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【摘 要】国防化工工业生产中，火工品生产是重要的组成单元，在火工品及其辅件生产和储存过程中存在很大的爆炸危险性，通常需要在化工工业建筑设计中采取一系列防爆设计与措施来有效防止意外爆炸事故的发生。本文首先阐述了爆炸的定义、根源和分类，之后从建筑平面及空间设计、建筑结构的防爆设计和建筑防爆的其它措施三方面展开关于
【关键词】化工工业；建筑；防爆措施；平面及空间；结构
Discussion on the explosion precaution of chemical industrial architecture design
Yang Wen-yang
（Hubei Institute of Aerospace Chemotechnology Xiangyang Hubei 441003）
【Abstract】 In the defence chemical industry， the production of initiators and pyrotechnics is an important component. There are great explosion hazards during the production and storage of initiators and pyrotechnics and their auxiliaries， so a series of explosion precautions are usually employed to prevent accidental explosion in the chemical industrial architecture design. In my paper， the definition， source and classification of explosion are stated firstly， and then the explosion precautions of the chemical industrial architecture design are discussed from such aspects as building plane and space design， anti-explosion design of structures and building explosion-proof measures. Reasonable decoration of general layout and selection of flat form are two factors in the building plane and space design. Explosion venting and anti-knock are two other factors in the anti-explosion design of structures. In addition， some measures， such as natural ventilation， heat insulation and cooling， surface insulation of electrostatic conductivity， miiring floor as well as new antiknock materials， can also be used in the building explosion-proof area.
【Key words】Chemical industry；Building；Explosion precaution；Plane and space；Structure
国防化工工业是我国国民经济生产中重要的组成部分，其中火工品在国防化工产品中占据重要地位。就火工品生产的特点来说，其所使用的原料，半成品到成品有相当多的是易燃和有毒的，这些物质往往在高温、高压或冷冻的条件下，通过密闭的设备、容器和管线进行连续的反应和输送，因此，生产过程中存在很大的爆炸危险性。
火工品建筑是指用于火工品生产、存放和储存的一类建筑，其设计区别于普通的建筑设计特点，重点应考虑其各项工艺生产需求。在火工品生产存储过程中，会产生许多可燃气体、可燃蒸汽、可燃粉尘等物质，在“跑、冒、滴、漏”情况下，极易与空气混合在一起，逐渐形成浓度达到爆炸极限的混合物，遇到火源立刻就会引起爆炸，造成人身伤亡和财产损失。因为爆炸是突发性的，其危害范围及后果一般难以预测，甚至不能及时进行消防和扑救，给火工品生产带来严重影响及重大损失，并可能造成人员的伤亡，因此根据爆炸发生原理，可在火工品建筑设计中采取一系列防爆设计与措施来有效防止爆炸事故的发生。
（2）外爆：指爆炸在建筑物外部发生，亦称“有爆炸危险环境”的建筑。爆炸危险环境按现行《爆炸和火
灾危险环境电力装置设计规范》的分法可分为三类，8区。
1.3.2 在防爆设计中，需要根据不同情况，采取相应的防爆对策。在内爆情况下，主要采用“泄爆”；在外爆情况下，主要采用“抗爆”。
（2）另外厂区围墙的结构形式和高度，应根据企业性质、规模确定。围墙至建筑物、道路、铁路和排水明沟的最小间距，应符合表1的规定。
注：（1）表中间距除注明者外，围墙自中心线算起；建筑物自最外边轴线算起；道路为城市型时，自路面边缘算起；为公路型时，自路肩边缘算起；
（2）围墙至建筑物的间距，当条件困难时，可适当减少；当设有消防通道时，其间距不应小于6m；
（3）传达室、警卫室与围墙的间距不限；
（4）当条件困难时，准轨铁路至围墙的间距，当有调车作业时，可为3.5m；当无调车作业时，可为3.0m。窄轨铁路至围墙的间距，按准轨铁路的相应条件，可分别为3.0m和
