宋瑋 朱瑩 張春英
摘要 根據(jù)農業(yè)基本建設項目的消防設計現(xiàn)狀和農業(yè)防火設計規(guī)范的歷史沿革,分析存在諸如農業(yè)消防專項設計規(guī)范缺失、消防標準條文缺失以及消防內容不完善等問題。研究提出農業(yè)建設項目的消防給水設計應遵循實用性與經(jīng)濟性原則,借鑒現(xiàn)行民用建筑領域較為成熟的消防設計體系,適當簡化和調整,體現(xiàn)生產(chǎn)與消防的協(xié)調性以及安全與經(jīng)濟的平衡性;針對消防水源、消防給水系統(tǒng)以及末端消防設施提出適宜農業(yè)基本建設工程的設計要點;并以溫室、畜禽舍和農業(yè)園區(qū)為例,詳細說明計算了農業(yè)建設項目的消防給水設計系統(tǒng)。
關鍵詞 農業(yè)基本建設項目;消防給水;設計;溫室;畜禽舍;農業(yè)園區(qū);消火栓系統(tǒng)
中圖分類號 TU 821 ?文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2021)15-0203-04
Abstract According to the situation of agricultural capital construction projects fire design, some problems are analysed, such as lack of the special fire specifications in agricultural construction project.The study puts forward the agricultural capital construction projects of fire water supply design should follow the principle of practicability and economy;draw lessons from the current civil construction field because of its relatively mature system of fire control design, simplify and adjust appropriately;embody the coordination of production and fire protection, the balance of safe and economy.Taking greenhouse, livestock and poultry house and agricultural park as examples, the design system of fire water supply for agricultural construction project is explained and calculated in detail.
Key words Agricultural capital construction project;Fire protection water supply;Design;Greenhouse;Livestock poultry houses;Agricultural park;Hydrant system
作者簡介 宋瑋(1980—),女,河北衡水人,高級工程師,碩士,從事農業(yè)工程設計與研究。
收稿日期 2020-12-09
農業(yè)基本建設工程是指國家預算內基建投資、自籌資金、國內外基本建設投資貸款及其他專項資金進行的,以擴大農業(yè)生產(chǎn)能力為主要目的的新建、擴建工程。主要包括種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、農墾、農機等行業(yè)的項目,以及農業(yè)系統(tǒng)管理的科研教育、生態(tài)環(huán)保、農村能源、社會化服務、市場、信息、質量安全等項目。農業(yè)基本建設項目類型主要有農業(yè)試驗基地、科研觀測試驗站、現(xiàn)代農業(yè)產(chǎn)業(yè)園、畜禽養(yǎng)殖場、種植農場、村莊規(guī)劃建設等。我國地域廣闊、農業(yè)建(構)筑物種類繁多、規(guī)模不一,農業(yè)倉庫、廠房、溫室大棚等火災現(xiàn)象不斷發(fā)生,造成了較大的經(jīng)濟損失。近10年來,農村每年因火災致1 000人死亡,每萬起火災死亡160人左右,是城市的2倍多[1]。
