鍋爐房設計中常見的幾個問題

李琦波

（蘇州九城都市建筑設計有限公司，江蘇 蘇州215123）

1 鍋爐和熱水爐

在工程項目設計中，常會發(fā)現(xiàn)圖紙上的熱源機房有些標注為鍋爐房，有些標注為熱水機房，暖通設計師或給排水設計師也經常會選用熱水爐去代替鍋爐，以避免設計或日后運營中一些針對鍋爐的特殊要求（本文所提到的鍋爐和熱水爐均為燃氣鍋爐和燃氣熱水爐）。

1.1 鍋爐的定義

由于鍋爐房設計規(guī)范中未明確鍋爐的定義，筆者查詢了相關資料，其國務院令第549號文件，國務院關于《特種設備安全監(jiān)察條例》（國務院令第373號）的決定，第八章附則，第九十九條中提到：鍋爐是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數，并對外輸出熱能的設備，其范圍規(guī)定為容積大于或等于30L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或等于0.1MPa（表壓），且額定功率大于或等于0.1MW的承壓熱水鍋爐；有機熱載體鍋爐。對于常見的熱水鍋爐而言，額定熱功率大于100kW時才算鍋爐。

1.2 熱水爐的定義

根據上述規(guī)定，很多設計師認為，只要額定熱功率小于100kW就不算鍋爐，就可以當作熱水爐來設計。所以，實際工程中經常會發(fā)現(xiàn)熱源采用多臺99kW的燃氣熱水爐。然而，僅從額定熱功率的大小去判斷是不是鍋爐過于簡單，也不夠嚴謹，根據國質檢鍋函288號，關于實施《小型和常壓熱水鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)定》有關問題的通知，額定熱功率小于0.1MW，工作壓力僅來自自來水壓力，最大水容積不超過500L，出口水溫不超過90℃，有可靠溫控裝置、超溫超壓自動保護裝置、低水位自動保護裝置，出現(xiàn)異常自動切斷熱源，燃氣型熱水爐還應有斷氣自動保護裝置。符合上述要求時，才不屬于真正意義上所說的鍋爐，即才能納入熱水爐的范疇。

1.3 規(guī)范適用范圍

在確定設備為鍋爐后，還應該注意規(guī)范的適用范圍，GB 50041—2008《鍋爐房設計規(guī)范》第1.0.2條規(guī)定【1】，對于熱水鍋爐而言，該規(guī)范適用范圍為：單臺鍋爐額定熱功率為0.7～70MW、額定出口水壓為0.10～2.5MPa、額定出口水溫小于等于180℃。即小于0.7MW（1t）的鍋爐不適用于本規(guī)范。

1.4 熱水機房注意事項

實際項目設計中，雖然很多設計師采用100kW以下的熱水爐去代替鍋爐，但需要注意以下幾個問題：

1）泄爆措施不能少。關于這方面的文章很多，基本都是從燃氣泄漏引起爆炸的角度考慮。因此，設計時若采用100kW以下的熱水爐，也應該設置不小于機房面積10%的泄爆窗或泄爆井，以保證機房的安全。

2）機房的布置。GB 50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》（2018年版）【2】5.4.12條規(guī)定，鍋爐房不能布置在人員密集場所的上一層或下一層或貼鄰布置，對于熱水機房的布置應從安全角度出發(fā)。既然熱水機房也需要考慮泄爆，那么，熱水機房的布置就應該按照鍋爐房的要求布置，即熱水機房的上一層或下一層或貼鄰房間不應是人員密集場所。

2 鍋爐房布置

2.1 平面布置

GB 50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》（2018年版）第5.4.12條規(guī)定，鍋爐房應設置在首層或地下1層靠外墻部位，但常壓或負壓鍋爐可設置在地下2層。

鍋爐房嚴禁設置在主要疏散通道、安全出口、疏散樓梯的兩側。

當鍋爐房本身的高度超過1層樓的高度，可能要占2個樓層的高度，對于這樣的鍋爐房，只要空間上是1層布置，中間并沒有樓板隔成2層，不論它是否已深入到該建筑物地下第2層或地面第2層，都仍將其視為地下1層或地面首層。

2.2 直通室外

根據GB 50041—2008《鍋爐房設計規(guī)范》第4.3.7條規(guī)定，鍋爐房應設2個出入口，其中1個出入口應直通室外，GB 50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》（2018年版）第5.4.12條，在條文解釋中對“直通室外”有這樣的說明：“直通室外”是指疏散門不經過其他用途的房間或空間，直接開向室外或疏散門靠近室外出口，只經過1條距離較短的疏散走道直接到達室外。關于“距離較短”具體數據應由建筑專業(yè)確認。

2.3 人員密集處

GB 50041—2008《鍋爐房設計規(guī)范》和GB 50016—2014《建筑設計防火規(guī)范》（2018年版）中均提到，鍋爐房不能布置在人員密集場所的上1層或下1層或貼鄰布置，關于人員密集處的定義，規(guī)范之間略有不同。

1）《中華人民共和國消防法》第七十三條第四款規(guī)定：人員密集場所，是指公眾聚集場所，醫(yī)院的門診樓、病房樓，學校的教學樓、圖書館、食堂和集體宿舍，養(yǎng)老院，福利院，托兒所，幼兒園，公共圖書館的閱覽室，公共展覽館、博物館的展示廳，勞動密集型企業(yè)的生產加工車間和員工集體宿舍，旅游、宗教活動場所等。

2）GA 654—2006《人員密集場所消防安全管理》【3】第3.2條規(guī)定：人員聚集的室內場所。如：賓館、飯店等旅館，餐飲場所，商場、市場、超市等商店，體育場館，公共展覽館、博物館的展覽廳，金融證券交易場所，公共娛樂場所，醫(yī)院的門診樓、病房樓，老年人建筑、托兒所、幼兒園，學校的教學樓、圖書館和集體宿舍，公共圖書館的閱覽室，客運車站、碼頭、民用機場的候車、候船、候機廳（樓），人員密集的生產加工車間、員工集體宿舍等。

