某半导体材料厂房建筑防火设计问题的探讨

　　

 摘要：结合工程实例介绍现代工业建筑中的解决厂房防火（防爆）问题的思路和途径 。

 
　　

 关键词：防火设计 防爆设计 耐火等级 安全疏散 材料选择与构造节点设计 

　　一、工程概况

 

　　

 某半导体材料厂的生产工艺在世界上属先进水平，且具有部分我国自主知识产权。该

行业如此规模的生产厂房国内外上尚无先例可循。厂房占地面积

28000m2，总建筑面积

31380m2，根据工艺条件，此厂房共有两大功能，一是实验室办公部分（共三层，首层面
积约

3980m2，二层面积约 2200m2，三层面积约 3750m2），二是生产车间部分（首层为设

备用房，面积约

6970m2，二层为管道设备层，面积约 7920m2，三层为工艺用房，面积约

6500m2）。建筑外形尺寸：东西向长约 150m，南北向长约 90m，主体建筑是两幢三层高厂
房，厂房中间由一两层高底层架空的连接体连接（底层空间可兼做消防车道），厂房柱顶
标高为

24.25m，钢筋混凝土框架结构，外围护结构采用加气混凝土砌块，局部屋面和墙面

采用压型钢板材料（压型钢板用于有泄爆要求部位），内隔墙采用

200 厚的加气混凝土砌

块。

  

　　二、对相关要点的定性分析

 

　　

1.火灾危险性分类、耐火等级及防火分区的确定 

　　

 对于厂房的建筑防火设计，首先要确定的就是其生产的火灾危险性分类和耐火等级，

这是各专业开展消防设计的基础条件。工艺专业提供的设计条件说明，在车间工艺用房及管
道夹层部分有氢气泄露的可能，根据《建筑设计防火规范》（

GB 50016―2006）第 3.1.1 条表

3.1.1 及其条文说明， 氢气属于爆炸下限小于 10%的气体，其生产的火灾危险性类别为甲类。
 
　　

 工艺设计考虑到厂房的规模和生产特点，提出了大面积、大空间厂房的设计条件。但从

防火设计考虑，为限制发生火灾时火势的蔓延，保证人员的安全撤退，利于火灾扑救和减
少火灾损失，根据《建筑设计防火规范》（

GB 50016―2006）对防火分区的规定，甲类厂房

的最低耐火等级为二级，二级耐火等级的最大防火分区面积为

2000 m2，一级耐火等级的

最大防火分区面积为

3000 m2。依据工程实际情况，位于南面的生产车间三层的工艺用房原

本是一个整体，整层的建筑面积达到

6500 m2 左右，超过了一级耐火等级甲类建筑的最大

允许防火面积的两倍，由于工艺条件的限制，不允许我们设置自动喷淋来增加防火面积，
比较可行的解决办法就是将原来的一个工艺用房彻底分成两个独立的一级耐火等级的工作
区域，或是彻底分成三个独立的二级耐火等级的工作区域，其间用双道防火防爆墙体分隔
工艺设备的管道也随之分成几个相应独立的单元，结合工艺的具体生产情况，最后设计选
用了设置两个一级防火分区的方案，达到规范的要求。

 

　　

2.防爆设施与泄压面积的确定 

　　

 此厂房车间工艺用房及管道夹层部分，设备一旦发生泄漏，氢气在空气中很容易达到

爆炸浓度而造成危险，根据《建筑设计防火规范》（

GB 50016―2006）规定，应设置泄压设

施，有爆炸危险的厂房设置足够的泄压面积后，可大大减轻爆炸时的破坏强度，避免因主
体结构遭受破坏而造成重大人员伤亡和经济损失，且在甲、乙类厂房内不应设置办公室、休
息室等设施，当必须与厂房贴邻建造时，其耐火等级不应低于二级，并应采用耐火极限不
低 于

3.00h  的 不 燃 烧 体 防 爆 墙 隔 开 和 设 置 独 立 的 安 全 出 口 。 通 过 “ 规 范 ”   （ GB 

50016―2006），有爆炸危险的甲、乙类厂房应首选采用敞开或半敞开式，其泄压面积应根
据

“规范” （GB 50016―2006）3.6.3 条中规定的氢气泄压比值，通过计算得到厂房泄压面积

的数值，泄压设施宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门、窗等。在本厂房的具体设计