2019年3月26日,河北唐山某日光溫室蔬菜基地發(fā)生火災,4個村的286棟日光溫室完全燒毀,火災造成的溫室設施和溫室內種植作物在內的直接經(jīng)濟損失超過1 000萬元[2]。2018年8月1日,??谑心侈r業(yè)示范園一座倉庫發(fā)生火災,過火面積約2 000 m2,僅貨物財產(chǎn)損失就超過1 000萬元。程婧園[3]對渭南農村消防安全進行研究,提出存在缺少統(tǒng)一標準規(guī)范、審批手續(xù),消防基礎建設不足,消防管理水平不足等問題。因此,目前消防安全問題逐步引起各方關注。2021年中央一號文件提出,要加強縣鄉(xiāng)村應急管理和消防安全體系建設,做好對自然災害、公共衛(wèi)生、安全隱患等重大事件的風險評估、監(jiān)測預警、應急處置[4]。消防給水是水滅火系統(tǒng)的心臟,只有心臟安全可靠,水滅火系統(tǒng)才能有效。因此筆者從消防給水設計的角度,對此展開分析和思考。
1 農業(yè)基本建設項目消防設計現(xiàn)狀
農業(yè)基本建設項目防火設計的主要依據(jù)是《農村防火規(guī)范》和《建筑設計防火規(guī)范》?!掇r村防火規(guī)范》歷經(jīng)3次歷史沿革,分別是1979年發(fā)布的《農村建筑設計防火規(guī)范》(GBJ 39-79)、1990年發(fā)布的《村鎮(zhèn)建筑設計防火規(guī)范》(GBJ 39-90)和2010年發(fā)布的《農村防火規(guī)范》?!督ㄖO計防火規(guī)范》(GB 50039—2010)的發(fā)展歷程更為復雜,1954—2016年共有8次變革,現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》(GB 50016—2014)(2018年版)是我國首次統(tǒng)一的建筑設計通用防火規(guī)范,并形成了以此為母規(guī),以各系統(tǒng)技術規(guī)范為子規(guī)的完整消防規(guī)范體系。
消防安全貫穿農業(yè)基本建設項目始終,在項目建議書、編制可行性研究報告、進行初步設計及施工圖設計、招投標、施工建設、竣工驗收、后評價等階段都涉及消防安全問題。設計文件除滿足住建部規(guī)定的《建筑工程設計文件編制深度規(guī)定》外,還要滿足農業(yè)項目建設規(guī)程及規(guī)定要求。農業(yè)項目的用地性質復雜,有建設用地、非建設用地中的農業(yè)設施用地或綜合用地性質;使用性質多樣,有種植用溫室、試驗類溫室、養(yǎng)殖用畜禽舍等,并多需配套管理用房等民用建筑。一般包括試驗生產(chǎn)區(qū)、倉儲區(qū)、實驗管理區(qū)以及公共配套設施等建設內容。農業(yè)項目雖然多數(shù)為單層或多層,極少有高層建筑,但涉及的消防系統(tǒng)非常全面,主要包括建筑防火系統(tǒng)、室內外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、火災自動報警系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等。
對于建在建設用地上的倉庫、廠房、實驗樓、辦公樓等民用和工業(yè)建筑,一般能夠按照《建筑設計防火規(guī)范》等相應民用建筑規(guī)范執(zhí)行;對于溫室、畜禽舍、農業(yè)設施、小型農業(yè)園等農業(yè)建(構)筑物,由于各專項規(guī)范中的消防條文表述較為簡單,實際工程中沒有統(tǒng)一標準的消防設計。近年來,多位消防、住建部門的學者也關注和研究了這一問題,例如韓子忠[5]對我國農家樂的消防安全展開分析和研究;王東[6]對北方溫棚設施園藝的消防問題提出安全管理對策;歐杰[7]提出鄉(xiāng)村規(guī)劃中缺乏有效的消防設施建設;李樂等[8]建議農業(yè)科研實驗室引進智能消防系統(tǒng),解決安全隱患。這說明農業(yè)建設項目同樣具有高火災危險性,其消防問題同樣應引起設計人員的高度重視。