（2）厂房的形式尽量采用敞开式或半敞开式建筑。其优点为：自然通风良好，生产过程中产生的可燃物质很快稀释扩散，浓度很难达到爆炸极限，不容易形成爆炸混合物，可以有效地排除爆炸的发生。检测如爆炸不可避免地发生时，敞开式或半敞开式建筑泄压面积大，能够很快地释放大量气体和热量，使厂房的破坏损失大大降低。
（2）框架或排架结构形式便于墙面开设大面积的门窗洞口或采用轻质墙体作为泄压面积，能为厂房设计成敞开或半敞开式的建筑形式提供有利条件。此外，框架和排架的结构整体性强，较之砖墙承重结构的抗爆性能好。因此规定易爆厂房尽量采用敞开、半敞开式厂房，并且采用钢筋混凝土柱、钢柱承重的框架和排架结构，能够起到良好的减爆效果。
（3）泄压设施可为轻质屋盖、轻质墙体和易于泄压的门窗，但宜优先采用轻质屋盖。泄压面位置应避开人员集中的场所和主要交通道路，宜靠近容易发生爆炸的部位。
（4）对于有爆炸危险的厂房，《建筑设计防火规范》中按照爆炸物的特性进行了较为详细的规定，泄压比采用0.03～0.25不等，并给出计算泄压面积的详尽方法。有爆炸危险的甲、乙类厂房，其泄压面积宜按下式计算，但当厂房的长径比大于3时，宜将该建筑划分为长径比小于等于3的多个计算段，各计算段中的公共截面不得作为泄压面积。
A=10CV2/3 （1）
式中，A——泄压面积，m2；V——厂房的容积，m3；C——厂房容积为1000m3时的泄压比，可按表2选取，m2/m3。
注：长径比为建筑平面几何外形尺寸中的最长尺寸与其横截面周长的积和
（2）泄压面积的构配件在材料的选择上除了要求容重轻以外，最好具有在爆炸时易破碎成碎块的特点，以便于泄压和减少对人的危害。同时，泄压面设置最好靠近易发生爆炸的部位，保证迅速泄压。对于爆炸时易形成尖锐碎片四散喷射的材料不能布置在公共走道或贵重设备的正面或附近。
（3）有爆炸危险的甲、乙类厂房爆炸后，用于泄压的门窗、轻质墙体、轻质屋盖将会被摧毁，高压气流夹杂大量的爆炸物碎片从泄压面冲出，如邻近人员集中的场所、主要交通道路就可能造成人员大量伤亡和交通道路堵塞，因此，泄压面积应避免面向人员集中场所和主要交通道路。
（4）对于北方和西北寒冷地区，由于冰冻期长、积雪时间长，易增加屋面上泄压面积的单位面积荷载而使其产生较大静力惯性，导致泄压受到影响，因而设计时要考虑采取适当措施防止积雪。
（5）总之，在设计中应采取措施尽量减少泄压面积的单位质量（即重力惯性）和连接强度。
3.
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化工工业建筑设计中的防爆措施的探讨。在建筑平面及空间设计中从合理布置总平面、合理选择平面形式两方面进行考虑，在建筑结构的防爆设计中从泄爆和抗爆两方面进行考虑，在建筑防爆的其它措施中可以采取自然通风措施、采取隔热降温措施、采用导静电绝缘面层措施、采用不发火地面措施、选用抗爆新型材料等。【关键词】化工工业；建筑；防爆措施；平面及空间；结构
Discussion on the explosion precaution of chemical industrial architecture design
Yang Wen-yang
（Hubei Institute of Aerospace Chemotechnology Xiangyang Hubei 441003）
【Abstract】 In the defence chemical industry， the production of initiators and pyrotechnics is an important component. There are great explosion hazards during the production and storage of initiators and pyrotechnics and their auxiliaries， so a series of explosion precautions are usually employed to prevent accidental explosion in the chemical industrial architecture design. In my paper， the definition， source and classification of explosion are stated firstly， and then the explosion precautions of the chemical industrial architecture design are discussed from such aspects as building plane and space design， anti-explosion design of structures and building explosion-proof measures. Reasonable decoration of general layout and selection of flat form are two factors in the building plane and space design. Explosion venting and anti-knock are two other factors in the anti-explosion design of structures. In addition， some measures， such as natural ventilation， heat insulation and cooling， surface insulation of electrostatic conductivity， miiring floor as well as new antiknock materials， can also be used in the building explosion-proof area.
