供熱空調用鍋爐房防火設計的安全性

1設計規范與章程的規定不夠統一近年來，一些重要的建筑質量安全事件引起了各級政府的高度關注。國家建設部和地方建設管理部門相繼發出了一系列“通知”,旨在加強工程質量管理并對近年建成或在建的重要建筑進行質量安全問題排查。建筑質量與安全是關系到人民生命和國家財產安全的大事。建筑工程是涉及設計、施工、設備等多部門、多行業、多工種的復雜的系統工程,而設計是保證建筑質量與安全的關鍵,設計人員肩負的質量與安全責任重如泰山。有關專業“設計規范”與“規程”是設計人員進行專業設計的科學依據,嚴格遵循“規范”與“規程”也是設計質量與安全的根本保證。然而,實際工程中,有不少項目在設計中就沒能很好遵守有關設計“規范”與“規程”的各項規定,例如,暖通專業在鍋爐房設計中,鍋爐額定容量超出《建筑設計防火規范》、《高層民用建筑設計防火規范》、《熱水鍋爐安全技術監察規程》、《蒸氣鍋爐安全技術監察規程》等文件規程的比較多見。其中有多種原因,包括工程具體條件的限制,不同部門頒布的不同“規范”之間存在不一致之處及某些條款不夠明確,設計人員“規范”意識不強或缺乏對有關“規范”、“規程”的理解,另外也與某些主管部門個別同志在設計審批方面的靈活性有關。文章針對燃油、燃氣蒸汽鍋爐房、熱水鍋爐房、直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機機房設計中有關安全的幾個問題進行討論,提出自己的觀點,旨在通過交流,提高我們對有關“規范”、“規程”的認識水平和有關專業內容的設計水平。2鍋爐房的設置蒸汽鍋爐房可以同時滿足洗衣房、廚房、開水間、空氣蒸汽加濕等場所的蒸汽需求,又可通過汽水換熱器給建筑物提供冬季采暖或空調用熱和衛生熱水等生活用熱。蒸汽供應系統無需另外的機械動力消耗,可以利用自身的壓力進行熱量輸配。另外,由于熱水采暖(空調)和生活熱水利用蒸汽的潛熱,單位質量熱媒輸熱能力遠大于熱水,輸配管線也可相應減少,從而節省了建筑空間。因此,傳統上很多工程選用蒸汽鍋爐作為建筑內部供熱熱源。蒸汽鍋爐房設計的主要依據有《鍋爐房設計規范》(GB50041-92),《蒸汽鍋爐安全技術監察規范》(勞部發276號),《建筑設計防火規范》(GBJ16-87)、《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95)等。鍋爐房設計涉及的安全方面的內容主要有:鍋爐房安全間距、鍋爐房鍋爐間等泄爆、鍋爐燃料貯存與供應系統的防火、鍋爐房滅火、防排煙通風及事故通風等。鍋爐房內鍋爐間屬于丁類生產廠房,油箱間、油泵間屬于丙類生產廠房,燃氣調壓間屬于甲類生產廠房。油箱、油泵間、燃氣調壓間屬于甲類生產廠房。油箱、油泵間、燃氣調壓間可與鍋爐間貼鄰布置,但應設防火墻與鍋爐間等房間隔開。鍋爐房一般應單獨設置,與其他建筑的間距應滿足《建筑設計防火規范》或《高層民用建筑設計防火規范》的要求,且在任何條件下不應將鍋爐房設在人員較多房間的上面、下面、貼鄰或主要疏散口的兩旁。《蒸汽鍋爐安全技監察規程》(勞部發276號)規定,在具備一些安全措施條件的情況下,每臺鍋爐的額定蒸發量不超過10t/h,額定蒸汽壓力不超過1.6Mpa的鍋爐可設在多層或高層建筑的半地下室或第1層中,每臺鍋爐額定發量不超過4t/h、額定蒸汽壓力不超過1.6Mpa的油、氣、電鍋爐在滿足一定的安全要求后,在事先征得市、地級以上安全鑒定機構的同意,可設在高層或多層建筑的地下室,樓層中間或頂層。這一條款與以前相比有了放寬。一方面,鍋爐房的設置不只限于高層建筑主體以外的作為輔助設施的多層建筑的地下室或第1層中,另外對置于半地下室及首層的鍋爐房,其單臺鍋爐的額定蒸發量有所增加,這給建筑設計帶來了方便。