浅谈洁净厂房的防火设计

摘要：本文以健鼎（湖北）电子有限公司1#洁净厂房为例，对洁净厂房的总平面布局、建筑防火、建筑内部装修防火、防排烟设施、消防给水及灭火设施、消防电源、消防照明及火灾自动报警系统等防火设计进行进一步的阐述。以求探讨更适应现代洁净厂房的防火设计。

关键词：洁净厂房；特点；火灾危险性；防火设计；几点思考

1、工程概况

健鼎（湖北）电子有限公司位于汉江支队辖区仙桃市南城新区，是仙桃市最大的台资企业，其主要生产厂房1#厂房，二层，长 宽 高，建筑面积， 主要生产电脑和手机用电路板，每层共有安全出口18个，生产工段与室外通过内走廊完全分隔。

该厂房东、西面均临室外，南面与该公司行政楼相连，北面通过一个连廊与中央仓库及食堂相连。由于生产工艺的需要，该厂房一、二楼内部又划分了若干个课室、仓库和办公室，日工作员工约有200人左右。

2、洁净厂房的特点

洁净厂房的建构和设计有其自身独到的特点，与一般工业建筑之间也存在着明显的区别，具体表现为以下几个方面：

2.1、大空间、大跨度

由于生产工艺流程的需要，洁净厂房往往都是单层面积大、跨度大、层间高，缺少实体分隔所形成的建筑。正如健鼎（湖北）电子有限公司1#厂房，就是典型的大跨度、大空间厂房。

2.2、封闭性好，门窗开启少

健鼎（湖北）电子有限公司1#厂房其主要生产的产品为电路板，为了保证其生产工艺所要求的温度、湿度、洁净度、风速、压力、照度以及静电等所有受控环境参数的可靠、稳定，厂房必须设计成封闭性好，门窗开启少。

2.3、内部结构复杂，通道曲折

生产厂家为了节约成本和实现厂房的有序链接，洁净厂房中各个课室众多，且间隔小，门中有门，通道曲折【1】。同时为实现洁净化的要求，所在在任何与外界相通的地方都采取了相应的隔离措施，直通室外的安全出口都不在人员出入口处。

2.4、设备布置

洁净厂房的使用功能一般以生产工序或生产流程的流水作业要求来划分。这种功能划分的不可改变性尤为突出，这就会使某些危险工序或危险设备直接影响到建筑和人员的安全【2】。特别是一些使用原料或生产过程中产生的中间产品带有易燃易爆危险性的，无法从建筑构造或建筑布局中加以防范。

2.5、初期火灾不易发现

生产的机械化、自动化程度较高，同时为减少人员对内部洁净的影响，每个课室内工作人员较少，从而也不利于发现火情和处理初期火灾。

3、洁净厂房的火灾危险性

3.1、空间紧密，容易发生火灾

由于洁净厂房的产品要求，必须保证每个课室的高度净化和封闭，所以洁净厂房在设计上都很紧凑，这就给火灾的发生埋下了隐患。一旦发生火灾，有毒高温烟气难以迅速排到室外，促使室内温度急剧激增，火源的热幅射经四壁反射室内迅速升温，大大缩短室内各部位材料选到燃点的时间；甚至会使轰然提前发生。

3.2、火灾蔓延途径多、蔓延速度快

洁净厂房内通风管道、电气线路套管、技术夹层等彼此串通，发生火灾，特别是火势初起未被发现而继续送风，风管成为烟火迅速外串、殃及其它房间的重要通道，极易造成烟热气流向其它房间和区域，造成火灾迅速蔓延。

3.3、人员逃生困难

洁净厂房由于工艺上的要求，内部分隔复杂，通道曲折窄小，安全出口少，纵深距离长，火灾发生后易迷失方向，被困人员不能在初期火灾阶段逃生。

3.4、不利于外部火灾扑救和救援

洁净厂房相对密闭，火情同时也不易被外部人员发现，加之发生火灾后有毒烟气以及高温的影响，消防人员也难以接近，对火灾的扑救和人员的救援带来一定难度

3.5、部分使用易燃易爆危险物品

健鼎（湖北）电子有限公司1#厂房在生产过程中使用了甲醇、丙酮、甲苯等易燃易爆化学危险物品，对洁净厂房构成了潜在的火灾威胁。

3.6、火灾损失大

洁净厂房内往往有不少极为精密、贵重的设备，建设投入大，一旦发生火灾，经济损失巨大。

4、洁净厂房防火设计要求

4.1、耐火等级

洁净厂房的耐火等级不应低于二级。即所有建筑构件均应采用不燃烧体材料，耐火极限时间分别不应低于以下时间：防火墙3h（甲乙类洁净厂房4h），承重墙2.5h，楼梯间和电梯井的墙2h，疏散走道两侧的隔墙1h，非承重外墙0.25h，房间隔墙0.5h，柱2.5h（单层2h），梁1.5h（丁、戊类、设置自动灭火系统的单层丙类洁净厂房的梁、柱可采用无防火保护的金属结构，其中能受到甲、乙、丙类液体或可燃气体火焰影响的部位，应采取外包敷不燃材料或其它防火隔热保护措施。），楼板1h（预应力和预制钢筋混凝土楼板0.75h），屋顶承重构件1h（二级耐火等级厂房的屋顶承重构件可采用无保护层的金属构件，其中能受到甲、乙、丙类液体火焰影响的部位应采取防火隔热保护措施），疏散楼梯1h，吊顶（包括吊顶搁栅）0.25h。