【Key words】Chemical industry；Building；Explosion precaution；Plane and space；Structure
国防化工工业是我国国民经济生产中重要的组成部分，其中火工品在国防化工产品中占据重要地位。就火工品生产的特点来说，其所使用的原料，半成品到成品有相当多的是易燃和有毒的，这些物质往往在高温、高压或冷冻的条件下，通过密闭的设备、容器和管线进行连续的反应和输送，因此，生产过程中存在很大的爆炸危险性。
火工品建筑是指用于火工品生产、存放和储存的一类建筑，其设计区别于普通的建筑设计特点，重点应考虑其各项工艺生产需求。在火工品生产存储过程中，会产生许多可燃气体、可燃蒸汽、可燃粉尘等物质，在“跑、冒、滴、漏”情况下，极易与空气混合在一起，逐渐形成浓度达到爆炸极限的混合物，遇到火源立刻就会引起爆炸，造成人身伤亡和财产损失。因为爆炸是突发性的，其危害范围及后果一般难以预测，甚至不能及时进行消防和扑救，给火工品生产带来严重影响及重大损失，并可能造成人员的伤亡，因此根据爆炸发生原理，可在火工品建筑设计中采取一系列防爆设计与措施来有效防止爆炸事故的发生。
1. 爆炸的定义、根源和分类
1.1 爆炸的定义。
爆炸是大量的物理能量或化学能量在瞬间迅速释放或急剧转化成功或机械、光、热等能量形态的现象。1.2 爆炸的根源。
爆炸需要三个条件：达到爆炸上下限之间浓度的爆炸危险源、空气（氧化剂）和火源。三者缺一不可，共同作用产生爆炸。1.3 爆炸的分类。
1.3.1 爆炸包括物理爆炸（如：蒸汽锅炉爆炸）、化学爆炸（分为火、的爆炸，以及各种爆炸性能混合物的爆炸）、原子爆炸（如）等种类。从爆炸发生的位置和建筑物相对的关系来说有下列两种情况：（1）内爆：指爆炸在建筑物内部发生，亦称“有爆炸危险”的建筑。在现行《建筑设计防火规范》中，称之为有爆炸危险的甲、乙类厂房。（2）外爆：指爆炸在建筑物外部发生，亦称“有爆炸危险环境”的建筑。爆炸危险环境按现行《爆炸和火
灾危险环境电力装置设计规范》的分法可分为三类，8区。
1.3.2 在防爆设计中，需要根据不同情况，采取相应的防爆对策。在内爆情况下，主要采用“泄爆”；在外爆情况下，主要采用“抗爆”。
2. 建筑平面及空间设计
2.1 合理布置总平面。
（1）具有爆炸危险的厂区要避开居民点、学校、工业区、旅游区重点建筑物、铁路和公路运输线、高压输电线等，对有爆炸危险的建筑物尽可能布置在厂区边缘。山区建厂，应利用地形和自然屏障，减少爆炸事故的危害。（2）另外厂区围墙的结构形式和高度，应根据企业性质、规模确定。围墙至建筑物、道路、铁路和排水明沟的最小间距，应符合表1的规定。
注：（1）表中间距除注明者外，围墙自中心线算起；建筑物自最外边轴线算起；道路为城市型时，自路面边缘算起；为公路型时，自路肩边缘算起；
（2）围墙至建筑物的间距，当条件困难时，可适当减少；当设有消防通道时，其间距不应小于6m；
（3）传达室、警卫室与围墙的间距不限；
（4）当条件困难时，准轨铁路至围墙的间距，当有调车作业时，可为3.5m；当无调车作业时，可为3.0m。窄轨铁路至围墙的间距，按准轨铁路的相应条件，可分别为3.0m和
2.5m。
2.2 合理选择平面形式。
（1）有爆炸危险的厂房和仓库在生产工艺允许的条件下尽量采用单层建筑，以利泄爆和人员疏散。另外屋顶可采用泄压轻质屋盖，加大泄压面积，有利于尽快释放爆炸时产生的大量气体和热量，以降低室内爆炸压力。（2）厂房的形式尽量采用敞开式或半敞开式建筑。其优点为：自然通风良好，生产过程中产生的可燃物质很快稀释扩散，浓度很难达到爆炸极限，不容易形成爆炸混合物，可以有效地排除爆炸的发生。检测如爆炸不可避免地发生时，敞开式或半敞开式建筑泄压面积大，能够很快地释放大量气体和热量，使厂房的破坏损失大大降低。