但是,2001年看到的《高層民用建筑設計防火規范》、《建筑設計防火規范》仍然將置于建筑物內的鍋爐房的總蒸發量限于6t/h,單臺鍋爐的蒸發量限于不超過2t/h,且只能設于首層、地下一層靠外墻部位。建筑面積超過5萬平方米的全空調(采暖)建筑,其蒸汽鍋爐房額定總蒸發量一般要超過6t/h。事實上,已建于較大體量建筑內的鍋爐房總蒸發量及單臺鍋爐額定總蒸發量不少都超出了《防火規范》的規定。蒸汽鍋爐房均應考慮泄壓措施,泄壓面積(玻璃窗、天窗、薄弱墻等)不得少于鍋爐間占地面積的10%(上海市地方標準DBJ08-73-98規定,鍋爐房泄壓面積不得小于鍋爐(包括鍋爐前、后、左、右檢修場地1m)面積的10%),泄壓處不得與聚集人多的房間和通道相連。對設置泄壓面積有困難的場所(地下鍋爐房,較大的泄壓面積,往往給建筑處理帶來困難),將熱交換器、水泵、分汽缸、水處理設備等移至鍋爐間外,以最大限度減少鍋爐間面積,從而減少泄壓面積,這也有利于鍋爐的滅火效果,同時減少了鍋爐房滅火系統的造價。3單臺鍋爐定額供熱量熱水鍋爐房可以直接或間接地提供大樓空調用熱,也可同時通過水—水換器提供大樓生活用熱水。民用建筑用熱水鍋爐根據需要可將供回水溫度定在95℃與70℃,直接用于建筑采暖系統,也可通過水—水換熱器向各用戶提供所需的二次循環熱水?？照{用二次循環熱水供回水溫度通常設置在60℃與50℃。采用二次循環間接供熱的系統,鍋爐本體的承壓可以控制在低壓或微壓范圍。如果采用鍋爐(鍋爐本體,包括進出水接管尺寸等作相應調整,以適應空調供暖系統水量大、溫度低、溫差小的特點)直接加熱空調系統熱水,則鍋爐供回水溫度一般在60℃與50℃左右?？梢?選用熱水鍋爐供熱,既有高效節能、水處理簡單、費用低等優點,又可比蒸汽鍋爐更安全。正因如此,熱水鍋爐近年來得較大的發展。與蒸汽鍋爐房一樣,熱水鍋爐房不得直接設在人員較多房間的上面、下面、貼鄰或主要疏散口的兩旁。1992年頒布實施的《熱水鍋爐安全技術監察規程》(勞鍋字8號)允許額定出口熱水溫度低于或等于95℃的熱水鍋爐房與住宅相連或設在多層建筑的地下室、半地下室、第1層或頂層中(在滿足某些安全條件的前提下),對置于高層建筑的地下室、半地下室、第1層或頂層內的熱水鍋爐房,應同時滿足單臺鍋爐額定供熱量小于或等于7MW的限定條件。最近頒布的“《熱水鍋爐安全技術監察規程》修訂條款”規定“設在多層或高層建筑的半地下室或第1層的鍋爐房,每臺鍋爐的額定供熱量應小于或等于7MW,額定出水溫度小于或等于120℃,且應滿足《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》第184條相應條件。對于由于條件限制需要在高層或多層建筑的地下室、樓層中或頂層設置鍋爐房時,每臺鍋爐的額定熱功率應小于或等于2.8MW,且額定出水溫度小于或等于120℃”,其對水溫要求放寬,對鍋爐的容量作了進一步限定,容量大小與蒸汽鍋爐相當。現行的《高層民用建筑設計防火規范》與《建筑設計防火規范》對設于樓內(地下一層或首層)的鍋爐房的限定條件中規定單臺鍋爐額定蒸發量不超過2t/h,總蒸發量不超過6t/h,沒有直接提及對熱水鍋爐額定供熱量與額定出水溫度的限定。這應該說是一種疏忽。設計人員對此有兩種理解,一種觀點認為,從發生直接火災的可能性及防火因素考慮,熱水鍋爐與蒸汽鍋爐條件相近,所以設于樓內的熱水鍋爐容量的限定應比照蒸汽鍋爐,即單臺鍋爐額定供熱量應不超過1.4MW,鍋爐房總供熱量應不超過4.2MW。這樣,較大工程鍋爐房布置會很困難。另一種觀點認為,客觀上建筑物內的熱水鍋爐房,其出水溫度一般不超過95℃,總體來說,比蒸汽鍋爐更安全,《防火規范》又沒有明確對熱水鍋爐的限定,工程設計時可以只參照《熱水鍋爐安全技術監察規程》執行?；诤笠环N觀點,一般規模建筑物內鍋爐房的布置比較容易滿足有關《規范》、《規程》要求,對于沒有蒸汽要求的較大建筑物,可直接選用熱水鍋爐作為熱源,對于有蒸汽要求的較大建筑物可通過同時采用熱水鍋爐與蒸汽鍋爐作為供熱熱源。