[锅炉房设计中某些安全问题的讨论5100字]锅炉房

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锅炉房设计中某些安全问题的讨论5100字

锅炉房设计中某些安全问题的讨论5100字 摘要:文章结合有关“防火规范”、“监察规程”要求,针对民用建筑物供 热(空调)用锅炉房(包括直燃型溴化锂吸收式冷热水机机房)设计中常见的有 关防火等安全 问题 进行 分析 讨论,并对提高设计的安全性提出观点。

0 前言 近年来一系列重大建筑质量安全事故引起了各级政府的高度重视。国家建设 部和地方建设管理部门相继发出了一系列“通知”,旨在加强工程质量管理并对 近年建成或在建的重要建筑进行质量安全问题排查。建筑质量与安全是关系到人 民生命和国家财产安全的大事。是涉及设计、施工、设备等多部门、多行业、多 工种复杂的系统工程,而设计是保证建筑质量与安全的关键,设计人员肩负的质 量与安全责任重如泰山。有关专业设计“规范”与“规程”是设计人员进行专业 设计的 科学 依据,严格遵循“规范”与“规程”也是设计质量的根本保证。然 而,实际工程中,有不少项目在设计中就没能很好遵守有关设计“规范”与“规 程”的各项规定,例如在锅炉房设计中,锅炉房锅炉额定容量超出《建筑设计防 火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《热水锅炉安全技术监察规程》、 《蒸气锅炉安全技术监察规程》等文件规定的比较多见。其中有多种原因,包括 工程具体条件的限制,不同部门颁布的不同“规范”之间存在不一致之处及某些 条款不够明确,设计人员“规范”意识不强或缺乏对有关“规范”、“规程”的 理解,另外也与某些主管部门在设计审批方面的“灵活性”有关。文章针对燃油、 燃气蒸汽锅炉房、热水锅炉房、直燃型溴化锂吸收式冷热水机机房设计中有关安 全的几个问题进行讨论,提出自己的观点,旨在通过交流,提高我们对有关“规 范”、“规程”的认识水平和有关专业 内容 的设计水平。

1 蒸汽锅炉房 蒸汽锅炉房可以同时满足洗衣房、厨房、开水间、空气蒸汽加湿等场所的蒸 汽需求,又可通过汽―水换热器给建筑物提供冬季采暖、空调用热或卫生热水等 生活用热。蒸汽供应系统无需另外的机械动力消耗,可以利用自身的压力进行热量输配。另外,由于热水采暖、空调用热或生活热水利用蒸汽的潜热,单位质量 热媒输热能力远大于热水,输配管线也可相应减少,从而节省了建筑空间。因此, 传统上很多工程选用蒸汽锅炉作为建筑内部供热热源。

蒸汽锅炉房设计的主要依据有《锅炉房设计规范》GB50041-92,《蒸汽锅炉 安全技术监察规程》(劳部发[1996]276号),《建筑设计防火规范》GBJ16-87、 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95等。锅炉房设计涉及的安全方面的内 容主要有:锅炉房安全间距、锅炉房锅炉间泄爆、锅炉燃料贮存与供应系统的防 火、锅炉房灭火、防排烟通风及事故通风等。

锅炉房内锅炉间属于丁类生产厂房,油箱间、油泵间属于丙类生产厂房,燃 气调压间属于甲类生产厂房。油箱、油泵间、燃气调压间可与锅炉间贴邻布置, 但应设防火墙隔开。锅炉房一般应单独设置,与其他建筑的间距应满足《建筑设 计防火规范》或《高层民用建筑设计防火规范》的要求,且在任何条件下不应将 锅炉房设在人员较多房间的上面、下面、贴邻或主要疏散口的两旁。《蒸汽锅炉 安全技术监察规程》(劳部发[1996]276号)规定,在具备一些安全措施条件的 情况下,每台锅炉的额定蒸发量不超过10t/h,额定蒸汽压力不超过1.6MPa的锅 炉可设在多层或高层建筑的半地下室或第一层中,每台锅炉额定蒸发量不超过 4t/h、额定蒸汽压力不超过1.6MPa的油、气、电锅炉在满足一定的安全要求后, 在事先征得市、地级以上安全鉴定机构的同意,可设在高层或多层建筑的地下室、 楼层中间或顶层。这一条款与以前相比有了放宽。一方面,锅炉房的设置不只限 于高层建筑主体以外的作为辅助设施的多层建筑的地下室或第一层中,另外对置 于半地下室及首层的锅炉房,其单台锅炉的额定蒸发量有所增加,这给建筑设计 带来了方便。但是,2001年版的《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防 火规范》仍然将置于建筑物内的锅炉房的总蒸发量限于6t/h,单台锅炉的蒸发量 限于不超过2t/h,且只能设于首层、地下一层靠外墙部位。建筑面积超过5万m2 的全空调(采暖)建筑,其蒸汽锅炉房额定总蒸发量一般要超过6t/h。事实上, 已建于较大体量建筑内的锅炉房总蒸发量及单台锅炉额定总蒸发量不少都超出 了《防火规范》的规定。蒸汽锅炉房均应考虑泄压措施,泄压面积(玻璃窗、天窗、薄弱墙等)不得 少于锅炉间占地面积的10%(上海市地方标准DBJ08-73-98规定,锅炉房泄压面积 不得小于锅炉(包括锅炉前、后、左、右检修场地1m)面积的10%,泄压处不得 与聚集人多的房间和通道相连。对设置泄压面积有困难的场所(地下锅炉房,较 大的泄压面积,往往给建筑处理带来困难),将热交换器、水泵、分汽缸、水处 理设备等移至锅炉间外,以最大限度减少锅炉间面积,从而减少泄压面积,这也 有利于锅炉的灭火效果,同时减少了锅炉房灭火系统的造价。

