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垃圾焚烧发电厂中建筑专业的防火设计

2015-10-29侯舍辉

建材与装饰 2015年9期
关键词:楼梯间垃圾焚烧发电厂

侯舍辉

(中国建筑科学研究院北京朝阳 100013)

垃圾焚烧发电厂中建筑专业的防火设计

侯舍辉

(中国建筑科学研究院北京朝阳100013)

通过结合《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)、《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ90-2009)这两本规范和以往设计经验总结出垃圾焚烧处理厂设计中常用的建筑专业防火问题,以利于今后设计可以快速有据的做出判断和决策。

垃圾焚烧发电厂;建筑设计;设计规范;防火设计

垃圾焚烧发电是把垃圾焚烧厂的设计和垃圾焚烧设备引进、消化吸收再创新的工作。从20世纪70年代开始,一些发达国家就开始利用焚烧垃圾进行发电。中国的垃圾发电事业还刚刚起步,处于研究开发的初级阶段,现在的设备和技术基本是从国外引进。

同样,我国垃圾焚烧发电厂的设计工作也是在摸索中前行,一些工艺流程在国内没有成熟的建筑设计经验和确凿的建筑设计规范为依据。由于垃圾焚烧发电主厂房体量巨大,内部是由多个工艺流程的子厂房组合而成,所以当使用《建筑设计防火规范》(GB50016-2006,简称《防火规范》)为防火设计依据时,很难满足其对工业建筑的要求。许多已完成的项目是一个工程一个设计标准,很多地方没有明确的设计依据,尤其在消防防火问题上有很多争议的地方。2009年中国住房和城乡建设部发布了《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ90-2009,简称《垃圾规范》),对垃圾焚烧厂的生产类别、防火分区如何界定等给出了明确的规定和解释,于是笔者想通过结合这两本规范和以往设计经验总结出垃圾焚烧处理厂设计中常用的防火问题,以利于今后设计时可以快速有据的做出判断和决策,以利于该项设计的工业化、模式化发展。

1 火灾的危险性类别和耐火等级

垃圾焚烧厂按工艺流程,通常由多个厂房组成:其中有垃圾仓及卸料大厅、焚烧厂房、烟气净化厂房、飞灰稳定间、发电厂房和主控制楼等。由《垃圾规范》12.3节规定规定除垃圾仓、油箱间、油泵间的生产类别为丙类外,其余部分的生产类别为丁类。由《垃圾规范》12.3节规定垃圾焚烧厂地上建筑的耐火等级都不低于二级。地下部分的耐火等级为一级。

2 防火分区

结合焚烧工艺特点,通常垃圾焚烧厂的防火分区分为垃圾仓及卸料大厅、焚烧及烟气净化厂房、飞灰稳定间、发电厂房和主控制楼,按《防火规范》3.3.1,丁类厂房耐火等级为一二级,单层及多层厂房每个防火分区的最大允许面积不限,高层厂房每个防火分区的最大允许面积为4000m2。其中通常垃圾仓、焚烧及烟气净化厂房、发电厂房和主控制楼的高度超过24m(参见表1)。根据《垃圾规范》12.3.4,垃圾焚烧厂房的防火分区的允许建筑面积按生产线确定,地上部分不宜大于4条焚烧生产线的建筑面积,地下部分不宜大于一条焚烧线的建筑面积。目前新建垃圾焚烧厂多为2~4条焚烧线,由此确定面积最大的焚烧厂房和烟气净化厂房可划为一个防火分区而不受面积限制。

表1 列举几个垃圾焚烧厂各部分高度(单位:m)