2 農業(yè)基本建設項目中消防設計存在的問題
2.1 農業(yè)消防專項設計規(guī)范缺失
民用和工業(yè)建筑領域已經(jīng)有非常完整的消防規(guī)范體系,如《建筑設計防火規(guī)范》《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》《建筑防排煙系統(tǒng)技術標準》《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》等。但在農業(yè)綜合性技術規(guī)范中,目前僅有《農村防火規(guī)范》(GB 50039—2010),該規(guī)范適用范圍是農村,主要針對農村中的居民生活和生產(chǎn)聚居點,沒有關注到農業(yè)園區(qū)、農業(yè)設施等的消防問題。
2.2 農業(yè)規(guī)范中消防標準條文缺失 農業(yè)行業(yè)規(guī)范4 000多項,其中關于建設標準的規(guī)范約有50項,編制重點為場址與建設條件、工藝與設備、用地規(guī)劃布局、防疫隔離等方面。對消防安全方面規(guī)定較少,僅對耐火等級、防火間距等被動防火有所要求,對于消防給水等主動消防沒有任何要求,沒有體現(xiàn)出“預防為主,防消結合”的消防工作方針。
例如《種羊場建設標準》(NY/T 2169—2012)條文8.7為“種羊場建筑執(zhí)行下列防火等級:生產(chǎn)建筑、公用配套及管理建筑不低于三級耐火等級;生產(chǎn)建筑與周邊建筑的防火間距可參考GB 50016戊類廠房的相關規(guī)范執(zhí)行”。 《連棟溫室建設標準》(NY/T 2970—2016)、《日光溫室設計規(guī)范》(NY/T 3223—2018)、《農業(yè)科技園區(qū)建設規(guī)范》(NY/T 2365—2013)等則沒有消防相關條文。
2.3 農業(yè)基本建設項目中消防內容不完善
一是一些農業(yè)建設項目地點偏遠、孤立,城市或城鎮(zhèn)的公共消防設施保障無法覆蓋,消防救援距離較遠,發(fā)生火災后,專業(yè)消防車和消防隊員無法及時趕到,室外消火栓、水泵接合器、取水口等專用消防設施不能夠為普通人員使用,造成功能浪費。二是一般農業(yè)建設項目單方造價低,消防通道等基礎設施不足,復雜的消防給水設施會增加投資費用,容易造成“性價比極低”的窘?jīng)r。三是缺少有效的安全監(jiān)管制度,主管部門對是否建立以及如何建立完善的消防設施沒有具體要求,存在監(jiān)管空白地帶,一旦發(fā)生火災,可能因權責不明產(chǎn)生相互推諉的情況。
3 農業(yè)基本建設工程消防給水設計原則與設計要點
3.1 設計原則
3.1.1 實用性與經(jīng)濟性原則。
對于農業(yè)建設工程,應在廣泛調查研究的基礎上,堅持實用性、經(jīng)濟性原則,根據(jù)實際情況,合理設計不同類型的消防給水系統(tǒng),減少火災危害,保障人身和財產(chǎn)安全,同時避免功能缺失和過度設計。消防設計的根本是控火、滅火,對于城鎮(zhèn)消防救援無法保障的項目,更應突出“自救”的特點,設計具有自救可能的消防設施。因此,消防給水設計應具體、明確、可操作,對于農業(yè)項目,還應“易操作、能頂用、重自救”。
3.1.2 統(tǒng)一性與差異性原則。由于農業(yè)系統(tǒng)的消防設計規(guī)范尚不健全,應積極借鑒現(xiàn)行民用建筑領域較為成熟的消防設計理念和體系,在消防水源、供水設施、給水形式、消火栓系統(tǒng)等方面參照研究。并根據(jù)農業(yè)系統(tǒng)的各式建(構)筑物類型,在民用建筑防火規(guī)范適用范圍內的,采用民用建筑消防設計;不在其范圍內的,如溫室、畜禽舍、農業(yè)綜合園區(qū)等,應根據(jù)其規(guī)模、功能、項目周邊消防保障情況等,仔細分析火災危險性,分級分類設計消防給水系統(tǒng),適當簡化,體現(xiàn)與民用建筑的差異化設計。
