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摘要：在现代工业生产过程中，因其工艺特点和危险物质的原因，化工生产安全问题受到了人们广泛关注，公会叶安全隐患和事故如果发生，很有可能会造成巨大的财产损失和人员伤亡，造成不可估量的严重后果。因此，在工业建筑设计中，如何合理地消除或控制危险物质的产生及扩散，防止发生爆炸事故非常重要。基于此，本文以工业建筑防爆设计工作为例展开分析，对建筑防爆设计工作要点进行深入探索，提高工业建筑的使用安全性，为后续相关工作的顺利实施提供参考。

关键词：工业建筑；防爆；安全；设计

工业建筑在设计中应严格遵守国家《工业建筑防火规范》、《火灾爆炸危险场所消防安全管理规则》《工业建筑电气防火规范》等有关建筑防火和防爆的法规、标准和规范，满足安全生产的需要。防爆是指防止爆炸发生，使之不能或难以发生，建筑物的防爆设计主要是防止爆炸的发生。爆炸的危险物质主要有爆炸性气体、爆炸性粉尘和爆炸性固体。工业建筑中使用的可燃性物质，通常是可燃气体、可燃蒸气、粉尘或其他类似物质，而且这些物质通常可以燃烧也可以爆炸，如果工业建筑中发生爆炸事故，对人民生命财产的损失，以及对周围环境的破坏和污染都会造成严重后果，对此必须要对工业建筑的防爆设计工作加以充分重视。

1工业建筑防爆设计工作要素

1.1爆炸性气体环境的确定

在确定工业建筑中的爆炸性气体环境时，首先应明确爆炸性气体环境的定义：在规定的时间内，该气体与空气混合形成一定的浓度，并达到一定的浓度（时就会燃烧或爆炸，该气体应具有可检测性。《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB 50058）对爆炸性环境中的可燃性粉尘浓度都做出了相应的规定，其中主要包含无烟煤、无烟焦炭粉、煤矸石粉、煤渣粉、金属碳化物和金属氧化物等粉尘等。因此，在确定工业建筑中的爆炸性气体环境时，应首先确定该工业建筑中可燃粉尘的最高允许浓度，然后再根据可燃粉尘的具体性质来确定是否在该工业建筑内进行防爆设计[1]。

1.2爆炸危险场所的划分

爆炸危险场所的划分应符合《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）规定，爆炸危险场所应根据爆炸性混合物的浓度、点火源（或电火花）、释放源（如摩擦、撞击等）及其他因素综合考虑，但不应以场所的危险性质来划分，而应根据爆炸性混合物的浓度、释放源和能量来确定。爆炸性混合物的浓度爆炸危险场所划分时，当在爆炸极限范围内物质的浓度超过其爆炸下限值10%时，不应划分为爆炸危险场所。根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）规定，甲、乙类厂房宜按本规范确定的范围进行分区，如在爆炸危险区域内，可以根据需要将厂房分为甲类、丙类。对于丙类厂房由于其结构简单且设备较少，对其进行分区时应按甲类厂房对待。对不属于爆炸危险场所的区域或地点，应按本规范规定划定为爆炸性场所，如：防爆厂房、机修厂房等[2]。

1.3建筑防爆设计原则

将生产和使用过程中可能产生爆炸危险的场所，尽量布置在建筑物的最外层，对于不需要考虑防爆问题或者说没有防爆要求的生产、使用场所，则应该尽量布置在建筑物内，或设置在建筑物内的较低处。对于那些生产、使用过程中产生爆炸性气体或粉尘的生产场所，应布置在通风良好、安全的场所，对于那些有爆炸危险的生产场所，应布置在建筑物的最外层或靠近外墙一侧。对于那些有可能产生爆炸危险物质的生产场所，应设置防爆墙或防爆门。

对于那些有爆炸性物质储存装置的建筑物，应采用相应等级的防爆措施，防爆门上应设锁或钥匙装置，并有明显标识，如屋顶上设置泄压装置或屋顶下设置泄压板，屋顶上设有泄压口等。在可能发生爆炸危险物质的生产场所附近，应有保护建筑物不受破坏的设施，对于有可能产生爆炸危险物质的生产场所，其内部电气设备和线路应有防止机械火花、电弧、电磁力和静电危害等措施。

