李曉賓,黃力生,李懷明,蘇見波
(機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院有限公司,河南鄭州 450007)
本文主要討論下述情況的鑄造工廠中成品庫(kù)的建筑防火設(shè)計(jì)問題:生產(chǎn)產(chǎn)品的材質(zhì)為鑄鐵和鑄鋼的鑄造工廠,產(chǎn)品在鑄造廠房的清理打磨工部完成切割、拋丸、熱處理、精整、打磨等工序后,運(yùn)往成品庫(kù)暫存,等待運(yùn)至機(jī)加工廠房、運(yùn)出廠區(qū)或直接銷售;在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中,會(huì)有客戶提出將成品庫(kù)直接設(shè)計(jì)在鑄造廠房?jī)?nèi)部的某一跨(或半跨),或者將成品庫(kù)與鑄造廠房貼鄰布置并設(shè)置直通的門的設(shè)計(jì)要求;在現(xiàn)存的鑄造工廠中,有很多前述的工程實(shí)例存在;但根據(jù)現(xiàn)行的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2014(2018年版)[1](以下簡(jiǎn)稱“《建規(guī)》2018年版”),無法按滿足前述實(shí)際需求的方法進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。本文針對(duì)上述情況下的建筑防火設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了分析和討論,并提出了作者的見解,以期拋磚引玉,與同行交流、探討。
根據(jù)《建規(guī)》2018年版,鑄造廠房的生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為丁類,屬丁類廠房;鑄件成品庫(kù)的存儲(chǔ)物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為戊類(僅考慮無可燃包裝物、可燃包裝重量不大于物品本身重量的1/4且可燃包裝體積不大于物品本身體積的1/2共兩種情況),屬戊類倉(cāng)庫(kù)。
《建規(guī)》2018年版第3.2.3條規(guī)定:“……和有火花、赤熱表面、明火的丁類廠房,其耐火等級(jí)均不應(yīng)低于二級(jí),當(dāng)為……或建筑面積不大于1000m2的單層丁類廠房時(shí),可采用三級(jí)耐火等級(jí)的建筑?!痹诠こ淘O(shè)計(jì)實(shí)踐中,小于1000m2的鑄造廠房不多,故通常鑄造廠房會(huì)采用二級(jí)耐火等級(jí)的設(shè)計(jì)。
《建規(guī)》2018年版對(duì)單層戊類倉(cāng)庫(kù)的耐火等級(jí)沒有限制?!督ㄒ?guī)》2018年版第3.2.7條規(guī)定:“……單層乙類倉(cāng)庫(kù),單層丙類倉(cāng)庫(kù),儲(chǔ)存可燃固體的多層丙類倉(cāng)庫(kù)和多層丁、戊類倉(cāng)庫(kù),其耐火等級(jí)不應(yīng)低于三級(jí)?!薄督ㄒ?guī)》2018年版第3.3.1條在表3.3.1中對(duì)三級(jí)、四級(jí)耐火等級(jí)的戊類倉(cāng)庫(kù)的最多允許層數(shù)、每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積進(jìn)行了規(guī)定。在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中,鑄件成品庫(kù)多采用單層設(shè)計(jì),但鑒于目前鑄造工廠建筑構(gòu)件較少采用可燃和難燃構(gòu)件,鑄件成品庫(kù)通常也會(huì)采用二級(jí)耐火等級(jí)的設(shè)計(jì)。
原《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2006[2](已廢止,以下簡(jiǎn)稱“《建規(guī)》2006”)中第 3.3.10條規(guī)定:“廠房?jī)?nèi)設(shè)置丙類倉(cāng)庫(kù)時(shí),必須采用防火墻和耐火極限不低于1.50 h的樓板與廠房隔開,設(shè)置丁、戊類倉(cāng)庫(kù)時(shí),必須采用耐火極限不低于2.50h的不燃燒體隔墻和1.00h的樓板與廠房隔開。倉(cāng)庫(kù)的耐火等級(jí)和面積應(yīng)符合本規(guī)范第3.3.2條和第3.3.3條的規(guī)定?!痹谠摋l的條文說明中指出了:“本條規(guī)定了廠房?jī)?nèi)因工藝原因設(shè)計(jì)丙、丁、戊類中間倉(cāng)庫(kù)的防火分隔要求。……本條規(guī)定允許在廠房?jī)?nèi)設(shè)置倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存丙、丁、戊類物品,……”[1],并且在舉例中有提到在廠房底部設(shè)置“成品庫(kù)”。