3.1.3 協(xié)調性與平衡性原則。農業(yè)建筑承擔著重大的生產(chǎn)、服務功能,設計中要正確處理好生產(chǎn)服務與消防安全的關系,協(xié)調生產(chǎn)設備、工藝布局與消防系統(tǒng)的平面、立面關系。不能僅考慮建筑內生產(chǎn)工藝需求而忽略消防,也不能過度強調消防安全而影響工藝設備布局。同時,還要平衡安全性與經(jīng)濟性的關系,要結合具體工程及當?shù)氐牡乩憝h(huán)境等自然條件、人文背景、經(jīng)濟技術發(fā)展水平和消防救援力量等實際情況進行綜合考慮。
3.2 設計要點
3.2.1 建筑類型與火災類別。
正確認定建筑類型與火災類別是消防給水設計流量的前提和計算依據(jù)。由于《建筑設計防火規(guī)范》中并未包含農業(yè)設施,例如溫室、畜禽舍等的火災類別一直沒有明確認定,一些農業(yè)規(guī)范中以“參照戊類廠房”表述,但根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》“3.1.1”條文中,對生產(chǎn)和儲存物品的火災危險性分類,戊類指使用、加工或儲存不燃燒物質。種植作物和畜禽動物顯然并非不燃燒物質,因此應按照可燃固體特征,認定為丙類廠房或丙類倉庫。
3.2.2 消防水源。
消防水源是消防滅火時的水源保障和動力,務必要保證安全可靠。一般由消防水池和消防水泵房組成,形式有地下消防水池+地下消防水泵房、地下消防水池+地上消防水泵房、高位消防水池等。消防水池有效容積應滿足火災時最大消防需水量的要求;消防水泵應滿足最不利消防用水點的水量和水壓要求。建設在非建設用地上的消防水池,可以采用地上式裝配式一體消防給水泵站,具有安裝簡便、占地緊湊、方便使用等特點。
3.2.3 消防給水系統(tǒng)。
消防給水系統(tǒng)根據(jù)建(構)筑物的類型、耐火等級、規(guī)模等情況確定,農業(yè)項目中常見的系統(tǒng)有室內外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、固定消防水炮滅火系統(tǒng)。設計中應對各個單體是否設置,以及設置何種系統(tǒng)進行研究判別,這不僅涉及該單體本身,而且還關系整個場區(qū)消防管道系統(tǒng)和消防水源的設計。相比民用建筑,農業(yè)建筑消防設計宜適當簡化,可從減小設置消防給水系統(tǒng)的建筑規(guī)模、減少消防給水量、縮短火災時間3個方面,簡化消防給水設計范圍和消防水池的容積設計。
3.2.4 末端消防設施。除自動滅火系統(tǒng)的消防設施外,消防給水系統(tǒng)中的末端消防設施大多是由專業(yè)消防隊員和消防車使用,如室外消火栓、室內消火栓、水泵接合器、消防取水口等。因此農業(yè)項目的消防設計要結合考慮建設地點的市政消防救援機構的設置情況,目前我國大中城市已有較為健全的消防救援組織,但在廣大小城鎮(zhèn)和農村則公共消防基礎設施落后,火災撲救力量缺乏[9]。因此設計中應選擇適宜的末端消防設施,如巧用消防軟管卷盤、輕便消防水龍、分散式消防水箱、手提式/推車式滅火器等,方便建筑內的普通人員及時撲滅初期火災。
4 典型農業(yè)基本建設項目消防給水設計
4.1 溫室
以連棟溫室為例,其主要建材為玻璃、陽光板、鋼結構等,根據(jù)《連棟溫室建設標準》(NY/T 2970—2016)劃分:溫室/溫室群面積不大于1萬m2的為小型工程;面積介于1萬~10萬m2的為中型工程;面積不小于1萬m2的為大型工程。根據(jù)火災發(fā)生特點,同一時間內,一起火災的滅火所需用水量,與工程總面積無關,而是由工程中最大滅火需水量的建筑決定。因此,從消防給水設計來講,應該根據(jù)溫室的單棟面積,或者通過連廊連接的單個溫室群的面積來劃分。
參照《建筑設計防火規(guī)范》,建筑占地面積大于300 m2的廠房或倉庫就需要設置室內外消火栓,這對于生產(chǎn)性溫室來講,面積要求過為嚴格,可設計為單棟(或連廊連接的單個溫室群)建筑體積大于等于1萬m3的,按照丙類廠房、三級耐火等級設計室內外消火栓系統(tǒng),消防水量按照同等規(guī)模的工業(yè)建筑水量的50%計算;小于1萬m3的,僅設計輕便消防水龍,代替室內消火栓的功能。輕便消防水龍是在自來水供水管路上使用的由專用消防接口、水帶及水槍組成的一種小型簡便的噴水滅火設備,接在自來水管道上即可,簡單可行,普通人員均可使用,對于有效撲滅溫室初期火災具有明顯效果。