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3. 建筑结构的防爆设计
3.1 泄爆。
（1）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。因此，防爆厂房围护结构要求有相适应的泄压面积，承重结构以及重要部位应具备足够的抗爆性能。（2）框架或排架结构形式便于墙面开设大面积的门窗洞口或采用轻质墙体作为泄压面积，能为厂房设计成敞开或半敞开式的建筑形式提供有利条件。此外，框架和排架的结构整体性强，较之砖墙承重结构的抗爆性能好。因此规定易爆厂房尽量采用敞开、半敞开式厂房，并且采用钢筋混凝土柱、钢柱承重的框架和排架结构，能够起到良好的减爆效果。
（3）泄压设施可为轻质屋盖、轻质墙体和易于泄压的门窗，但宜优先采用轻质屋盖。泄压面位置应避开人员集中的场所和主要交通道路，宜靠近容易发生爆炸的部位。
（4）对于有爆炸危险的厂房，《建筑设计防火规范》中按照爆炸物的特性进行了较为详细的规定，泄压比采用0.03～0.25不等，并给出计算泄压面积的详尽方法。有爆炸危险的甲、乙类厂房，其泄压面积宜按下式计算，但当厂房的长径比大于3时，宜将该建筑划分为长径比小于等于3的多个计算段，各计算段中的公共截面不得作为泄压面积。
A=10CV2/3 （1）
式中，A——泄压面积，m2；V——厂房的容积，m3；C——厂房容积为1000m3时的泄压比，可按表2选取，m2/m3。
注：长径比为建筑平面几何外形尺寸中的最长尺寸与其横截面周长的积和
4.0倍的该建筑横截面积之比。
3.1.1 轻质屋盖和墙体。
（1）《建筑设计防火规范》中规定：泄压设施的设置应避开人员密集场所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危险的部位。作为泄压设施的轻质屋面板和轻质墙体的单位质量不宜超过60Kg/m2。屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施。（2）泄压面积的构配件在材料的选择上除了要求容重轻以外，最好具有在爆炸时易破碎成碎块的特点，以便于泄压和减少对人的危害。同时，泄压面设置最好靠近易发生爆炸的部位，保证迅速泄压。对于爆炸时易形成尖锐碎片四散喷射的材料不能布置在公共走道或贵重设备的正面或附近。
（3）有爆炸危险的甲、乙类厂房爆炸后，用于泄压的门窗、轻质墙体、轻质屋盖将会被摧毁，高压气流夹杂大量的爆炸物碎片从泄压面冲出，如邻近人员集中的场所、主要交通道路就可能造成人员大量伤亡和交通道路堵塞，因此，泄压面积应避免面向人员集中场所和主要交通道路。
（4）对于北方和西北寒冷地区，由于冰冻期长、积雪时间长，易增加屋面上泄压面积的单位面积荷载而使其产生较大静力惯性，导致泄压受到影响，因而设计时要考虑采取适当措施防止积雪。
（5）总之，在设计中应采取措施尽量减少泄压面积的单位质量（即重力惯性）和连接强度。
3.
1.2 门窗。
用于泄压设施的门窗，具有重量较轻、玻璃较薄、选用的五金断面较小、构造节点的处理上要求易摧毁、脱落等特点。用于泄压的门窗可采用楔形木块固定，门窗上用的金属百页、插销等可选用断面小一些的。为防止开关时碰撞二产生火花，不采用钢窗而采用木窗，不采用钢制五金零件而采用铜质零件。开启形式为外开中悬窗，这样一旦发生爆炸，因室内压力大，原关着的门窗上的小五金可能遭冲击波而被破坏，门窗则可自动打开或自行脱落，达到泄压的目的。源于：论文格式模板www.udooo.com