大型電子潔凈廠房防火設(shè)計(jì)
面板（TFT-LCD\AMOLED 等）生產(chǎn)廠房建造的特點(diǎn)是工藝設(shè)備體積大、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)的連續(xù)性、潔凈室人員極少等，故廠房規(guī)模大，潔凈室面積需求甚至超過(guò) 90000 m2（單層），其防火分區(qū)面積及疏散距離遠(yuǎn)超現(xiàn)行的 GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱“建規(guī)”）之要求；另外工藝生產(chǎn)過(guò)程使用多種易燃、易爆（甲類、乙類）的特氣及化學(xué)品，其日用量也遠(yuǎn)超“建規(guī)”條文說(shuō)明之 3.1.2 條（2）“一般情況下可不按物質(zhì)危險(xiǎn)特性確定生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的最大允許量”表 2 中規(guī)定的最大量，只能參照條文說(shuō)明之 3.1.2 條（1）中的要求去核算并確認(rèn)其火災(zāi)危險(xiǎn)性。
參照 GB 50472-2008《電子工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱“電子潔凈廠房規(guī)范”）、GB 50073-2013《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)要求作為依據(jù)，結(jié)合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 51251-2017《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”）實(shí)施日期的確定，與“建規(guī)”一并作為該類廠房防火設(shè)計(jì)的規(guī)范依據(jù)，使該類廠房建造環(huán)節(jié)中關(guān)鍵的消防設(shè)計(jì)得到合理解決。同時(shí)“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”提出了一些新的術(shù)語(yǔ)（如固定窗），給該類廠房消防設(shè)計(jì)提出了新課題。
1 面板生產(chǎn)廠房工藝特點(diǎn)
1.1 正如引言中所述，其工藝設(shè)備體積大、連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)、潔凈室操作人員少、廠房及潔凈室面積規(guī)模大，特殊氣體、化學(xué)品日用量大。表 1 為不同世代面板廠的規(guī)模；表 2 為生產(chǎn)過(guò)程中易燃易爆化學(xué)品、特氣的日用量。
1.2 面板生產(chǎn)廠房火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的確定
從表 2 可以看出，生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵工藝設(shè)備使用的易燃、易爆化學(xué)品日用量最高達(dá) 12 m3
/d，特氣日用量最高達(dá) 2700 m3/d，超過(guò)“建規(guī)”規(guī)定的“一般情況下可不按物質(zhì)危險(xiǎn)特性確定生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的最大允許量”，其火災(zāi)危險(xiǎn)性應(yīng)按“建規(guī)”3.1.2條中的要求去核算并確認(rèn)。
1.2.1 化學(xué)品、特氣輸配特點(diǎn)
工藝生產(chǎn)過(guò)程使用的化學(xué)品、特氣從輸送、分配到使用點(diǎn)有 3~4 個(gè)連接點(diǎn)（見(jiàn)圖 1），每個(gè)連接點(diǎn)的所有接頭、閥門等配件，均設(shè)在密閉的分配柜（箱）內(nèi)，柜（箱）內(nèi)設(shè)有泄漏檢測(cè)、報(bào)警、泄漏排放管路，并聯(lián)動(dòng)閥門自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)；如：化學(xué)品輸送系統(tǒng)，外運(yùn)槽車（或桶裝）輸送至“化學(xué)品供應(yīng)間（供應(yīng)罐、分配模塊、管道系統(tǒng)）”，通過(guò)管道系統(tǒng)輸送至主廠機(jī)廢液沿重力收集管道收集至主廠房支持區(qū)的分配間，再由提升泵提升至化學(xué)品供應(yīng)車間。其中“化學(xué)品供應(yīng)間”的分配模塊包括桶槽、泵、過(guò)濾器、閥門等組合安裝在化學(xué)品分配柜內(nèi)，分配柜設(shè)置有專用的二氧化碳消防系統(tǒng)。“有機(jī)化學(xué)品供應(yīng)間”、主廠房支持區(qū)的“分配間”，房間設(shè)置二氧化碳泡沫消防系統(tǒng)、防爆、措施及設(shè)置事故排風(fēng)系統(tǒng)；設(shè)備、管道均設(shè)置防靜電接地。以上措施有效保障了輸送過(guò)程的安全性。
1.2.2 生產(chǎn)廠房火災(zāi)危險(xiǎn)性的定性
