浅谈抗爆控制室内辅助房间布局对机械排烟系统投资的影响

摘要  结合工程实例及相关规范，本文以某工程抗爆控制室为例，讨论抗爆控制室内辅助房间布局对整个消防排烟系统方案的影响，经过对不同排烟方案的对比，最终选择最合理的设计方案，为抗爆机柜间房间布局及消防排烟系统的设计提供指导性的参考。

关键词  抗爆机柜间 辅助房间 消防排烟系统 机械排烟 防烟分区

0 引言

随着石油化工装置规模的日益扩大，控制室作为化工装置区的核心控制区域，在功能方面越来越多样化，为满足其使用需求，控制室内各类辅助用房数量及种类不断增多。化工装置区内控制室多为抗爆结构，均不设置可开启的外窗，形成一个完全封闭的空间。考虑到封闭空间内一旦发生火灾，人员疏散与消防救援的紧迫与困难要较其他建筑物更加重要。因此，设计一套可靠、合理的消防排烟系统显得尤为重要。

1 工程概况

该项目地处四川省成都市。机柜间为抗爆结构，地上共一层，建筑总面积为1418.3m2，为一个防火分区，火灾危险性等级为丁类。本文中所涉及的防排烟规范仅采用国家规范《建筑设计防火规范》（2018年版）GB 50016-2014（以下简称建规）、《建筑防烟排烟系统技术标准》GB 51251-2017（以下简称烟标），如果项目所在地有特殊的防排烟标准及要求，则另行讨论。

2 抗爆控制室房间布局

本工程中的抗爆控制室内包含机柜间、UPS室、电信间、走道、空调机房及部分人员辅助房间，如：仪表班组室、净化外操间、气化外操间、工程师站、仪表值班室、消防控制室等房间。控制室内各房间面积就及使用情况说明如下表1：

2.1机械排烟区域及排烟方式的确定

2.1.1 功能房间

依据《建筑防火通用规范》GB55037-2022第8.2.5条：建筑中下列经常有人停留或可燃物较多且无可开启外窗的房间或区域应设置排烟设施；

1 建筑面积大于50m2的房间；

2 房间的建筑面积不大于50m2，总建筑面积大于200m2的区域。

由上表1可知，控制室内设备用房（机柜间、UPS室、电信间、空调机房）等均无人长期停留且无可燃物，可不设置排烟设施。仪表班组室、净化外操间、气化外操间、消防控制室、仪表值班室、工程师站房间为人员长期停留区域，总建筑面积大于200m2，按规范要求需设置排烟设施。

因本工程中的抗爆控制室外墙侧无任何可开启的外窗，属于无外窗的全封闭环境，无法通过外窗进行自然排烟。因此，选择机械排烟的方式，设置配套独立的排烟机房。

2.1.2 走道

本控制室总层数为一层，火灾危险性分类为丁类，建筑高度7.2m，疏散内走道宽度小于2.5m，长度为27.25m（小于40m）。依据《建筑防火通用规范》GB55037-2022第8.2.2条第10款规定，走道可不设置排烟设施。

2.2机械排烟方案的确定

本控制室内需要设置排烟设施房间净高均为3m，据《烟标》GB 51251-2017第4.2.4条，各房间可划分为独立的防烟分区，仪表班组室（防烟分区一）、净化外操间（防烟分区二）、气化外操间（防烟分区三）、消防控制室（防烟分区四）、仪表值班室（防烟分区五）、工程师站（防烟分区六），通过在每个分区分别设置排烟口，独立排烟。

2.3机械排烟量、补风量的确定

依据《烟标》第4.6.3条第1款、第3款、第4.6.1条及第4.6.4条第1款，本控制室室内净高为3m，综合计算控制室内机械排烟方案对应的机械排烟量见表2。

抗爆控制室是无窗的全封闭空间，考虑到自然补风较为困难，为保证良好的排烟效果，设置机械补风系统，设置配套独立的补风机房。依据《烟标》第4.5.1条、4.5.2条要求，综合计算机械补风系统补风量详见表2。

2.4优化辅助房间面积后建议方案

出于项目建设投资及与主导专业、业主进行多次协商，在满足相关使用要求及不影响控制室各辅助房间功能的情况下，笔者建议将所有辅助房间面积优化至50m2以下，即建议建筑专业对房间布局优化，由此可对控制室内消防排烟系统进行优化。

依据《烟标》第4.4.12条第3款，所有房间可直接通过走道排烟，排烟口设置在疏散走道。优化后机械排烟量，具体详见表3。

2.5投资对比

对前文中涉及的未调整辅助房间布局的方案进行细化布置（具体图纸略），在综合考设备、阀门、系统管道、安装、相关控制系统、其他专业等所有费用，总体投资约121万元；而在优化调整辅助房间布局后的机械排烟方案，总体投资约46.5万元。

综合：优化辅助房间布局后的机械排烟投资较优化前节省费用61.5%，在原有基础上简化了消防联锁控制，同时还大量的减少了投资。因此，笔者认为在项目情况允许的情况下，将所有房间面积控制在50m2以下，最大程度的通过走道进行排烟，是抗爆控制室消防排烟系统的最合理的方案。

3 结语

通过全文计算并结合规范可以明确：抗爆机柜间内辅助房间的单个房间建筑面积对于机械排烟系统方案优化至关重要。因此，对于大型抗爆机柜间最初确定辅助房间布局时，在满足业主需求及功能要求的基础上，对各辅助房间的布局及面积应尽可能的优化。

尽可能的将所有房间面积均优化在50m2以下，最大程度的通过走道进行排烟，使得排机械排烟系统更加简洁、可靠，进一步节省工程投资。此外，对于一些工程项目中常见的小型机柜间，如果将单个辅助房间面积控制在＜50m2且所有辅助房间面积总和小于200m2，便可不设置机械排烟设施，完全减少了消防排烟系统相关的工程量及费用。

参考文献

[1] 中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范：GB50016-2014[S].北京：中国计划出版社，2014

[2] 中国石油化工集团公司. 石油化工建筑物抗爆设计标准：GB50779-2022[S].北京：中国计划出版社，2012

[3] 中华人民共和国公安部.建筑防烟排烟系统技术标准：GB51251-2017[S].北京：中国计划出版社，2017

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑防火通用规范：GB55037-2022[S].北京：中国计划出版社，2022