而在《建規(guī)》2006的第3.3.9條的條文說明中,對(duì)“中間倉(cāng)庫(kù)”作如下定義:“為滿足廠房的日常生產(chǎn)需要,往往需要從倉(cāng)庫(kù)或上道工序的廠房(或車間)取得一定數(shù)量的原材料、半成品、輔助材料存放在廠房?jī)?nèi)。存放上述物品的場(chǎng)所稱為中間倉(cāng)庫(kù)?!?/p>
綜上所述,雖然第3.3.10條的條文說明中提到“中間倉(cāng)庫(kù)”的概念和舉例使用“成品庫(kù)”,且本文所討論的“成品庫(kù)”明顯不屬于第3.3.9條的條文說明中定義的“中間倉(cāng)庫(kù)”的概念;但規(guī)范正文第3.3.10條內(nèi)容中僅提到“倉(cāng)庫(kù)”,且規(guī)范正文的法律效力高于其條文說明,故筆者認(rèn)為此條允許在廠房中設(shè)置戊類成品庫(kù),只要滿足相應(yīng)的防火分隔、耐火等級(jí)、層數(shù)和面積要求等即可。
《建規(guī)》2018年版第3.3.6條規(guī)定:“廠房?jī)?nèi)設(shè)置中間倉(cāng)庫(kù)時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定:……3丁、戊類中間倉(cāng)庫(kù)應(yīng)采用耐火極限不低于2.00h的防火隔墻和1.00h的樓板與其他部位分隔;4倉(cāng)庫(kù)的耐火等級(jí)和面積應(yīng)符合本規(guī)范第3.3.2條和第3.3.3條的規(guī)定。”[2]在本條的條文說明中對(duì)該文中提到的“中間倉(cāng)庫(kù)”作如下定義:“條文中的‘中間倉(cāng)庫(kù)’是指為滿足日常連續(xù)生產(chǎn)需要,在廠房?jī)?nèi)存放從倉(cāng)庫(kù)或上道工序的廠房(或車間)取得的原材料、半成品、輔助材料的場(chǎng)所。”
對(duì)比《建規(guī)》2018年版和《建規(guī)》2006中對(duì)“中間倉(cāng)庫(kù)”的定義,可見基本上是一致的,僅在《建規(guī)》2018年版中更加強(qiáng)調(diào)了“為了滿足日?!B續(xù)’生產(chǎn)需要”。
對(duì)比《建規(guī)》2018年版和《建規(guī)》2006中對(duì)在丁類廠房中設(shè)置戊類倉(cāng)庫(kù)的規(guī)定,可得出如下結(jié)論:(1)《建規(guī)》2006正文中強(qiáng)條明確表達(dá)了在滿足耐火等級(jí)、層數(shù)、面積、防火分隔等一系列條件后,可在廠房中設(shè)置戊類倉(cāng)庫(kù)(正文未強(qiáng)調(diào)“中間倉(cāng)庫(kù)”而是使用“倉(cāng)庫(kù)”的說法);(2)《建規(guī)》2018年版正文與其條文說明中都明確指出在滿足一定的耐火等級(jí)、層數(shù)、面積、防火分隔條件后,可在廠房中設(shè)置戊類中間倉(cāng)庫(kù)(正文和條文說明完全一致均表明相應(yīng)條款只針對(duì)“中間倉(cāng)庫(kù)”,不包含“成品庫(kù)”)。
綜上所述,依據(jù)現(xiàn)行《建規(guī)》2018年版,鑄件成品庫(kù)作為戊類倉(cāng)庫(kù),與丁類的鑄造車間需要作為兩個(gè)獨(dú)立的建筑物,按照《建規(guī)》2018年版中倉(cāng)庫(kù)與廠房的防火間距的要求執(zhí)行第3.4.1條的相關(guān)規(guī)定,即:(1)一、二級(jí)耐火等級(jí)的丁類鑄造廠房與一、二期耐火等級(jí)的單、多層戊類倉(cāng)庫(kù)的防火間距為10m;(2)鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)相鄰較高一面外墻為防火墻時(shí),防火間距不限;(3)鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)高度相同并同為一、二期耐火等級(jí)時(shí),相鄰任一側(cè)外墻為防火墻且屋頂?shù)哪突饦O限不低于1.00h時(shí),防火間距不限;(4)鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