火力发电厂设计在执行美国标准时建筑物使用分类

火力发电厂设计在执行美国标准时建筑物使用分类

吕国彦

（山东电力建设第三工程有限公司工程咨询院  青岛  266100）

摘要：通过解读美国规范标准，对火力发电厂中涉及到的建筑物使用分类进行分析。通过本文论证，为以后类似工程提供参考。

关键词：火力发电厂；美国标准；使用分类

1. 引言

美国设计规范作为国际工程设计中最主流的规范体系，深得广大业主认可。建筑物的使用分类是设计工作开始的基础，只有准确界定才能进行下一步的设计工作。本文以2018版的美国规范《International Building Code》（以下简称“IBC”）为分类依据。

2. 使用分类（classification for occupancy）

在国内建筑分类通常分为工业和民用建筑，而民用建筑又分为居住和公共建筑；在美国标准中，建筑分类更为细化。分类可根据IBC中SECTION 302条确定，分为公建聚集类（Assembly）、商业运营类（Business）、教育类（Educational）、 生产类 （Factory and Industrial）、高危类（High Hazard）、 公共机构类（Institutional）、 贸易类（Mercantile）、居住类（Residential）、仓储类（Storage）和设施及其他类（Utility and Miscellaneous）。同时在IBC中402~426条，根据各分类中特殊使用功能（SPECIAL DETAILED REQUIREMENTS），细化分类为高层建筑、中庭、地下建筑、电影放映间等等。

本文只说明在火力发电厂设计时常用建筑物的使用分类，对教育类（Educational）、公共机构类（Institutional）、贸易类（Mercantile）、设施及其他类和特殊使用功能的建构筑物，本文不再赘述。

3. 公建聚集类（Assembly，Group A）

用于市政、社会、宗教、娱乐、饮食或等待运输等目的有聚集人员的建筑物。上述空间内使用人数少于50人的应定义为商业运营类(Group B)。

设置在其它使用功能建筑物内的聚集使用空间，当使用人数小于50人或建筑面积小于70m2时，应定义为商业类运营或归属于所在建筑物。

公建聚集类又细分为Groups A-1 , A-2, A-3, A-4和A-5等5个类别：

1）Group A-1用房为用于制作和观看表演艺术或电影的组合用途，通常设有固定座位，包括但不限于：影剧院、交响乐及音乐厅、带观众剧场的广电演播室等。

2）Group A-2用房为用于餐饮消费而聚集的场所，包括但不限于：宴会厅、 赌场(博彩区)、夜总会、餐厅、自助餐厅及类似的餐饮设施(包括相关的商业厨房)。

3）Group A-3用房为用作宗教、康乐或娱乐的场所，以及A组别中未分类的其他聚集场所，包括但不限于:电子游乐场、美术馆、保龄球馆、社区办公、法庭、不含餐饮的舞厅、展览馆、殡仪馆、有公共参观通道的温室、无观众席的健身房/室内游泳池/室内网球场、演讲厅、图书馆、博物馆、宗教场所 、游泳池和台球房、候车室（候机楼）等。

4）Group A-4用房为用于观看室内体育赛事且设有观众席的场所，包括但不限于:竞技场、滑冰场、游泳池、网球场等。

5） Group A-5用房为用于参与或观看户外活动的场所，包括但不限于:游乐园、露天看台、体育场等、

4. 商业运营类（Business，Group B）

用于办公室、专业或服务类型的事务，包括记录和帐户的存储。商业运营包括但不限于:

1)航空控制塔、无病房的医疗门诊、动物医院和收容所、银行、理发店和美容院、洗车行、市政管理部门、洗衣店、学习电子数据处理的12年级以上学生场所。

2)不超过232m2且不带餐厅、自助餐厅和类似的餐饮设施的食品加工场所和商业厨房。

3)测试和研究的实验室、机动车展厅、邮局 、印刷社、广播和电视台、电话局。

4)建筑师、律师、牙医、医生、工程师等专业服务场所。

5)不是学校（或学术项目）的培训和技能发展场所，包括但不限于：不分年龄的辅导中心，武术工作室、体操和类似的场所。

5. 工业类（Factory，Group F）

将建筑物用于不属于高危险组使用的装配、拆卸、制造、修整、制造、包装、修理或加工作业。根据危险性质，又分为Group F-1和Group F-2。

1）不属于F-2低危险工业用途分类的，应归入F-1普通危险类，包括但不限于：

不含修理功能的飞机制造、 运动器材、机动车辆、面包店、酒精含量超过16%的饮料、自行车、船 、扫帚和刷子、商业机器 、相机及摄影器材、帆布或类似织物、地毯生产和清洁 、服装、建筑及农业机械、消毒剂、干洗和染色、发电厂、电子产品 、发动机(包括重建)、超过232m2且与餐厅、自助餐厅及类似餐饮设施无关的食品加工企业及商业厨房、家具厂、麻产品、、洗衣店、皮革产品、机械 、金属、木制品(窗框和门)、无观众的电影和电视拍摄、乐器 、光学产品、造纸厂或造纸品、胶卷、塑料制品、印刷和出版、休闲车、垃圾焚烧、鞋子、肥皂和洗涤剂、纺织品、烟草、拖车、室内装璜、木材及蒸馏、木工及橱柜加工。