依據(jù)“建規(guī)”第 3.1.2 條“同一座廠房或廠房的任一防火分區(qū)內(nèi)有不同火災(zāi)危險(xiǎn)性生產(chǎn)時(shí)，廠房或防火分區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性類別應(yīng)按火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的部分確定；當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程中使用或產(chǎn)生易燃、可燃物的量較少，不足以構(gòu)成爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)時(shí)，可按實(shí)際情況確定；當(dāng)符合下述條件之一時(shí)，可按火災(zāi)危險(xiǎn)性較小的部分確定：
1 火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn)部分占本層或本防火分區(qū)建筑面積的比例小于 5%或丁、戊類廠房?jī)?nèi)的油漆工段小于 10%，且發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)不足以蔓延至其他部位或火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn)部分采取了有效的防火措施”，該類生產(chǎn)過(guò)程中使用易燃、易爆化學(xué)品及特氣的關(guān)鍵工藝設(shè)備的腔體，均為密閉設(shè)備，其腔體的投影面積合計(jì)約為潔凈區(qū)（防火分區(qū)）的2%~3%，同時(shí)該類關(guān)鍵工藝設(shè)備自帶自動(dòng)探測(cè)、報(bào)警、事故排風(fēng)及滅火設(shè)施，滿足上述“建規(guī)危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn)部分占本層或本防火分區(qū)建筑面積的比例小于 5%”及“且發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)不足以蔓延至其他部位或火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn)部分采取了房支持區(qū)的分配間（中繼供應(yīng)及回收間，其容量按一天的工藝使用量配置）的分配柜，再通過(guò)管道系統(tǒng)輸送到主廠房下夾層的“分配閥門箱（VMB）”，從閥門箱（VMB）分配到各工藝使用設(shè)備；產(chǎn)生的有有效的防火措施”的要求；另參照范”附錄B“電子產(chǎn)品生產(chǎn)間類舉例”（見(jiàn)表 3），該類廠房使用易燃、易爆關(guān)鍵工藝設(shè)備均屬于在表中所列膜等工序中。 面板工廠的生產(chǎn)線除上述關(guān)鍵工藝設(shè)備外的生產(chǎn)過(guò)程及環(huán)節(jié)，從使用的原輔料及半成品丙類物質(zhì)，故依據(jù)“建規(guī)”第 3.1.2 條及“電子潔凈廠房規(guī)范”附錄 B，此類廠房火災(zāi)危險(xiǎn)性定性為丙類。
2 面板生產(chǎn)廠房防火分區(qū)及疏散距離的確定
從表 1 可以看出，面板工廠規(guī)模體量龐大，以G10.5 代（TFT-LCD）面板廠主廠房（兩層潔凈室）為例：（見(jiàn)圖 2、圖 3），主廠房長(zhǎng) 432m高 45m（4 層），其中潔凈區(qū)長(zhǎng)寬尺寸吊頂高度 8m 以上；另外有與生產(chǎn)廠房配套的兩側(cè)“支持區(qū)”。
2.1 核心區(qū)潔凈室的防火分區(qū)劃分
如引言所述，為了保證生廠車間的工藝需求，自動(dòng)化生產(chǎn)線不能用防火墻隔開(kāi)，故其潔凈室需劃分為一個(gè)432m×216m 約 93300m2 的防火分區(qū)。“建規(guī)”第 3.3.1 條之表 3.3.1 所限定的防火分區(qū)面積：“丙類廠房防火分區(qū)面積 耐火等級(jí)一級(jí)建筑 3000m2”；第 3.3.3 條“廠房?jī)?nèi)設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí)，每個(gè)防火分區(qū)最大允許建筑面積可按本規(guī)范第 3.3.1 條的規(guī)定增加 1.0 倍”，若按“建規(guī)”規(guī)定執(zhí)行，該廠房最大防火分區(qū)面積不應(yīng)超過(guò) 6000m（丙2類、高層、耐火等級(jí)一級(jí)、設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)），顯然遠(yuǎn)不能滿足該類廠房的生產(chǎn)需求。
