面粉车间在建筑设计时的重点解析

◎ 陈　杨

（郑州中粮科研设计院有限公司，河南　郑州　450053）

面粉车间是通过一系列连续不断的工艺流程将原料小麦加工成食用面粉的粮食加工车间。基于面粉车间内部较多的工艺提升流程，面粉车间的建筑高度一般都会超过24 m，属于高层工业厂房，建筑防火依据GB 50016-2014《建筑设计防火规范》[1]（以下简称建规）进行设计。笔者近几年在对全国各地各种产量的面粉车间进行建筑设计时，发现了一些在建筑专业容易出现纰漏或者失误之处，主要包括面粉车间的火灾危险性类别和面粉车间的防火、防爆设计。

1　面粉车间的火灾危险性类别

在对面粉车间进行建筑防火设计时，首先需要明确面粉车间生产的火灾危险性类别。一些设计者对面粉车间生产的火灾危险性的归类有争议，主要基于以下两点：①面粉车间的原料小麦是可燃固体，按照建规表3.1.1的规定，面粉车间生产的火灾危险性类别应属于丙类2项。笔者经查阅图纸以及走访一些已经投产使用多年的面粉车间发现，部分早些年（2005年左右）设计的面粉车间生产的火灾危险性类别大部分按照丙类2项设计。②当小麦进入加工阶段，性质发生了变化，会在碾磨工段产生能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘。按照建规表3.1.1的规定，面粉车间生产的火灾危险性类别应属于乙类6项。由于以上2点，设计者或按照以往的设计经验或按照对建规的理解，在定义面粉车间生产的火灾危险性类别时，出现丙类和乙类都有的情况。

面粉车间属于在同一座厂房内有不同等级火灾危险性的生产厂房，那么，应按照火灾危险性较大的部分还是按照火灾危险性较小的部分来确定厂房的火灾危险性类别是防火设计中应考虑的问题。

笔者近期设计的面粉车间规模大部分在日处理1000～2000 t小麦，体量中等偏大。经过对多个面粉车间项目碾磨区域面积的计算与比较，笔者得出一组数据：碾磨区域的建筑面积约占本层建筑面积的30%左右。按照对建规3.1.2条以及3.1.2条之1的理解，火灾危险性较大的碾磨区域的建筑面积占本层建筑面积的比例已经远远大于5%，那么毫无疑问，厂房整体的火灾危险性类别应该按照碾磨区域的火灾危险性类别确定。因此，面粉车间的火灾危险性类别应按照乙类设计。

2　面粉车间的防火、防爆设计

2.1　面粉车间的防火设计

面粉车间为乙类高层厂房，那么建筑防火就应该按照建规对乙类高层厂房的要求进行设计。本小节主要从面粉车间的防火分区、面粉车间的安全疏散两方面对面粉车间的防火设计进行说明。

2.1.1面粉车间的防火分区

面粉车间由于受自身复杂工艺流程的影响，其层数基本维持在9层左右，建规表3.3.1规定：二级耐火等级的乙类厂房最多允许层数为6层，这就要求面粉车间的耐火等级必须达到一级才能摆脱二级耐火等级的乙类厂房最多允许6层的规定。所以，面粉车间属于一级耐火等级的乙类高层厂房。

根据建规8.3.1条之5的规定：高层乙类厂房应设置自动灭火系统，并宜采用自动喷水灭火系统。再根据建规表3.3.1规定：一级耐火等级的乙类高层厂房每个防火分区最大允许建筑面积2000 m2，以及建规3.3.3条之规定：厂房内设置自动灭火系统时，每个防火分区的最大允许建筑面积可按本规范第3.3.1条的规定增加1.0倍。由此得出：一级耐火等级的面粉车间每个防火分区的最大允许建筑面积为4000 m2。根据面粉车间的体量，一般情况下，面粉车间按照楼层水平划分防火分区是比较合理的。

在这里需要注意的是，由于麦仓和配粉仓的仓内是密闭、贯穿几个楼层高的毛麦原料以及成品面粉，仓内在日常作业时是杜绝人员进入的，只有在需要维修时，仓内才会进入1至2人进行维修，因此，日常作业的大部分时间段，麦仓和配粉仓都属于存放粮食的贮仓。在计算水平防火分区面积时，面粉车间主车间两端的麦仓和配粉仓的面积可以扣除掉。

2.1.2面粉车间的安全疏散

（1）疏散楼梯的数量。建规3.7.2规定：厂房内的每个防火分区或一个防火分区的每个楼层，其安全出口的数量不应少于2个。建规表3.7.4条对乙类高层厂房的安全疏散距离有明确数据，即乙类高层厂房内任一点至最近安全出口的直线距离不大于30 m。面粉车间疏散楼梯的数量可以结合以上两点来确定。

（2）疏散楼梯的类型。面粉车间的工艺基本采用全自动控制系统，因此，在面粉车间内部的直接工作人员就比较少，经笔者咨询走访一些生产阶段的面粉车间，此类自动化程度较高的面粉车间在生产时，任一层的操作人员人数不会超过10人。结合建规3.7.6条，面粉车间的疏散楼梯可以采用封闭楼梯间或者室外楼梯。如果条件允许可以做成防烟楼梯间。

2.2　面粉车间的防爆设计

以往面粉车间的防爆设计按照建规3.6的要求，仅仅在有爆炸危险的碾磨部位设置大面积可以泄压的外窗，但笔者经过查阅资料，在GB 17440-2008《粮食加工、储运系统粉尘防爆安全规程》[2]中规定：面粉车间内部的碾磨间、打包间、清理间、配粉间都属于粮食粉尘爆炸危险场所划分的21区，规程中对21区的阐述为：在正常操作条件下，可能出现数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物的粮食粉尘。这就表明面粉车间的大部分区域都存在爆炸危险。

根据以上说明，笔者认为，面粉车间应在除了麦仓、粉仓之外的主车间部分的外墙设置满足泄爆要求的窗户，而不仅仅只在碾磨区域设置满足泄爆要求的外窗。

3　结论

面粉车间的建筑设计增加了一系列附加功能，导致其整体的建筑设计比较复杂，这就要求设计者在设计前期就要对项目本身进行深入细致的了解，明确设计难点和疑点，并且在方案设计阶段充分与工艺专业沟通，一些设计难点是可以在方案的制定阶段消除掉的。当然，设计者也必须对相关规范理解透彻，这样才能设计出既满足工艺要求又满足规范的面粉车间。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房城乡建设部.GB 50016-2014建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2015.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB 17440-2008 粮食加工、储运系统粉尘防爆安全规程[S].北京：中国标准出版社，2009.