2）在加工、包装或加工过程中不涉及重大火灾危险的不燃材料的制造或制造，应归入F-2的类别，并包括但不限于：酒精含量不超过16%的饮料、砖和砌筑、陶瓷产品、铸造厂、玻璃制品、石膏、冰、金属制品制造及组装。

6. 高危险类（High-hazard，Group H）

涉及制造、加工、生产或存储构成对身体或健康危害的材料数量，超过第414节规定允许数量的建（构）筑物。危险类别划分为1~5级。危险品存储或使用在屋顶或露台上，应当归类为户外储存或使用。

7.1  Group H-1

含有爆炸危险材料的建（构）筑物，该等材料应包括但不限于以下内容:

易爆的自燃的材料、炸药、有机过氧化物和无法归类的爆炸物、Class 4级氧化剂、反应性不稳定的材料（Class 3类可爆炸和 Class 4类）。

7.2  Group H-2

含有引起爆燃危险或加速燃烧造成危险的材料的建筑物和构筑物应归入H- 2类。这样的材料应包括，但不限于以下:

1)Class I，II or IIIA类易燃或可燃液体，在常开的容器或系统中，或在封闭的容器且每平方英寸压力超过103.4kPa的系统中。

2)可燃性粉尘的制造、产生或使用，其浓度和条件会造成第414.1.3条中规定的火灾或爆炸危险

3)易燃的低温液体、易燃气体、Class I类有机过氧化物

4)Class 3类氧化剂，在常开的容器或系统中，或在密闭的容器或每平方英寸压力超过103 kPa的系统中。

5)不易爆炸但可自燃液体、固体和气体。

6)Class 3类不易爆炸的反应性不稳定材料、 Class 3类与水反应的的材料。

7.3  Group H-3

含有易于燃烧或具有物理危险的材料的建（筑）筑物，该等材料应包括但不限于以下内容:

1)在压力≤103.4 kPa/英寸2封闭的系统中，Class I，II or IIIA类易燃或可燃液体。

2)基于第414.1.3节要求，制造、产生或使用浓度和条件会产生火灾或爆炸危险的易燃纤维，但密捆棉除外。

3)普通C类的消费烟花、氧化的低温流体 、易燃固体、 Class II和III类有机过氧化物、 Class 2级氧化剂

4)在压力≤103 kPa/英寸2封闭的系统中的Class 3类氧化剂。

5)氧化气体、Class 2类反应性不稳定材料、Class 2类遇水反应的的材料，

7.4  Group H-4

含有有害健康材料的建（构）筑物，该材料应包括但不限于以下内容: 腐蚀和有毒性物质

7.5  Group H-5

使用危险生产材料(HPM)，且材料总量超过表307.1(1)和表307.1(2)所列材料的半导体制造和研发的设施及场所，该等设施和场所应按照第415.10条的规定设计和建造。

当建（构）筑物含有多个H-1~H-4类材料时，应当符合每一个分类的规程要求。

7. 居住类（Residential，Group R）

指用于睡眠目的的建筑物，分为4个子类别。

1)Group R-1，指含有主要为临时居住睡眠单元的建筑物，包括:10人以上的临时宿舍和生活场所、 短期居住的旅馆和汽车旅馆

2)Group R-2，指包含睡眠单元或两个以上的居住单元的场所，其中居住者主要是永久性的，包括：公寓式旅馆、16人以上的非临时居住设施、非临时寄宿用房、女修道院、学生宿舍、兄弟会和联谊会、修道院、长期居住的宾馆和汽车旅馆、生活/工作单元、分时度假房产。

3)Group R-3，使用人主要为永久性的，不属于R-1、R-2、R-4或Group I类用途的场所，包括:不超过两个居住单元的建筑物、为接受护理的五人或更少的人提供住宿的护理设施、居住人数不超过16人非临时居住设施、非临时寄宿用房、女修道院、学生宿舍、兄弟会和联谊会、修道院、10人以上的非临时居住设施和寄宿用房、不多于五间客房且使用人数不超过10人的临时寄宿房屋