2 热水锅炉房 热水锅炉房可以直接或间接地提供大楼空调用热,也可同时通过水―水换热 器提供大楼生活用热水。民用建筑用热水锅炉根据需要可将供回水温度定为95℃、 70℃,直接用于建筑采暖系统,也可通过水―水换热器向各用户提供所需的二次 循环热水。空调用二次循环热水供回水温度通常设置为60℃、50℃。采用二次循 环间接供热的系统,锅炉本体的承压可以控制在低压或微压范围。如果采用锅炉 (锅炉本体,包括进出水接管尺寸等作相应调整,以适应空调供暖系统水量大、 温度低、温差小的特点)直接加热空调系统热水,则锅炉供回水温度一般为60℃、 50℃左右。可见,选用热水锅炉供热,既有高效节能、水处理简单、费用低等优 点,又可比蒸汽锅炉更安全。正因如此,热水锅炉近年来得到较大的 发展 。

与蒸汽锅炉房一样,热水锅炉房不得直接设在人员较多房间的上面、下面、 贴邻或主要疏散口的两旁。1992年颁布实施的《热水锅炉安全技术监察规程》(劳 锅字[1991]8号)中,允许额定出口热水温度低于或等于95℃的热水锅炉房与住 宅相连或设在多层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层中(在满足某些安全 条件的前提下),对置于高层建筑的地下室、半地下室、第一层或顶层内的热水 锅炉房,应同时满足单台锅炉额定供热量小于或等于7MW的限定条件。最近颁布 的“《热水锅炉安全技术监察规程》修订条款”规定“设在多层或高层建筑的半 地下室或第一层的锅炉房,每台锅炉的额定供热量率应小于或等于7MW,额定出 水温度小于或等于120℃,且应满足《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第184条相应 条件。对于由于条件限制需要在高层或多层建筑的地下室、楼层中或顶层设置锅炉房时,每台锅炉的额定热功率应小于或等于2.8MW,且额定出水温度小于或等 于120℃”,其对水温要求放宽,对锅炉的容量作了进一步限定,容量大小与蒸 汽锅炉相当。现行的《高层民用建筑设计防火规范》与《建筑设计防火规范》对 设于楼内(地下一层或首层)的锅炉房的限定条件中规定单台锅炉额定蒸发量不 超过2t/h,总蒸发量不超过6t/h,没有直接提及对热水锅炉额定供热量与额定出 水温度的限定。这应该说是一种疏忽。设计人员对此有两种理解,一种观点认为, 从发生直接火灾的可能性及防火因素考虑,热水锅炉与蒸汽锅炉条件相近,所以 设于楼内的热水锅炉容量的限定应比照蒸汽锅炉,即单台锅炉额定供热量应不超 过1.4MW,锅炉房总供热量应不超过4.2MW。这样,较大工程锅炉房布置会很困难。

另一种观点认为,客观上建筑物内的热水锅炉房,其出水温度一般不超过95℃, 总体来说,比蒸汽锅炉更安全,“防火规范”又没有明确对热水锅炉的限定,工 程设计时可以只参照《热水锅炉安全技术监察规程》执行。基于后一种观点,一 般规模建筑物内锅炉房的布置比较容易满足有关“规范”、“规程”要求,对于 没有蒸汽要求的较大建筑物,可直接选用热水锅炉作为热源,对于有蒸汽要求的 较大建筑物可通过同时采用热水锅炉与蒸汽锅炉作为供热热源。一般民用建筑, 蒸汽用量不会超过6t/h。在实际工作中,笔者常采纳后一种观点,但是,对于这 种情况,应加强安全措施,同时应事先征求消防、劳动主管部门的意见,努力消 除各种安全隐患。