但專業(yè)規(guī)范“電子潔凈廠房規(guī)范”有特別規(guī)定，“潔凈室上技術(shù)夾層、下技術(shù)夾層和潔凈生產(chǎn)層，當(dāng)按其構(gòu)造特點(diǎn)和用途作為同一防火分區(qū)時(shí)，上下技術(shù)夾層的面積可不計(jì)入防火分區(qū)的建筑面積，但應(yīng)分別采取相應(yīng)的消防措施第 6.2.3 條“丙類生產(chǎn)的電子工業(yè)潔凈廠房的潔凈室（區(qū)），在關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備設(shè)有火災(zāi)報(bào)警和滅火裝置以及回風(fēng)氣流中設(shè)有靈敏度嚴(yán)敏度早火災(zāi)報(bào)警探測(cè)系統(tǒng)后，其每個(gè)防火分區(qū)的最大允許面積可按生產(chǎn)工藝要求確定”由于此案例中那些在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)使用易燃、易爆的化學(xué)品或特氣的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)過(guò)程均在密閉腔體中進(jìn)行，并且自帶報(bào)警和滅火裝置；再加上凈化循環(huán)空氣在和新風(fēng)混合前的回風(fēng)氣流中設(shè)置了高靈敏度的早期火災(zāi)探測(cè)器及報(bào)警系統(tǒng)，主動(dòng)抽取循環(huán)空氣取樣，能在火災(zāi)形成前數(shù)小時(shí)及早報(bào)警。故此設(shè)計(jì)中依據(jù)上述“電子潔凈廠房規(guī)范”房潔凈區(qū)防火分區(qū)面積按工藝要求確定。
潔凈廠房?jī)蓚?cè)的支持區(qū)域，因不滿足“電子潔凈廠房規(guī)范”第 6.2.3 條要求的條件，其防火分區(qū)仍按“建規(guī)”的規(guī)定劃分。
2.2 生產(chǎn)廠房安全疏散距離的確定
生產(chǎn)廠房安全疏散包括潔凈區(qū)及支持區(qū)人員疏散，“建規(guī)”第 3.7.4 條之表距離：“丙類廠房?jī)?nèi)任一點(diǎn)至最近安全出口的直線距離耐火等級(jí)一級(jí)高層建筑定執(zhí)行，該廠房核心潔凈區(qū)（潔凈區(qū)長(zhǎng)寬尺寸×216m）的安全疏散距離遠(yuǎn)不能滿足該類廠房的生產(chǎn)需求。
但專業(yè)規(guī)范“電子潔凈廠房規(guī)范”有特別規(guī)定，即：第 6.2.7.3 條規(guī)定：“丙類生產(chǎn)的電子工業(yè)潔凈廠房的潔凈室（區(qū)），在關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備自帶火災(zāi)報(bào)警和 滅 火 裝 置 以 及 回 風(fēng) 氣 流 中 設(shè) 有 靈 敏 度 嚴(yán) 于0.01%obs/m 的高靈敏度早期火災(zāi)報(bào)警探測(cè)系統(tǒng)后，安全疏散距離可按工藝需要確定，但不得大于本條第2 款規(guī)定的安全疏散距離的 1.5 倍。注：對(duì)于玻璃基板尺寸大于 1500mm×1850mm 的 TFT-LCD凈生產(chǎn)區(qū)人員密度小于 0.02 人/m2，其疏散距離應(yīng)按工藝需要確定，但不得大于 120m”。代 TFT-LCD 玻璃基板尺寸為 2940mm滿足“電子潔凈廠房規(guī)范”要求，關(guān)鍵設(shè)備自帶火災(zāi)報(bào)警和滅火裝置以及回風(fēng)氣流中設(shè)有早期報(bào)警系統(tǒng)，潔凈室人員密度遠(yuǎn)小于 0.02 人/m2，故核心潔凈區(qū)安全疏散距離按不大于 120m 設(shè)置（見(jiàn)圖)按“建規(guī)”第 3.7.4 條之表 3.7.4 所限定的疏散距離設(shè)置。
但專業(yè)規(guī)范“電子潔凈廠房規(guī)范”有特別規(guī)定，“丙類生產(chǎn)的電子工業(yè)潔凈廠房的潔凈室（區(qū)），在關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備自帶火災(zāi)報(bào)警和滅火裝置以及回風(fēng)氣流中設(shè)有靈敏度嚴(yán)于的高靈敏度早期火災(zāi)報(bào)警探測(cè)系統(tǒng)后，安全疏散距離可按工藝需要確定，但不得大于120。
3 “防排煙標(biāo)準(zhǔn)”中新規(guī)定
“固定窗”術(shù)語(yǔ)：“設(shè)置在設(shè)有機(jī)械防煙排煙系統(tǒng)的場(chǎng)所中，窗扇固定，平時(shí)不可開(kāi)啟，僅在火災(zāi)時(shí)便于人工破拆以排出火場(chǎng)中的煙和熱的外窗”“固定窗”設(shè)置要求：“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”“設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的封閉樓梯間、防煙樓梯間，尚應(yīng)在其頂部設(shè)置不小于的防煙樓梯間，尚應(yīng)在其外墻上每不小于 2m2的固定窗。”；筑或部位，當(dāng)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)時(shí)，尚應(yīng)按本規(guī)范第4.4.14～4.4.16 條的要求在外墻或屋頂設(shè)置固定窗：1任一層建筑面積大于庫(kù)）；…”。“固定窗”的設(shè)置規(guī)定給該類廠房防火設(shè)計(jì)提出了新課題；還是以上述案例，就固定窗如何設(shè)置進(jìn)行探討。