一般民用建筑,蒸汽用量不會超過6t/h。在實際工作中,筆者常采納后一種觀點,但是,對于這種情況,應加強安全措施,同時應事先征求消防、勞動主管部門的意見,努力消除各種安全隱患。熱水鍋爐房是否需要泄壓措施,這主要取決于熱水鍋爐額定功率和額定出水壓力的大小。對于鍋爐額定熱功率小于0.1MW或額定出水壓力小于0.1Mpa(表壓)的熱水鍋爐房可以不考慮泄壓措施。對于采用間接供熱的熱水鍋爐,在一次循環系統中,只要將熱水鍋爐置于一次循環水泵的上游(吸入式),熱水鍋爐出水壓力就很容易控制在0.1Mpa以內,這樣如有困難,可以不考慮泄壓。但是有條件時,還是建議設置泄壓窗,這樣就是爐膛內發生爆炸,也可減少些破壞力,另外,還有利于自然采光和通風。4優化吸收式冷熱水機房與其他建筑物間的布置關系由于《防火規范》、《監察規程》等技術規定沒有明文提到直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機機房,一段時間不少人有一種誤解,認為直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機機房的布置可以不受上述有關限制。事實上,從直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機的工作原理可知,燃油、燃氣直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機房與鍋爐房相似,主機間屬丁類生產廠房,其油箱、油泵間屬丙類生產廠房,其燃氣調壓間同樣屬甲類生產廠房。機房一般應單獨設置,且與其他建筑之間距應滿足《防火規范》規定的相應的防火間距要求。有困難時,在滿足一定的安全要求前提下,可將其置于建筑物的某些特定位置。機房設計的有關安全防火規定應參照微壓熱水鍋爐房執行。一般認為,可以將其設置于多層或高層建筑的地下一層、半地下層、首層靠外墻部位。同樣,在任何情況下,都不應將直燃機房布置于人員較多房間的上面、下面、貼鄰或主要疏散口的兩旁。如需設置于樓層中間或頂層或直燃機房額定功率較大的話,設計人員應事先請示消防主管部門,方案需經地、市級以上消防主管部門批準后方可實施。直燃型溴化鋰冷熱水機房可不設泄壓措施,但與鍋爐房一樣,其燃氣調壓間應設必要的泄壓措施,泄壓氣流不應危及人員及儀表設備安全。5火災時的滅火設置于地下層的鍋爐間,直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機房均應設置機械通風措施,風量大小應綜合除濕、降溫、燃燒等因素確定。對于設在其他建筑物內的燃氣鍋爐間、燃氣直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機房,應有每小時不少于3次的換氣量,換氣量不包括鍋爐(冷熱水機)燃燒用風量。燃氣調壓間等有爆炸危險的房間,應有每小時不少于3次的換氣量,并應設有換氣次數不少于8次的事故通風裝置。油箱、油泵間的排風、排煙系統應結合其滅火方案合理配置。鍋爐間、油箱、油泵間、燃氣調壓間一般采用水噴霧滅火或氣體滅火系統。一旦發生火災,啟動滅火系統工作,同時關閉通風系統及出入這些房間風道上的閥門,確認滅火后,再啟動排風系統,排除殘留氣體。如采用二氧化碳滅火裝置,為保證滅火后能從室內下部地帶排除殘留廢氣,房間的換氣次數不少于6次/h,并于房間下部設排風口。6規范熱水鍋爐出水溫度、壓力等行為6.1現行的《建筑設計防火規范》、《高層民用建筑設計防火規范》中鍋爐等相關內容的條款應結合實際工程情況后細化和必要的調整,使之更具體化,更具有可操作性。6.2現行的《熱水鍋爐安全技術監察規程》應結