张圣楠
建筑设计专业在水利工程建设中是小专业。在众多现行国家水利规范之中,建筑设计部分常作为配套工程,只有章节出现,缺少详尽的工作指导。然而,建筑防火疏散设计是水利工程安全建设的重要环节,也是必经环节,应当给予足够重视。作为水利项目的建筑师,往往在工作中对于水利建筑的防火疏散问题有诸多疑惑之处,针对这种状况,作者试结合自身工作情况对常见水利泵站类建筑防火疏散问题进行一些有益讨论。
在泵站建筑设计中,最常用的防火规范是《水利工程设计防火规范》(GB50987-2014)、《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)以及其他专业对建筑部分的规定。然而在具体运用过程中,存在指导盲区,例如《水利工程设计防火规范》(GB50987-2014)中5.1.1条,虽然规定主厂房和多层副厂房最大防火分区最大占地面积不限,但未说明主副厂房相临的情况下是各自形成一个防火分区还是共同组成一个防火分区。
不同于一般办公、住宅类建筑,由于水利工程的特殊性,水利泵站常建于城市边缘或交通不便的荒野地区,泵站除了发挥主体功能外,还常有管理人员将其作为生活、办公之地,功能复杂。一般泵站维护管理人员较少,但也有办公与泵站紧密结合的例子,泵站的副厂房与办公用房合并,办公用房面积甚至达到副厂房总建筑面积一半以上,这种情况下副厂房称之为“综合楼”更为合适。建筑主体功能变换之后,在实际操作中防火疏散设计是按工业建筑还是民用建筑计算无法明确,建筑师只能凭工作经验设计。
泵站建筑相较于一般民用建筑来说,为了配合水利工程生产需要,平面布置简单,各类流线设计直接便捷,常见泵站平面功能分区主要有主厂房和副厂房。主厂房包括水轮发电机组、电机设备和安装检修间;副厂房通常是配合主厂房电机工作的附属用房,包括其他机电设备用房,以及用于办公值班的用房。一般说来,水利泵站建筑平面主副厂房关系有分离式、平行并列式和链接式,见图1。
对于(a)型平面关系,主副厂房分离,总体布局时只需要考虑两个建筑单体的防火间距,内部不存在人员流线交叉,也不存在生产厂房和辅助用房相互防火隔离的问题。(b)(c)型存在共用安全出口的情况,防火设计较复杂。
建筑防火疏散设计需要考虑的因素是多方面的,总的来说主要可以分为以下几点: (1)在全局高度审视建筑物与周围环境的关系。建筑物内部的疏散路线设计是为了让人员迅速撤离到达室外,必须排除影响室外人员进一步撤离或者阻隔消防车实施扑救的障碍。(2)考虑生产性房间设备火灾危险性大小,一般说来火灾危险性不仅根据房间功能确定,还要结合实际工作过程中房间用途和房间性质,进行综合判断。(3)严守规范,适当高于规范。规范的条文具有一定滞后性,并且在泵站建筑防火疏散中,由于缺少某些明确指令,可能因建筑师个人理解上的偏差导致错误解读规范。(4)防火与灭火相结合。加强自动灭火设施配备,有助于短时间控制火源扩大,这需要建筑与其他专业协调设计,在此不多赘述。
水利泵站建筑物多建于郊野,但有些水利项目征地紧张,泵站场地狭小。在泵站建筑进行总图布置时应该考虑到消防车进场灭火的可能性,设置消防道路,必要时设置消防环道,以及消防回车场。如果泵站位置消防车无法达到,则考虑设置消防水箱、消防池。建于市区建筑物密集地区的泵站,还应注意避开周边易燃易爆场所,与周围建筑物保持足够的防火间距。
泵站建筑主要由主厂房、副厂房组成,两者同为地上建筑时虽防火分区面积不限,但结合布置时应当考虑相互之间的火灾影响,设置防火门、防火墙阻隔。地下主副厂房结合布置时,除满足自身防火分区规定,同样也要相互设置防火构件。(b)型平面副厂房电气房间均采用防火门,(c)型平面则常在主副厂房连接处设防火门,防火门的等级由电气房间火灾危险性确定。在一些实际案例中,还有办公会议室等房间设置在主厂房,这都需要用防火构件隔断。副厂房如果和办公结合,办公楼层则需要按办公类建筑设计防火分区。
图1 常见水利泵站建筑主副厂房布局图
安全出口设置应当遵守的原则有紧密结合疏散通道、出口位置简单便捷、符合人的行为习惯。通常情况下一个防火分区的两个安全出口尽可能分开布置,避开窄通道,以防紧急疏散人群堵在门口。面积不大或者人员较少的泵站一般设置两个出口,特殊情况下设置一个,具体条件详见《水利工程设计防火规范》(GB50987-2014)。
(a)(b)型泵站主副厂房为低层或多层时,需根据一层以上建筑实际使用功能确定疏散楼梯个数和最大疏散距离。(c)型泵站主副厂房共用一个疏散通道作为第二安全出口时,防火门应用甲级防火门。
泵站类建筑除了采用上述建筑防火疏散措施外,还应同时选取其他消防技术手段,建筑与消防专业密切结合、协同设计,才能形成安全建筑防火的健康体系。在水利工程不断精细化建设的同时,泵站作为常见并且重要的一类水利设施,未来更是要求设计者不断优化完善内部防火疏散设计,为安全生产构筑基础防线