热水锅炉间是否需要泄压措施,这主要取决于热水锅炉额定功率和额定出水 压力的大小。对于锅炉额定热功率小于0.1MW或额定出水压力小于0.1MPa(表压) 的热水锅炉间可以不考虑泄压措施。对于采用间接供热的热水锅炉,在一次循环 系统中,只要将热水锅炉置于一次循环水泵的上游(吸入式),热水锅炉出水压 力就很容易控制在0.1MPa以内,这样如有困难,可以不考虑泄压。但是有条件时, 还是建议设置泄压窗,这样就是炉膛内发生爆炸,也可减少些破坏力,另外,还 有利于 自然 采光和通风。

3 直燃型冷热水机机房由于“防火规范”、“监察规程”等技术规定没有明文提到直燃型溴化锂吸 收式冷热水机机房,一段时间不少人有一种误解,认为直燃型溴化锂吸收式冷热 水机机房的布置可以不受上述有关限制。事实上,从直燃型溴化锂吸收式冷热水 机的工作原理可知,燃油、燃气直燃型溴化锂吸收式冷热水机房与锅炉房相似, 主机间属丁类生产厂房,其油箱、油泵间属丙类生产厂房,其燃气调压间同样属 甲类生产厂房。机房一般应单独设置,且与其他建筑之间距应满足“防火规范” 规定的相应的防火间距要求。有困难时,在满足一定的安全要求前提下,可将其 置于建筑物的某些特定位置。机房设计的有关安全防火规定应参照微压热水锅炉 房执行。一般认为,可以将其设置于多层或高层建筑的地下一层、半地下室、首 层靠外墙部位。同样,在任何情况下,都不应将直燃机房布置于人员较多房间的 上面、下面、贴邻或主要疏散口的两旁。如需设置于楼层中间或顶层或直燃机房 额定功率较大的话,设计人员应事先请示消防主管部门,方案需经地、市级以上 消防主管部门批准后方可实施。直燃型溴化锂冷热水机间可不设泄压措施,但与 锅炉房一样,其燃气调压间应设必要的泄压措施,泄压气流不应危及人员及仪表 设备等安全。

4 通风 设置于地下室的锅炉间、直燃型溴化锂吸收式冷热水机房均应设置机械通风 措施,风量大小应综合除湿、降温、燃烧等因素确定。对于设在其他建筑物内的 燃气锅炉间、燃气直燃型溴化锂吸收式冷热水机房,应有每小时不少于3次的换 气量,换气量不包括锅炉(冷热水机)燃烧用风量。燃气调压间等有爆炸危险的 房间,应有每小时不少于3次的换气量,并应设有换气次数不少于8次的事故通风 装置。油箱、油泵间的排风、排烟系统应结合其灭火方案合理配置。锅炉间、油 箱、油泵间、燃气调压间一般采用水喷雾灭火或气体灭火系统。一旦发生火灾, 启动灭火系统工作,同时关闭通风系统及出入这些房间风道上的阀门,确认灭火 后,再启动排风系统,排除残留气体。如采用二氧化碳灭火装置,为保证灭火后 能从室内下部地带排除残留废气,房间的换气次数不少于6次/h,并于房间下部 设排风口。5 结语 现行的《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》中锅炉房等 相关 内容 的条款应结合实际工程情况作细化和必要的调整,使之更具体化,更 具有可操作性。

5.1 现行的《热水锅安全技术监察规程》应结合大量民用建筑实际情况,对热水 锅炉出水温度、压力划分再细化,有可能将更低温度,更低出水压力的热水锅炉 的容量等限制条件相应适当放宽以利于实际 应用 与操作。

5.2 规范制订部门应加强多部门、多专业协调,尽可能保证不同国家规范相关条 款的一致性,以体现规范的严肃性,也利于设计人员具体引用。

5.3 设计人员应提高“规范”的 法律 意识,自觉严格遵守现有有关设计“规范”、 “规程”等法律性技术文件。有具体困难时,应事先申报相应级别政府主管部门, 通过专家论证等方式确定比较合理安全的设计方案。

5.4 参考 文献 1 顾兴蓥,民用建筑暖通空调设计技术措施, 中国 建筑 工业 出版社.1996 2 中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范GBJ16-87.中国计划出版 社.2001 3 中华人民共和国公安部.高层民用建筑设计防火规范.GB50045-95.中国计 划出版社.2001 4 中华人民共和国机械 电子 部.锅炉房设计规范.GB50041-92.中国计划出 版社.1993 5 中华人民共和国劳动部.热水锅炉安全技术监察规程(劳锅字[1991]8 号).1991 6 中华人民共和国劳动部.蒸汽锅炉安全技术监察规程(劳部发[1996]276号).1996

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