3.1 防煙樓梯間固定窗設(shè)置
大型電子潔凈廠房防火設(shè)計(jì) 中新規(guī)定“固定窗”設(shè)置在設(shè)有機(jī)械防煙排煙系統(tǒng)的場(chǎng)所中，窗扇固定，平時(shí)不可開(kāi)啟，僅在火災(zāi)時(shí)便于人工破拆以排出火場(chǎng)中的煙和熱的外窗”。“固定窗”設(shè)置要求：“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”第3.3.11設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的封閉樓梯間、防煙樓梯間，尚應(yīng)在其頂部設(shè)置不小于 1m2的固定窗?？客鈮Φ姆罒煒翘蓍g，尚應(yīng)在其外墻上每 5 層內(nèi)設(shè)置總面積；第 4.1.4 條“下列地上建筑或部位，當(dāng)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)時(shí)，尚應(yīng)按本規(guī)范第
條的要求在外墻或屋頂設(shè)置固定任一層建筑面積大于 2500m2的丙類廠房（倉(cāng)的設(shè)置規(guī)定給該類廠房防火設(shè)計(jì)提出了新課題；還是以上述案例，就固定窗如何防煙樓梯間固定窗設(shè)置
設(shè)在潔凈室回風(fēng)夾道內(nèi)的防煙樓梯間設(shè)置了機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，此樓梯在以往的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中均不考慮出屋面，現(xiàn)按“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”第 3.3.11樓梯間位置需要出屋面，并且在其頂部需要設(shè)置于 1m2 的固定窗（見(jiàn)圖5）；設(shè)在支持區(qū)外墻和設(shè)在潔凈室山墻上的封閉樓梯間，采用自然通風(fēng)方式防煙，故不需設(shè)置固定窗。
3.2 潔凈室固定窗設(shè)置
潔凈室（93300m2）因設(shè)有機(jī)械排煙系統(tǒng)，依據(jù)“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”第 4.1.4 條要求，需要在屋頂及外墻設(shè)置固定窗（見(jiàn)圖 6），并依據(jù)第 4.4.15的設(shè)置和有效面積應(yīng)符合下列要求：
1 設(shè)置在頂層區(qū)域的固定窗，其總面積不應(yīng)小于樓地面面積的 2%；…”，其二層潔凈室考慮從潔凈室兩側(cè)回風(fēng)夾道及中間回風(fēng)夾道在屋面上做若干個(gè)“狗屋”，在“狗屋”側(cè)墻上設(shè)置固定窗，固定窗設(shè)置總面積為93300 m2×2% =1866 m不在頂層區(qū)域，且一層潔凈室兩側(cè)為支持區(qū)，屬不同的防火分區(qū)，無(wú)法滿足“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”第設(shè)置在靠外墻且不位于頂層區(qū)域的固定窗，單個(gè)固定窗的面積不應(yīng)小于 1m2，且間距不宜大于規(guī)定，考慮參照二層潔凈室的作法，從一層潔凈室頂板位于回風(fēng)夾道的位置設(shè)豎井至屋面上的“狗屋”，固定窗設(shè)置面積按一層潔凈室面積的方式同二層潔凈室的固定窗的設(shè)置。
設(shè)在潔凈室回風(fēng)夾道內(nèi)的防煙樓梯間設(shè)置了機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，此樓梯在以往的項(xiàng)目設(shè)計(jì)中均不考3.3.11條規(guī)定，其樓梯間位置需要出屋面。
4 結(jié)語(yǔ)
以上案例僅針對(duì)面板廠房進(jìn)行了論述，雖然不同的電子潔凈廠房有不同的需求及特點(diǎn)，但對(duì)“火災(zāi)危險(xiǎn)性”定性、“防火分區(qū)”劃分、“疏散距離”設(shè)置等關(guān)鍵問(wèn)題的界定上，均需參照專業(yè)規(guī)范“電子潔凈廠房規(guī)范”中的相關(guān)規(guī)定并與“建規(guī)”、“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”一并作為該類廠房防火設(shè)
計(jì)的規(guī)范依據(jù)，使電子潔凈廠房的防火設(shè)計(jì)得到合理解決。“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”剛開(kāi)始實(shí)施，以上對(duì)面板廠房固定窗的設(shè)置想法僅為個(gè)人的見(jiàn)解，如何更準(zhǔn)確理解和解決“防排煙標(biāo)準(zhǔn)”中的新條文，并將其規(guī)定合理落實(shí)到電子潔凈廠房的防火設(shè)計(jì)中，還需要設(shè)計(jì)、消防建審、審圖等的各環(huán)節(jié)的專業(yè)人充分溝通、理解。