1.4火灾爆炸危险区域的划分

对于可燃粉尘、可燃纤维或有爆炸危险的物质，应根据其种类、含量和浓度来划分危险区域，并确定其对应的建筑形式。如可燃粉尘与可燃性气体混合形成的爆炸性混合物应划分为甲类危险区域，与不燃性粉尘混合形成的爆炸性混合物应划分为乙类危险区域，如可燃粉尘与可燃性气体混合形成的爆炸性混合物应划分为丙类危险区域。同时应注意爆炸危险区域与非爆炸危险区域的划分，对于有爆炸风险的厂房，可将非爆炸危险区域与爆炸危险区之间设置防火墙，对于无爆炸风险的厂房可将非爆炸危险区域与非爆炸性气体、蒸气或粉尘空间之间设置防火墙[3]。

2工业建筑防爆设计要点

2.1科学布置总平面

在化工建筑的总平面布置时要考虑生产工艺特点、设备性能和使用条件，把安全、卫生、环保等因素放在首位，合理安排生产装置、辅助设施及附属用房的位置和规模，使各种装置能够互不干扰、有机协调地运行。此外应根据工艺需要及当地地形特点，合理布置生产装置和辅助设施。如对粉尘爆炸危险场所，要考虑除尘设备的布置和通风，对气体爆炸危险场所要考虑气体净化、通风降温等。总平面布置应注意以下几个方面：1）严格限制可燃物的数量和有害物质的浓度。例如在爆炸性粉尘爆炸危险场所内严禁设置易产生静电的设备；厂房内严禁设置易发静电火花的设备或零件等；厂房内严禁存放易燃、易爆物品等；2）选择合理的建筑形式。例如在爆炸性粉尘爆炸危险场所内，宜采用单层建筑；在爆炸危险区域内，不宜采用带夹层的多层建筑；当采用带式输送机输送设备时，不应设置夹层；爆炸危险区域内应设置符合安全要求的防雷和防静电接地设施；3）在总平面布置中要合理安排生产装置和辅助设施。例如，在爆炸性粉尘爆炸危险场所内，不宜设置金属冶炼炉、金属铸造设备和有水容器；不应与其他生产装置或建筑物设置在同一厂房内；4）对于爆炸危险区域内的生产装置和辅助设施应与居民区保持适当距离。例如：当爆炸危险区域内有多栋建筑物时，应考虑相互之间的影响和安全防护距离；当有多个建筑物时，应按有关规定确定其安全距离。

2.3建筑屋顶的设计

1）屋顶的设计应符合《工业建筑防爆设计规范》的要求，建筑屋顶应做好防水、保温隔热和通风换气等工作。为防止爆炸气体与水接触，屋面不应设置泛水台阶；屋面坡度不宜小于25°；屋面与室外地坪之间应设置防水层；2）厂房应采用封闭式或半封闭式厂房，屋顶不允许有天窗，以减少爆炸时产生的冲击波及飞溅物的影响。厂房内所有通风口均应为封闭式，并安装防爆型灯具；3）当屋顶是平屋顶时，在设计中必须考虑屋面防水及排水问题。屋顶四周宜设排水沟，并采用明沟排水，雨水宜排入雨水管道；如采用屋顶水箱排水时，应有防渗漏措施；4）厂房内的门窗、洞口和楼梯间等均应采取防护措施，防止爆炸气体进入室内。门窗应采用不燃烧材料或难燃烧材料制成的防爆窗；洞口外应有不小于1.2m的围护构件；楼梯间出入口和前室的门应为甲级防火门；疏散门应设在靠外墙的一侧并能开启；5）厂房内使用或储存爆炸危险气体、粉尘、纤维的设备及装置周围，应采取防止局部区域产生大量粉尘飞扬的措施，同时还应该采用合适的通风设施进行通风换气。此外厂房内严禁采用明火或散发火花的设备和材料[4]。如图1：