3）GB 50041—2008《鍋爐房設計規(guī)范》第2.0.32條規(guī)定：人員密集場所指會議室、觀眾廳、教室、公共浴室、餐廳、醫(yī)院、商場、托兒所和候車室等。

4）GB 50016—2006《建筑設計防火規(guī)范》（2018年版）中提及：人員密集場所是指同一時間聚集超過50人的場所。另外，很多地區(qū)在安全責任事故中，規(guī)定死亡3人及3人以上作為重大安全責任事故。因此，在鍋爐房布置時，不能簡單地從房間功能或人數來判定是否為人員密集場所，而應從事故發(fā)生時，對人員的傷亡程度去判定。一般設計中可與鍋爐房相鄰布置的房間類型有：汽車庫、儲藏間、工具間、設備用房等。如果鍋爐房布置確有困難，無法避開人員密集場所，設計中經常會用到1種方法：設置架空層，如一些商業(yè)綜合體，鍋爐房布置在屋頂，下層為商業(yè)區(qū)，可將鍋爐房抬高，在鍋爐房和屋面樓板之間形成1個架空層，如圖1所示。

圖1 某綜合體屋頂鍋爐房底部設置架空層

3 鍋爐房的煙囪

3.1 煙囪的高度

鍋爐房設計中，關于煙囪應高出屋面的具體數值，一直以來都沒有明確的說法，筆者查閱了很多資料，常見的規(guī)定如下：

1）鍋爐煙囪高度應按批準的環(huán)境影響報告書（表）要求確定，但不得低于8m，并滿足地方標準的要求【4】。

2）平屋面伸出高度不得小于0.6m，且不得低于女兒墻的高度【5】。

3）文獻【4】規(guī)定，新建鍋爐房煙囪周圍半徑200m距離內有建筑物時，其煙囪應高出最高建筑物3m以上。

筆者認為，煙囪盡量通往主樓排放，高出屋面至少0.6m且高出女兒墻，具體高出屋面的高度以及是否可通往裙樓排放還應以咨詢項目當地的環(huán)評部門為準。另外，煙囪的高度還應該滿足煙氣的排放動力要求，即抽力大于阻力，若有水平管道，一般要求煙囪的垂直高度大于煙囪的水平長度，且要求煙囪的水平長度不大于6m。

3.2 煙囪合用

對于一些公建項目，暖通和給排水均需設置鍋爐，有些項目是各專業(yè)分別設置各自的鍋爐，有些項目是各專業(yè)合用1臺或多臺鍋爐，這樣就存在煙囪合用的問題。筆者結合實際項目以及查閱相關資料后，總結如下：

1）不同專業(yè)的鍋爐，煙囪不宜合用。

2）不同燃料的鍋爐，煙囪不宜合用。

3）正壓燃燒和負壓燃燒的鍋爐，煙囪不宜合用。

4）煙囪高度小于20m，建議每臺鍋爐獨立設置煙囪，否則，會引起煙氣倒流入不運行的鍋爐內部，導致冷凝水腐蝕鍋爐。

若多臺鍋爐共用煙囪時，每根支管應設置止回閥，且共用煙囪的尺寸應能保證煙氣的順利排放，一般經驗值為共用煙囪的截面積應為各分支煙囪的截面積之和的1.2倍。若自然抽力不滿足要求時，還應設置抽風控制器等措施。

4 其他注意事項

1）鍋爐房大多數情況設置在地下室，建筑在布置鍋爐房時還應考慮設備的安裝和檢修更換問題，應在鍋爐房的頂部預留設備吊裝孔，如果吊裝孔設置在鍋爐房以外的區(qū)域或從汽車坡道進出，還應考慮從進出口到鍋爐房之間運輸通道的地面荷載，吊裝孔的尺寸一般比機器尺寸大800mm，鍋爐房內鍋爐擺放位置的上方需要設置吊鉤（預埋在頂板內），設備吊裝孔可兼作泄爆口，如圖2所示。

圖2 某項目地下鍋爐房吊裝孔兼做泄爆口

2）鍋爐房內的值班室需要設置空調和新風。

3）鍋爐房的排污水應先排至排污降溫池，將排污水降至40℃以下方可排入下水道。

4）鍋爐房的供熱系統(tǒng)應設置氣候補償器。

5）事故排風機不能設置在地下室，土建風井內應內襯金屬風管，風機采用防爆型。

6）計算補風量時，應包含空氣的燃燒量，可按每立方天然氣需要15m3/h空氣計算。

7）為了保證爐內燃氣壓力以及煙氣的順利排放，鍋爐房一般需要維持0～5Pa的微正壓，還有一種觀點認為，燃氣鍋爐房應該維持微負壓，防止燃氣泄漏擴散到周邊房間。筆者認為，在保證煙氣排放及燃氣燃燒正常的情況下，鍋爐房還是應該盡量滿足微負壓。

5 結語

在實際工程項目中，一方面由于建筑類型、平面布局多種多樣，另一方面鍋爐產品形式五花八門，如常壓鍋爐、真空鍋爐、承壓鍋爐、燃氣爐、模塊鍋爐等，而規(guī)范又不可能面面俱到，因此在鍋爐房設計中，設計人員需要針對具體情況具體分析，除了要滿足本專業(yè)的設計要求外，還應從消防、安全、環(huán)保等角度綜合考慮鍋爐房的布置和設計，使鍋爐房的設計滿足以人為本的設計原則，更好地為人們生活或生產服務。