)均為一、二級(jí)耐火等級(jí)但高度不同,當(dāng)相鄰較低一面外墻為防火墻且較低一座廠房的屋頂無天窗,屋頂?shù)哪突饦O限不低于1.00h時(shí),防火間距不應(yīng)小于4m;(5)鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)均為一、二級(jí)耐火等級(jí)但高度不同,當(dāng)相鄰較低一面外墻為防火墻且相鄰較高一面外墻的門、窗等開口部位設(shè)置甲級(jí)防火門、窗或防火分隔水幕或按本規(guī)范第6.5.3條的規(guī)定設(shè)置防火卷簾時(shí),防火間距不應(yīng)小于4m;(6)鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)相鄰兩面外墻均為不燃性墻體,當(dāng)無外露的可燃性屋檐,每面外墻上的門、窗、洞口面積之和各不大于外墻面積的5%,且門、窗、洞口不正對(duì)開設(shè)時(shí),防火間距可減少為7.5m。
在現(xiàn)行《建規(guī)》2018年版的約束下,鑄件成品庫(kù)不能設(shè)計(jì)在鑄造廠房?jī)?nèi)部,兩者必須為結(jié)構(gòu)獨(dú)立的兩個(gè)建筑物。鑄造車間和鑄件成品庫(kù)的防火設(shè)計(jì)通??刹捎靡韵聨追N方式進(jìn)行。
鑄造廠房和鑄件成品庫(kù)均采用二級(jí)耐火等級(jí),且保持10m以上的防火間距。當(dāng)成品庫(kù)規(guī)模較大且項(xiàng)目用地允許時(shí),可采用該種設(shè)計(jì)。從鑄造廠房到鑄件成品庫(kù)的產(chǎn)品運(yùn)輸可采用電動(dòng)平車、叉車等通過兩者之間正對(duì)的大門進(jìn)行。
鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)相鄰較高一面外墻為防火墻時(shí),兩者可貼鄰設(shè)計(jì)。鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)高度相同并同為一、二級(jí)耐火等級(jí),相鄰任一側(cè)外墻為防火墻且屋頂?shù)哪突饦O限不低于1.00h時(shí),兩者可貼鄰設(shè)計(jì)。
但必須要注意到:(1)《建規(guī)》2018 年版第6.1.5條規(guī)定:“防火墻上不應(yīng)開設(shè)門、窗、洞口,確需開設(shè)時(shí),應(yīng)設(shè)置不可開啟或火災(zāi)時(shí)能自動(dòng)關(guān)閉的甲級(jí)防火門、窗?!保?)《建規(guī)》2018年版第6.1.5條的條文說明中指出:“……對(duì)于因防火間距不足而需設(shè)置的防火墻,不應(yīng)開設(shè)門窗洞口。必須設(shè)置的開口要符合本規(guī)范有關(guān)防火間距的規(guī)定?!本C上可知,鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)貼鄰布置時(shí),貼鄰的防火墻屬于因防火間距不足而設(shè)置的防火墻,其上不能開設(shè)門、窗、洞口。
當(dāng)成品庫(kù)規(guī)模不大且項(xiàng)目用地較為緊張時(shí),可采用本條的兩種設(shè)計(jì)方式。但禁止在貼鄰的防火墻上開門,導(dǎo)致從鑄造廠房到鑄件成品庫(kù)的產(chǎn)品運(yùn)輸被迫迂回,從而造成物流運(yùn)輸效率下降和成本上升。
鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)均為一、二級(jí)耐火等級(jí)但高度不同,當(dāng)相鄰較低一面外墻為防火墻且較低一座廠房的屋頂無天窗,屋頂?shù)哪突饦O限不低于1.00h時(shí),兩者保持4m以上防火間距即可。
鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)均為一、二級(jí)耐火等級(jí)但高度不同,當(dāng)相鄰較低一面外墻為防火墻且相鄰較高一面外墻的門、窗等開口部位設(shè)置甲級(jí)防火門、窗或防火分隔水幕或按本規(guī)范第6.5.3條的規(guī)定設(shè)置防火卷簾時(shí),兩者保持4m以上防火間距即可。
此種情況,也必須注意到因防火間距不足而設(shè)置的防火墻,其上不能開設(shè)門、窗、洞口。同樣會(huì)造成物流運(yùn)輸效率下降和成本上升。