2.4合理选择建筑形式和结构

宜选用钢筋混凝土结构或钢结构，避免采用钢结构，当厂房内有爆炸危险时，应考虑厂房内不同区域的防火分区的划分，并根据爆炸危险物质的类别、浓度和燃烧速度等因素，合理确定厂房内的不同区域的防爆等级。对于爆炸危险性较大的厂房，宜设两个或多个相对独立的区域。爆炸危险区域内建筑结构应符合现行国家标准。当有爆炸危险的厂房内有多个不同类型、不同部位的可燃物质时，应合理安排，减少相互影响和火灾蔓延，可采用以下方法进行平面布置：1）当厂房内有爆炸危险时，应尽可能利用自然通风进行空气交换；2）厂房内有爆炸危险时，宜采用防火墙或较高耐火等级的建筑；3）爆炸危险区域与非爆炸危险区域之间应采用耐火极限符合要求的的防火隔墙分隔。

2.5防爆墙设计

防爆墙的厚度设计工作中，当采用钢筋混凝土墙时，一般取4m，当采用钢筋混凝土砖时，一般取6m。当防爆墙采用钢筋混凝土墙时，其高度应根据计算确定，当采用2～3层框架结构时不宜小于4m，当采用钢筋混凝土框架结构时，不宜小于5m。防爆墙的最小厚度与抗爆强度有关。当采用砖和砌块墙时，其最小厚度为40 mm，当采用钢筋混凝土墙时，其最小厚度为20 mm，对于钢筋混凝土墙的厚度可以根据计算确定。在计算过程中应考虑构件的变形和温度。墙体的抗爆强度可按 GB50016-2014 《建筑结构抗爆设计规范》中关于建筑结构抗爆强度设计值确定，并应符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB50058的相关规定。工业建筑的防爆墙可分为两类：第一类是直接在建筑物内设置的防爆墙；第二类是将建筑物内的防爆墙直接设置在建筑物外。工业建筑在爆炸危险区域内使用防爆墙时，应采取安全措施，包括设置独立的安全出口，设置消防设施，建立管理制度等[5]。如图2：

2.6疏散楼梯设计

厂房内的疏散楼梯应采用封闭楼梯间，当厂房内设置两个及以上疏散门时，应分别设置安全出口，并应采用乙级防火门、防火卷帘与走道等隔开，疏散门和通向屋面的楼梯不应穿过厂房。对于甲、乙、丙类液体储罐，其疏散楼梯应设置在储罐区的首层或地下一层，且必须是直通室外的安全出口，对于甲、丙类气体储罐，其疏散楼梯可设置在储罐区的首层或地下一层，但必须直通室外。当厂房内发生火灾时应优先选择疏散距离短且安全出口多的楼梯间作为疏散出口，并使其成为人员安全撤离的主要通道，对于人员密集场所宜采用防烟楼梯间及前室。对于甲、乙类厂房和甲、乙类液体储罐之间和与丙、丁等易燃液体储罐区之间采用耐火极限不低于2.00h的隔墙进行分隔，厂房内的安全出口（包括疏散门）不应少于2个，疏散楼梯宜靠外墙设置，且从首层到顶层不得开设门窗洞口。

3结语

综上，防爆设计是工业建筑设计的一项重要内容，设计人员应在掌握国家标准和规范的基础上，根据建筑的实际情况和各种危险源情况，选择合理的防爆措施，严格按照有关防爆标准进行设计，考虑建筑物内各种设备、管道、附件、构件在爆炸时产生的能量和冲击波的影响，考虑爆炸后建筑物内火灾可能导致的二次爆炸，在设计中应注意与周围环境相协调，尽量做到安全、经济、美观。

参考文献

[1]殷红.防爆技术设计在工业建筑中的应用研究——评《建筑防火设计》[J].工业建筑，2021，51（07）：238.

[2]蒋庆君.石油化工建筑防爆设计注意事项与措施分析[J].化工管理，2019，No.527（20）：93-94.

[3]陈锡华.防爆设计在工业建筑领域中的应用研究[J].建筑技术开发，2018，45（22）：96-97.

[4]雷伟宁.防爆防火设计在工业建筑中的应用分析[J].中国标准化，2017，No.506（18）：170-171.

[5]涂勇涛.防火防爆技术在工业建筑设计中的具体应用浅谈[J].黑龙江科技信息，2017（09）：258-259.作者简介：熊萸杰（1982.8 -），男 ，汉族，湖南益阳，本科，工程师，工业建筑。