1 問題的提出
燃油采暖鍋爐因具有體積小、占地面積少、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn),因而許多建筑大樓熱水循環(huán)采暖系統(tǒng)的熱源均采用這種設(shè)備。為使容納采暖鍋爐的房間不占用大樓的“黃金”地帶,建筑設(shè)計(jì)通常將采暖鍋爐間設(shè)置在地下室內(nèi)。隨著西氣東輸工程的實(shí)施,天然氣這種清潔能源的使用得到進(jìn)一步的普及,不少城市的建筑大樓紛紛將原有的燃油采暖鍋爐改造成燃?xì)獠膳仩t。由于燃油鍋爐改造成燃?xì)忮仩t非常方便,加上燃?xì)獾某杀颈热加偷?,?duì)環(huán)境的污染小,因而對(duì)于鍋爐的使用單位來說,將鍋爐的燃料由燃油改成燃?xì)鉄o疑具有較大的吸引力。
然而,我們?cè)诠こ藤|(zhì)量監(jiān)督和工程驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn),不是所有的燃油采暖鍋爐間都有條件改燒燃?xì)猓貏e是一些設(shè)置在建筑大樓地下一層的采暖鍋爐問,當(dāng)初建筑設(shè)計(jì)時(shí)的鍋爐燃料是重油,未考慮鍋爐間的防爆問題?,F(xiàn)將燃油改成燃?xì)猓扇〉陌踩胧┮话闶窃阱仩t間內(nèi)加裝燃?xì)庑孤﹫?bào)警器,在向鍋爐間供氣的室外管道上設(shè)置緊急切斷閥。在整個(gè)改裝過程中,建筑大樓的管理單位往往先請(qǐng)生產(chǎn);燃?xì)馊紵鞯膹S家來對(duì)采暖鍋爐本體及其附屬管線進(jìn)行改裝,改裝完畢后再請(qǐng)燃?xì)夤?yīng)單位敷設(shè)管道與鍋爐間的燃料供應(yīng)系統(tǒng)相接并供應(yīng)燃?xì)狻⑦@兩家安裝單位都不對(duì)鍋爐間及大樓的防爆安全負(fù)責(zé)。鍋爐的改裝單位認(rèn)為,我們只保證改裝的鍋爐本體正常、安全使用,同時(shí)建議大樓管理單位安裝燃?xì)庑孤﹫?bào)警裝置;燃?xì)夤?yīng)單位認(rèn)為,地下鍋爐間和鍋爐設(shè)備、管線系統(tǒng)不是我們?cè)O(shè)計(jì)和安裝的,建筑的安全不應(yīng)由燃?xì)夤矩?fù)責(zé),既然用戶有用氣需求,我們就只負(fù)責(zé)將燃?xì)獍踩毓?yīng)至鍋爐間,況且我們要求鍋爐間內(nèi)的燃?xì)庑孤﹫?bào)警系統(tǒng)與我們?cè)O(shè)置在室外的緊急切斷裝置聯(lián)動(dòng)。至于大樓的管理單位,由于對(duì)燃?xì)鈱I(yè)知識(shí)不太熟悉,因而不會(huì)考慮到鍋爐間防爆問題。由此,鍋爐間的防爆問題就被各方忽略了。
2 地下燃?xì)忮仩t間設(shè)置泄壓面積原理
按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJl6-87)的規(guī)定,“有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房應(yīng)設(shè)置必要的泄壓設(shè)施”。建筑大樓的采暖鍋爐間一般布置有多臺(tái)鍋爐,雖不是廠房,但由于用氣負(fù)荷大,應(yīng)參照規(guī)范中“廠房”防爆要求執(zhí)行。燃油鍋爐間使用的燃料是重油,不屬于有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類場(chǎng)所,但燃?xì)忮仩t間屬于有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類場(chǎng)所,因而按照規(guī)范的要求不論鍋爐間設(shè)置在地上還是地下都應(yīng)設(shè)置泄壓設(shè)施。
地下燃?xì)獠膳仩t間和地上燃?xì)獠膳仩t間不同,地上燃?xì)獠膳仩t問一般設(shè)置有通向室外的門、窗,有的屋頂還采用輕質(zhì)屋面,因而一旦發(fā)生燃?xì)獗〞r(shí)有足夠的泄壓面積保證爆炸能量的釋放。而地下燃?xì)獠膳仩t間除了設(shè)置有一般的通風(fēng)設(shè)施外,只有鍋爐間與其他地下房間相通的門,因而需專門設(shè)置房間內(nèi)的泄壓設(shè)施。對(duì)于燃油采暖鍋爐來說,由于是使用熱水(90℃~95℃)作換熱介質(zhì),所以鍋爐是無壓的,在鍋爐間的設(shè)計(jì)中只需考慮燃油燃燒所需的空氣供應(yīng)和燃燒廢氣的排放以及鍋爐間室內(nèi)的通風(fēng)??紤]到事故狀態(tài)下,也只是防止鍋爐及管線系統(tǒng)的爆裂造成人員燙傷和燃油泄漏造成室內(nèi)燃燒等情況。一般不會(huì)涉及到鍋爐及室內(nèi)發(fā)生爆炸的事故。因而在安全及消防措施上主要是配備室內(nèi)噴淋裝置和適宜于撲滅燃油燃燒的消防滅火器材。而燃?xì)獠膳仩t則不同,除應(yīng)考慮燃?xì)庠阱仩t內(nèi)燃燒所需空氣的供應(yīng)和燃燒廢氣的排放以及室內(nèi)的通風(fēng)之外,還應(yīng)考慮燃?xì)庠阱仩t間泄漏或發(fā)生爆炸的問題。