3 安全疏散

3.1疏散楼梯的设置

垃圾焚烧厂有部分防火分区的高度超过24m,甚至超过32m,如焚烧厂房,但由于其都以单层为主,局部设有操作平台,楼层概念不强烈,因此在以往的设计中多按单层局部多层界定。《垃圾规范》仅对防火分区的面积划分给了明确规定,并未对垃圾焚烧厂是高层厂房还是多层厂房做出明确说明。由《垃圾规范》1.0.5垃圾焚烧处理工程的规划、设计、施工及验收,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定,所以在高度超过24m的防火分区部分的安全疏散应满足《防火规范》3.7中对高层厂房的要求,设置封闭楼梯间或室外楼梯,建筑高度大于32m且任一层人数超过10人的高层厂房应设置防烟楼梯间或室外楼梯。结合垃圾焚烧厂运营时内部工人很少的特点(每层固定人数均不超过10人),在高度大于24m的厂房中应设置封闭楼梯间,在高度大于32m的部分应尽量设置防烟楼梯间,条件不允许时,设置封闭楼梯间,但尽量靠外墙有外窗。例如焚烧间的高度通常超过32m,但每层人数均不超过10人,就可设置封闭楼梯间,而不是防烟楼梯间。

《防火规范》3.7.2中,丁戊类厂房,每层建筑建筑小于等于400m2,且同一时间的生产人数不超过30人时,可设一个安全出口。垃圾焚烧厂中飞灰稳定间的单层面积有可能小于等于400m2,总高度大于24m时可设置一个封闭楼梯,总高度小于24m时设置一个开敞楼梯间。

3.2其余相关疏散楼梯设置需注意的规范

(1)《防火规范》7.4.1,第一至第四条,详见该规范P64。

(2)《防火规范》7.4.2,第一至第五条,详见该规范P65。

(3)《防火规范》7.4.3,第一至第六条,详见该规范P65。

(4)《防火规范》7.4.5,第一至第五条,详见该规范P66。

(5)《防火规范》7.4.6,详见该规范P66。

3.3疏散距离

《防火规范》3.7.4厂房内任一点到最近安全出口的距离,单多层丁类厂房一二级耐火等级为不限,高层丁类厂房一二级耐火等级为50m,在垃圾焚烧厂中大都可以满足。

3.4列举几个垃圾焚烧厂各防火分区的疏散方式,见表2。

表2 列举几个垃圾焚烧厂各防火分区疏散方式

3.5根据以往垃圾焚烧厂的设计和实际生产情况总结常用数据,见表3。

4 防爆

垃圾焚烧厂的地下部分为渗滤液收集池、渗滤液收集间和沟道间,面积大于50m2小于一条生产线的面积。此处为收集渗滤液的构筑物,厂房正常工作情况下没有人,所以一个独立的渗滤液收集池、渗滤液收集间可设置一个直通室外的安全出口,作为停产时的检修用。

《垃圾规范》对此部分没有明确的防爆要求,但依据以往设计经验,此部分易聚集可燃气体,要适当考虑防爆及泄爆设计。

5 其余注意事项

《垃圾规范》12.3.5设置在垃圾焚烧厂房中的中央控制室、电缆夹层和长度大于7m的配电装置室,应设两个安全出口。

《垃圾规范》12.3.6垃圾焚烧厂房的疏散楼梯梯段净宽不应小于1.1m,疏散走道净宽不应小于1.4m,疏散门净宽不应小于0.9m。

根据《防火规范》3.2.4,丁类二级耐火等级的厂房和设置自动灭火系统的单层丙类二级耐火等级的厂房,梁柱可采用无防火保护的金属结构。垃圾焚烧厂的垃圾仓为单层丙类并按常规设计设有消防炮,其余部分均为丁类,由此垃圾焚烧厂的钢结构梁柱均可以不做防火保护。

[1]《建筑设计防火规范》(GB50016-2006).

[2]《生活垃圾焚烧处理工程技术规范》(CJJ90-2009).

表3 垃圾焚烧厂常用数据

注:具体设计方案应与当地消防部门沟通后确定。

X701.2

A

1673-0038(2015)09-0037-02

2015-1-21

侯舍辉(1982-),女,建筑师,本科,主要从事建筑设计工作。

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