时的疏散路线与日常工作时所走的路线不同，应注重事故应急照明、疏散指示标志的设置。通道上疏散指示标志宜选用灯光疏散指示标志，其设置部位要根据洁净厂房特殊的通风排烟形式而定。一般的洁净厂房通风排烟大多为上送下回形式，所以设置部位宜考虑采用上部和下部穿插设置。

3 消防给排水系统设置

厂房应根据生产的火灾危险性和建筑物的耐火等级等因素确定消防设施。室内消火栓给水系统的最小消防用水量不应小于10L·s－1，每股水量不应小于5L·s－1。室内消火栓的水枪充实水柱不应小于10m。消火栓口直径应为65mm，水枪喷嘴口径应为19mm，水带长度不超过25m。洁净厂房内的原料及成品仓库，宜设置预作用式自动喷水灭火系统。配电室、仪表室及不宜用水灭火等部位宜设置气体灭火装置或灭火器。不应采用卤代烷1211以及能导致人员窒息和对保护对象产生二次损害的灭火剂。洁净室及其技术夹层、技术夹道内宜按生产火灾危险性同时设置灭火设施和消防给水系统。除此之外，防爆区域内的排水布置应注意:该区域内含有易燃或可燃液体的生产废水必须经过专用水封井后，方可排入厂区下水道，以免发生爆炸。

4 空调通风防排烟设计

由于厂房洁净室通过送、回风管彼此相通，当发生火灾，特别是火灾尚未发现而继续送、回风时，风管将成为火焰及烟雾扩散的主要通道，可见甲类厂房内空调通风防排烟的设计极其重要。

4.1 空调送风系统设计

根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058－92)的要求，洁净区内的防爆岗位空调应采取直流式送风不回风以降低爆炸气体浓度。同时在防爆门斗内保持正压送风使爆炸危险区呈相对负压，以防止有害气体窜到非防爆区。

4.2 排烟系统设计

对于厂房内某些工段使用易燃易爆化学危险物品或中间产品有易燃易爆气体和有毒气体的，该区域应单独设置事故排风系统，并在便于操作的地点设置事故排风装置的自动和手动控制开关，使之与送风系统相互切换，且排烟风机为防爆型风机。对于厂房内洁净区域的疏散走廊，由于其区域的封闭性，发生火灾时烟雾不能从窗口排出，再加上空调系统全部关闭，烟雾不能有效排出，所以应设置机械排烟系统，以利于人员的疏散和灭火救援。

5 电气设施消防设计

5.1 火灾自动报警系统设计

首先在厂房内设置火灾自动报警系统，防爆区内设置可燃气体探测器。在探测器的选型上，应考虑医药厂房一般采用上送下回或水平强制气流送风的换气形式，它的回风口往往设置在靠近地面处，这使得在火灾初期、空气净化系统尚未停止工作的情况下，用安装在吊顶上的普通感烟探测器来探测火灾信号，往往起不到及早预警的效果。所以应考虑以下方法:一是应采用灵敏度较高的探测器保证探测效果;二是在回风口处或空调系统回风竖井口处设置探测器。在有可能散发可燃气体的场所应设置可燃气体探测器，对探测器的安装位置和方式应进行合理的设计。另外，对于洁净厂房火灾报警器报警后，应注重人工核实和控制，若探测器一旦误报，关断净化空调系统即使再恢复也会影响洁净度，对产品造成污染。

5.2 消防电话设计

厂区应有独立的消防专用电话网，消防控制室设置可直接报警的消防专用电话总机，在消防水泵房、配变电室、空调机房、发电机房及其他经常有人值班的机房，均应设置消防专用电话分机，以便着火后能及时报警。

5.3 消防照明

洁净厂房的室内流动人员的路线比较复杂，出入的通道迂回，在事故发生时，为了便于工作人员疏散，并能及时救火灭灾，应合理布置消防应急照明、安全出口和诱导灯，以便工作人员辨认通行方向，迅速撤离事故现场。

［1］GB50073－2001，洁净厂房设计规范［S］.

［2］GB50016－2006，建筑设计防火规范［S］.

［3］GB50084－2001，自动喷水灭火系统设计规范［S］.

［4］GB50116－98，火灾自动报警系统设计规范［S］.