4.2、防火分区及分隔

洁净厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积如下表

洁净厂房内应少设隔间，但在下列情况下应予分隔: 按生产的火灾危险性分类，甲、乙类与非甲、乙类相邻的生产区段之间，或有防火分隔要求者，隔墙上的门应采用甲级防火门。洁净区域与非洁净区域、不同空气洁净度等级的洁净室（区）之间、相同空气洁净度等级的洁净区域中容易造成污染和交叉污染的生产工序或生产设备之间。隔墙及其相应顶棚的耐火极限不应低于1h，隔墙上的门窗耐火极限不应低于0.6h。

4.3、安全疏散

洁净厂房每一生产层、每一防火分区或每一洁净区的安全出口数目不应少于2个，但符合下列要求的可设1个:对甲、乙类生产厂房每层的洁净区总建筑面积不超过50m2，且同一时间内的生产人数不超过5人；丙类厂房，每层建筑面积小于等于250m2，且同一时间的生产人数不超过20 人；丁、戊类厂房，每层建筑面积小于等于400m2，且同一时间的生产人数不超过30 人。

安全出口应当分散布置，从生产地点至安全出口不应经过曲折的人员净化路线，并应设有明显的疏散标志，洁净区与非洁净区、洁净区与室外相通的安全疏散门应向疏散方向开启，并加闭门器，安全疏散门不应采用吊门、转门、侧拉门、卷帘门以及电控自动门。安全疏散距离应符合下表规定。

4.4、通风排烟

洁净厂房疏散走廊，应设置机械防排烟设施。丙类洁净厂房中建筑面积大于300m2 的地上房间，任一层建筑面积大于5000m2 的丁类洁净厂房，总建筑面积大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑或地下室、半地下室应设置排烟设施。

4.5、自动消防设施

洁净室的生产层及上下技术夹层（不含不通行的技术夹层），应设置室内消火栓。消火栓的用水量不小于10L/s，同时使用水枪数不少于2支，水枪充实水柱长度不小于10m，每只水枪的出水量应按不小于5L/s计算。

占地面积大于1500m2 或总建筑面积大于3000m2 的单层、多层电子等洁净厂房，高层丙类洁净厂房，特殊重要设备室应设置自动灭火系统【3】。

4.6、火灾自动报警系统

洁净厂房的生产区（包括技术夹层）、机房、站房等均应设置火灾探测器，洁净厂房中易燃、易爆气体的贮存、使用场所，管道入口室及管道阀门等易泄漏的地方，应设可燃气体探测器，洁净厂房生产区及走廊应设置手动火灾报警按钮。洁净厂房应设置消防值班室或控制室，其位置不应设在洁净区内，消防控制室安全出口应直通室外。

5、对洁净厂房消防设计的几点思考

5.1、自动消防设施

洁净厂房，做为建筑中的一个特殊场所，它和其他被保护场所的最大区别就是要求在火灾中贵重仪器、设备以及产品的损失达到最小值，其中包括水渍损失，因此，选择何种自动灭火设施是此类洁净厂房在消防设计上所面临的一个问题。

结合健鼎1#厂房实际，笔者认为高压细水雾灭火系统无疑是最好的替代品。其主要特点是具有一定的穿透性，灭火效率高；用水较少、水渍的二次污染会降低；可局部应用，保护独立的设备或设备的某一部分，又可作为全淹没系统，保护整个空间。

5.2、智能疏散指示系统

洁净厂房空间大，跨度大，且厂房内环境复杂，一旦发生火灾，人员要迅速逃离火灾现场十分困难，因此智能疏散指示系统对保证火灾时人员安全撤离显得十分重要【4】。

5.3、关于安全出口的设计

由于洁净厂房的要求，作为工作人员正常的出人口不能作为安全出口使用，而向疏散方向开启的门又不能满足洁净厂房设置的要求，笔者认为可在通向室外或非洁净区处设置固定防火玻璃门作为安全疏散出口，且同一洁净区的安全出口应不少于两个，同时配备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。 

参考文献：

[1] 钟雨轩.浅谈洁净厂房的防火设计《建筑知识》[J].2013年第12期

[2] 刘跃红.大型洁净厂房防火若干问题的探讨《消防科学与技术》[B].2007年第06期

[3] 洁净厂房设计规范 （GB 50073-2001）

[4] 刘倩.智能疏散指示系统在公共建筑中的运用《现代建筑电气》[B].2011年第10期