此外,隨著農業(yè)設施的大力推廣,溫室的功能也更加多樣化,對于展示類溫室、科研教學類溫室等具有公共建筑屬性的類型,因其人員流量大,室內設施多,科研實驗儀器貴重等因素,火災危險性更接近與公共建筑,因此建筑類別應以相應的民用建筑類別定性。
4.2 畜禽舍
農業(yè)項目中有大量畜禽舍類建設項目,包括羊舍、豬舍、牛舍、兔舍、梅花鹿舍等,建筑設計各不相同,有敞開式、半敞開式、封閉式等;甚至同一種舍,南北方地區(qū)建筑做法亦有差別。對于敞開式、半敞開式畜禽舍,可不設置室內消防給水系統(tǒng),依靠室外消防系統(tǒng)保護。對于封閉式畜禽舍,參照溫室設計,單棟體積大于等于1萬m3的,按照丁類廠房、三級耐火等級設計室內外消火栓系統(tǒng),消防水量按照同等規(guī)模的工業(yè)建筑水量的50%計算;小于1萬m3的,設計輕便消防水龍。
近期立體化養(yǎng)殖樓大量興建,高樓養(yǎng)豬、集約化經(jīng)營的生產(chǎn)模式,把“平面化”豬舍布局變成“立體式”,從消防設計角度來講,這不再是傳統(tǒng)豬舍,而是自動化工廠。應按照《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范》(GB 50974—2014)的廠房建筑要求,根據(jù)建筑體積、高度設計室外消火栓、室內消火栓系統(tǒng),高層建筑還應設計自動噴水滅火系統(tǒng)。
4.3 農業(yè)園區(qū) 一個完整的農業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)或農業(yè)科技園區(qū),單體建筑全部或部分包含:試驗辦公樓、食堂、宿舍、加工車間、倉庫、水泵房、鍋爐房、門衛(wèi)、溫室、畜禽舍等。以該類型的農業(yè)園區(qū)為例,詳細說明消防給水系統(tǒng)設計。園區(qū)建筑概況見表1,消防給水設計概況見表2。
經(jīng)過消防分析和計算,該園區(qū)消防用水量最大的建筑為倉庫,用水量為1 037 m3,因此應建設有效容積不小于1 037 m3的消防水池和配套消防水泵房、室外消防管網(wǎng)等基礎設施。同時可以看出,當園區(qū)內有民用建筑、工業(yè)建筑和農業(yè)設施時,農業(yè)設施的消防用水量并不大,因此園區(qū)消防設計雖然不以農業(yè)設施為準,但消防水量及消防管網(wǎng)完全可以覆蓋保障農業(yè)設施。
另外,一些以農業(yè)設施為主的農業(yè)園區(qū),只有少量而且規(guī)模很小的民用建筑,往往建在非建設用地上,但消防安全也應重視,可設置儲存一定水量的消防水池,保證火災時具有消防水源。各類農業(yè)設施的室內消防給水可以采用室內消火栓或輕便消防水龍;室外消防給水常見形式為消防水池+室外消火栓+管網(wǎng)+取水口,根據(jù)項目具體情況,也可以簡化為消防水池+取水口,保證取水口距園區(qū)最遠建筑的行走距離在150 m以內即可。
5 結語
十九大以來,我國實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,要求大力推進農村公共消防設施、消防力量和消防安全管理組織建設,改善農村消防安全條件[10],目前現(xiàn)代農業(yè)設施、農業(yè)產(chǎn)業(yè)園、示范園、農村“雙創(chuàng)”基地等正在如火如荼地建設,消防安全是各類項目的根本保證,除消防給水設計外,還應在農業(yè)建筑防火布局、建筑材料阻燃性能、科學管理控制用火、嚴格落實消防責任、普及消防安全知識等方面予以重視。建議盡快研究出臺農業(yè)建設項目的專項消防規(guī)范或消防標準,積極探索適宜農業(yè)工程的消防給水措施,規(guī)范、明確各類建設項目的消防給水設計要求;增強農業(yè)項目中消防規(guī)劃的重要性,建立健全農業(yè)工程中設計、施工、驗收、維護管理一體化消防體系,為全面實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供有力的安全支撐。
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