本條的第一種情況,要求較低一座廠房的屋頂無天窗且屋頂?shù)哪突饦O限不低于1.00h,若較低廠房為鑄造廠房時(shí),屋頂無天窗將無法滿足生產(chǎn)采光、通風(fēng)需要。本條第二種情況,要求相鄰較低一面外墻為防火墻且相鄰較高一面外墻的門、窗等開口部位設(shè)置甲級(jí)防火門、窗或防火分隔水幕或防火卷簾,建筑構(gòu)造較為復(fù)雜,也不適合新建的鑄造廠房和鑄件成品庫(kù)的設(shè)計(jì)。本條的兩種情況,對(duì)改建、擴(kuò)建項(xiàng)目受場(chǎng)地和現(xiàn)狀條件限制造成防火間距不足的情況,有一定的意義。
鑄造廠房與鑄件成品庫(kù)相鄰兩面外墻均為不燃性墻體,無外露的可燃性屋檐,每面外墻上的門、窗、洞口面積之和各不大于外墻面積的5%,且門、窗、洞口不正對(duì)開設(shè),兩者的防火間距保持7.5m以上即可。
該種情況下,外墻均為不燃性墻體、無外露的可燃性屋檐是比較容易達(dá)到的條件,但兩面外墻的門、窗、洞口不正對(duì)開設(shè),即失去了自鑄造廠房向鑄件成品庫(kù)的物流運(yùn)輸?shù)谋憷裕幻棵嫱鈮ι系拈T、窗、洞口面積之和各不大于外墻面積的5%,在鑄造工廠的實(shí)際上設(shè)計(jì)中較難達(dá)到,即便僅開設(shè)大門用于物流運(yùn)輸,也較難控制在5%以內(nèi)。
該種情況對(duì)新建的鑄造廠房和鑄件成品庫(kù)的防火設(shè)計(jì)而言,實(shí)際意義不大。對(duì)改建、擴(kuò)建項(xiàng)目受場(chǎng)地和現(xiàn)狀條件限制造成防火間距不足的情況,有一定的意義。
《建規(guī)》2018年版,允許在滿足其規(guī)定的防火措施后在鑄造廠房?jī)?nèi)部設(shè)計(jì)戊類中間倉(cāng)庫(kù),但禁止了在鑄造廠房?jī)?nèi)部設(shè)計(jì)戊類鑄件成品庫(kù)。將鑄件成品庫(kù)作為結(jié)構(gòu)獨(dú)立的戊類倉(cāng)庫(kù),按《建規(guī)》2018年版考慮其與鑄造廠房的防火間距時(shí),會(huì)導(dǎo)致:占用土地面積增大,建筑防火措施復(fù)雜造成建造成本上升,物流運(yùn)輸效率下降和成本上升。
筆者作為專業(yè)從事鑄造工程項(xiàng)目咨詢、設(shè)計(jì)的從業(yè)人員,認(rèn)為《建規(guī)》2018年版中的上述規(guī)定,有值得商榷的空間。原因有二:(1)鑄件成品庫(kù)中存放的是經(jīng)過鑄造廠房的清理打磨工部完成切割、拋丸、熱處理、精整、打磨等工序后的毛坯鑄件,下一步或是運(yùn)往機(jī)加工車間進(jìn)行粗加工、精加工,或是運(yùn)出廠區(qū)或直接銷售,通常不需要進(jìn)行任何包裝,故鑄件成品庫(kù)存放的完全是不燃物品,自身發(fā)生火災(zāi)的可能性幾乎沒有,在空氣中受到火焰或高溫作用時(shí),也不會(huì)著火、不微燃、不碳化,火災(zāi)危險(xiǎn)性很小。(2)鑄件成品庫(kù)作為戊類成品庫(kù),與戊類中間倉(cāng)庫(kù)在火災(zāi)危險(xiǎn)性方面也并無本質(zhì)上的區(qū)別,特別是在越來越倡導(dǎo)“零庫(kù)存管理”的當(dāng)下,鑄件成品庫(kù)在儲(chǔ)存規(guī)模和建筑面積上,往往也不大。
依據(jù)《建規(guī)》2018年版,鑄件成品庫(kù)不能設(shè)計(jì)在鑄造廠房?jī)?nèi)部;鑄件成品庫(kù)和鑄造廠房需要采用獨(dú)立的結(jié)構(gòu)體系并滿足防火間距的相關(guān)要求;鑄件成品庫(kù)與鑄造廠房貼鄰建設(shè)或防火間距僅要求4m以上時(shí),相鄰的防火墻上不能開設(shè)門、窗、洞口;鑄件成品庫(kù)與鑄造廠房的防火間距僅要求7.5m時(shí),每面外墻上的門、窗、洞口面積之和各不大于外墻面積的5%,且門、窗、洞口不正對(duì)開設(shè)。
筆者認(rèn)為,《建規(guī)》2018年版的上述規(guī)定,造成工程項(xiàng)目占用土地面積增大,不利于節(jié)約利用土地;建筑防火措施較多且復(fù)雜造成成本上升,項(xiàng)目造價(jià)升高;生產(chǎn)物流不夠順暢,造成生產(chǎn)效率下降和成本上升。在管控好鑄件成品庫(kù)的占地面積和每個(gè)防火分區(qū)的面積后,將滿足所需要的防火措施后的鑄件成品庫(kù)也設(shè)計(jì)在鑄造廠房?jī)?nèi)部,一方面有利于節(jié)約利用土地,有利于降低工程造價(jià),生產(chǎn)方面工藝流程也更加順暢、合理;另一方面火災(zāi)危險(xiǎn)性并沒有提高或者在現(xiàn)有的消防技術(shù)條件下是完全可控的。