目前,有些單位(包括燃?xì)夤?yīng)單位)存在一種麻痹的思想認(rèn)識(shí),以為設(shè)置在地下室的燃油采暖鍋爐改燒燃?xì)夂?,只需在鍋爐間加裝燃?xì)庑孤﹫?bào)警裝置和室外地面燃?xì)夤艿郎霞友b緊急切斷裝置就萬事大吉了。殊不知,一旦這些裝置由于某種情況失靈,則泄漏的燃?xì)庠谑覂?nèi)集聚到一定濃度后遇火源會(huì)發(fā)生爆炸,當(dāng)鍋爐間的泄壓面積不夠和鍋爐間自身建筑的主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠時(shí),則爆炸的能量足以毀壞整座大樓。
因此,地下鍋爐間泄壓面積的問題切不可忽視。
3 如何設(shè)置地下燃?xì)獠膳仩t間的泄壓面積
按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定,“泄壓面積與廠房體積的比值宜采用0.05~0.22(m2/m3)。體積超過1000m3的建筑,如采用上述比值有困難時(shí),可適當(dāng)降低,但不宜小于0.03m2/m3″。燃?xì)獠膳仩t間體積一般都不大,體積超過1000m3的不多,考慮到在原來的地下室燃油鍋爐間進(jìn)行改造設(shè)置泄壓面積,若要求過高會(huì)有一定的困難,因而泄壓面積與地下燃?xì)獠膳仩t間體積的比值可取下限,但至少應(yīng)不小于0.05m2/m3,亦即容積為100m3的鍋爐間至少需要有5m2的泄壓面積。
現(xiàn)在的問題是,許多原有的位于地下室的燃油鍋爐間在設(shè)計(jì)時(shí)僅僅考慮了人員操作時(shí)的一般通風(fēng)條件,未考慮在極端情況下發(fā)生爆炸的泄壓?jiǎn)栴}?,F(xiàn)在要變換鍋爐燃料,唯一的辦法只有對(duì)原有的鍋爐間進(jìn)行改造,增設(shè)泄壓面積。按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求,作為泄壓面積的屋蓋或墻體,宜采用每平方米重量不超過120kg的輕質(zhì)材料,泄壓面積的設(shè)置應(yīng)避開人員集中的場(chǎng)所和主要交通要道。因此,在鍋爐間設(shè)置泄壓面積時(shí),應(yīng)盡量選擇在背街且靠近燃?xì)夤夤艿篮湾仩t一側(cè)墻體的上方(對(duì)天然氣等密度比空氣輕的燃?xì)舛?開洞設(shè)置,并用鋼筋混凝土制作導(dǎo)向通道通向室外,且通道出口應(yīng)盡量垂直朝上設(shè)置,讓一旦發(fā)生爆炸時(shí)產(chǎn)生的能量能泄放至室外地面空間之上。在開洞的部位裝飾上應(yīng)采用爆炸時(shí)易破碎的輕質(zhì)材料。
我們?cè)诠こ藤|(zhì)量監(jiān)督和工程驗(yàn)收中看到,盡管地下采暖鍋爐間因鍋爐燃料燃燒進(jìn)、排氣的需要,一般布置在大樓地下室緊靠建筑外墻的房間,但不是所有的原燃油鍋爐間都輕易能夠增設(shè)理想的泄壓面積。有的建筑大樓地下室的墻體堅(jiān)固、厚實(shí),或墻體本生就是建筑主體結(jié)構(gòu)的一部分,在墻體上開鑿過大的孔洞有一定的困難;有的除進(jìn)鍋爐間的門與地下室過道相通外,基本上處于密閉的狀態(tài)。因此,對(duì)于各鍋爐間具體如何設(shè)置泄壓面積應(yīng)根據(jù)泄壓原理科學(xué)地、綜合地考慮,前提是必須滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求。若鍋爐間原墻體上設(shè)置的室內(nèi)進(jìn)、排氣口直接通過堅(jiān)固的導(dǎo)風(fēng)通道通向室外地面,則墻體進(jìn)、排氣口的面積應(yīng)可計(jì)人泄壓面積。當(dāng)鍋爐間的屋頂和墻體上增設(shè)的泄壓面積實(shí)在無法滿足0.05m2/m3時(shí),若鍋爐問的門通向地下其他場(chǎng)所的室內(nèi)體積足夠大,且不是直接通向地下車庫、重要設(shè)備間、商業(yè)營業(yè)點(diǎn)等場(chǎng)所,則可將泄壓面積與鍋爐間的比值縮小至0.03m2/m3。當(dāng)然,當(dāng)鍋爐間的屋頂和墻體無法開洞設(shè)置泄壓面積或泄壓面積與鍋爐間體積的比值遠(yuǎn)小于規(guī)范要求時(shí),為保證建筑大樓的結(jié)構(gòu)安全,只有另外選擇鍋爐間。
4 結(jié)束語
地下燃?xì)獠膳仩t間的泄壓面積的設(shè)置,既是設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,也是保證建筑物安全、避免造成重大人員傷亡事故的最后一道防線。但是,這道防線的設(shè)置因各種原因目前沒有得到應(yīng)有的重視。從某種意義上來說,也給建筑物留下了安全隱患。本人僅借此文予以呼吁,地下燃?xì)獠膳仩t間泄壓面積的設(shè)置切不可忽視。