4)Group R-4，5~16名接受监护的人，在没有任何协助或在有限的口头或身体协助的情况下，能够对紧急情况作出反应以完成疏散的建筑物。包括但不限于：酒精和毒品中心、辅助生活设施、护理设施、群体家庭、中途宿舍、住宿和护理设施、社会康复设施。

8. 存储类（Storage，Group S）

指用于不被归类为高危险使用分类的存储建筑，分为2个子类别。

1)Group S-1，存储普通危险的物资，指用作存储不属S-2类用途物品的建筑物，包括但不限于以下存储设施:

二级和三级的气溶胶产品、贮存及维修用的飞机库、布和纸的包裹、竹子和藤、篮子、帆布和皮革的皮带、卷或包的书和纸、靴子和鞋子、包括带布盖或珍珠或骨头的钮扣、纸板和纸板箱、服装和羊毛服装、绳索、干船贮存(室内)、家具、皮草、胶水或浆糊、谷物、除合成塑料外的牛角和梳子、皮革、油毡、木材、照片雕刻、弹性地板、 小型自助储存设施、丝绸、肥皂、糖、散装贮存的轮胎、烟草（雪茄、香烟和鼻烟）、家具和床垫、蜡烛和符合表307.1(1)所列危险物料最大允许数量的汽车修理厂(见第406.8条)

2)Group S-2，存储低危险的物资，包括用于存放不可燃材料的建筑物，例如用木托盘或纸盒存放产品等，或者用纸包裹着。这些产品允许有少量的塑料装饰，如旋钮、把手或薄膜包装。S-2组储存用途包括但不限于下列储存:

石棉、用金属（玻璃或陶瓷）容器盛装不超过16%酒精的饮料、袋装水泥、粉笔和蜡笔、在无蜡涂层纸容器中的乳制品、干电池、电线圈、电机、空罐、食品、不易燃容器中的食品、在非塑料托盘或容器中的新鲜水果和蔬菜、冷冻食品、玻璃、空的玻璃瓶或装满不易燃液体、石膏板、惰性颜料、象牙、肉、金属柜、带塑料顶部和装饰的金属桌子、金属零件、金属、镜子、充油及其它类型的配电变压器、开放或封闭式的车库、瓷器和陶器、炉灶、滑石和皂石、洗衣机和烘干机等。

在CHAPTER 4章节中，对室内外购物中心、高层建筑、中庭、机动车停车场、娱乐设施和地下建筑等等，均有特殊规定，本文不再赘述。

9. 多功能建筑

当一个建筑物有多个使用分类可视为多功能建筑。

1）混合使用类型

当疏散通道从一个使用类型横穿另外一个使用类型，多功能使用建筑应视为混合使用建筑，该建筑物应符合有关使用分类的最严格的要求。

例外情况：当商业、办公运营、工业或仓储等使用类型附属于另外一个使用类型，则使用区域允许被视为主要使用类型的一部分，并应遵守适用于主要使用类型规定。

2）独立使用类型

每一部分使用分类遵守各自的规定，使用分类之间用防火隔墙完全分开，防火隔墙耐火极限按IBC-2018中表508.4执行。

10. 火电厂常用建筑物使用分类

主厂房（汽机房、除氧间、集中控制楼、煤仓间、锅炉房）：GROUP F-1

脱硫控制楼、屋内卸煤装置、碎煤机室、转运站及配煤楼、封闭式运煤栈桥、运煤隧道、筒仓、干煤棚、解冻室、室内贮煤场、屋内配电装置楼（内有每台充油量≤60kg的设备）、启动锅炉房、空气压缩机室（有润滑油）、热工/电气/金属试验室、天桥（下面设置电缆夹层时）、变压器检修间：GROUP F-1

吸风机室、增压风机室、脱硫工艺楼、水泵房、灰浆（灰渣）泵房、稳定剂室、加药设备室、进水建筑物、化学水处理室、循环水处理室、空气压缩机室（无润滑油或不喷油螺杆式）、天桥、雨水/污（废）水泵房、检修车间：GROUP F-2

供氢站、特种材料库（燃煤）：Group H-2

供/卸油泵房及栈台（柴油、重油、渣油）、油处理室、油浸变压器室、屋内配电装置楼（内有每台充油量＞60kg的设备）、柴油发电机房：Group H-3

一般材料库、材料棚库：Group S-2

机车库、推煤机库、消防车库：Group S-1

办公楼、门卫室、使用人数≤50人的食堂：Group B

使用人数>50人的食堂：Group A-2

超过10人的招待所： R-1

超过16人的宿舍：Group R-2

11. 参考文献

美国International Building Code- 2018Edition（简称“IBC”）

《火力发电厂与变电站设计防火标准》  GB50229-2019

作者简介：

吕国彦（1971-），男，高级工程师，从事国内外常规火电和新能源电站设计工作。