科研建筑是進(jìn)行科研活動(dòng)的建筑空間和場(chǎng)所。科研建筑內(nèi)有以辦公空間為主開展科研活動(dòng)的辦公區(qū)域；有以科研展示空間為主體，用于陳列、展覽有關(guān)科研研究和實(shí)驗(yàn)成果的展覽區(qū)；有以科研教學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的科研教學(xué)區(qū)和以科研實(shí)驗(yàn)空間為主的科研區(qū)。由于科學(xué)實(shí)驗(yàn)自身固有的高風(fēng)險(xiǎn)性與科研建筑內(nèi)普遍存在的用房擁擠、人員多、雜且流動(dòng)性大的高復(fù)雜性矛盾日益突出，安全事故時(shí)有發(fā)生，安全工作面臨著巨大的壓力和挑戰(zhàn)。

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科研實(shí)驗(yàn)室氣瓶普遍存在現(xiàn)狀

丨目前在很多科研單位，科研人員從事科研項(xiàng)目復(fù)雜、人員流動(dòng)性大、前期科研建筑物設(shè)計(jì)不充分等因素造成科研實(shí)驗(yàn)區(qū)安全隱患較多，特別是供精密儀器使用，作為載氣或燃燒氣等的氣瓶，其放置就顯得尤為重要！現(xiàn)在很多鋼瓶設(shè)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，不分氣體種類、氣瓶數(shù)量全部放在自己的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，占用實(shí)驗(yàn)室有效空間、用氣浪費(fèi)，關(guān)鍵是存在安全隱患。

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參考標(biāo)準(zhǔn)

?GB 50016-2014（2018年版）

 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

?JGJ 91-2019 

 《科研建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

?GB 50116-2013 

 《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

03

氣瓶的設(shè)置

3.1氣瓶放置原則

對(duì)日用氣量不超過一瓶的氣體，室內(nèi)可放置一個(gè)該種氣體的氣瓶，但氣瓶應(yīng)有安全防護(hù)措施【1】，易燃易爆及有毒氣體應(yīng)考慮防爆氣瓶柜、濃度報(bào)警及聯(lián)動(dòng)排風(fēng)；按照《科研建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求，各種氣源宜采用集中供應(yīng)方式，氣源站宜為獨(dú)立建筑。氣瓶應(yīng)放在主體建筑物之外的氣瓶存放間。

3.2氣瓶間設(shè)置安全要求

?氧氣氣源站宜布置成獨(dú)立單層建筑物，耐火等級(jí)不低于二級(jí)，如與其它建構(gòu)筑物毗鄰，其毗鄰的墻應(yīng)為耐火極限不低于1.50小時(shí)的無門、窗、洞的防火墻，且至少應(yīng)設(shè)一個(gè)直通室外的門。

?氮?dú)?、二氧化碳、氧化亞氮等氣體可設(shè)在不低于三級(jí)耐火等級(jí)建筑內(nèi)的靠外墻處，并應(yīng)采用耐火極限不低于1.50小時(shí)的墻和丙級(jí)防火門與建筑物的其它部分隔開。

?氫氣、乙炔、甲烷等可燃?xì)怏w宜布置成獨(dú)立建筑物，耐火等級(jí)、泄壓面積等應(yīng)滿足相關(guān)要求，不得設(shè)在地下或半地下建筑內(nèi)。

小結(jié)：氣瓶間單獨(dú)設(shè)置時(shí)不應(yīng)設(shè)在主建筑物內(nèi)，不應(yīng)設(shè)在主入口側(cè)；使用氣瓶氣的房間宜布置在靠近氣瓶間的一側(cè)。可燃?xì)怏w氣瓶與助燃?xì)怏w的氣瓶應(yīng)布置在不同的氣瓶間。

3.3氣瓶間的設(shè)計(jì)要求

?當(dāng)氣瓶間與主建筑物貼鄰布置時(shí)，隔墻應(yīng)為鋼筋混凝土墻；

?宜采用半敞開式設(shè)計(jì)，應(yīng)保持良好的自然通風(fēng)，可燃?xì)怏w氣瓶間應(yīng)有不小于6次/h，事故時(shí)不少于12次/h的通風(fēng)措施；

?氣瓶間應(yīng)采取遮陽防曬措施；

?氣瓶間建筑的防爆設(shè)計(jì)應(yīng)符合 GB 50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 的相關(guān)規(guī)定；

?氣瓶間內(nèi)地面應(yīng)考慮防靜電，開關(guān)、燈具等應(yīng)為防爆；

?氣瓶間應(yīng)設(shè)相應(yīng)的濃度報(bào)警，在氫氣氣瓶間設(shè)氫氣濃度報(bào)警儀、在乙炔氣瓶間設(shè)乙炔濃度報(bào)警儀、在氮?dú)獾榷栊詺怏w氣瓶間設(shè)氧氣濃度報(bào)警儀；

?對(duì)于氫氣和由于探測(cè)氣體密度小于空氣密度，可燃?xì)怏w探測(cè)器應(yīng)設(shè)置在被保護(hù)空間的頂部，如果氣瓶間設(shè)置的層高高且相對(duì)封閉空間，則需要在靠近釋放源的上方和空間頂部易于積聚氣體的地方都應(yīng)考慮設(shè)可燃?xì)怏w探測(cè)器；氧氣探測(cè)器設(shè)置高度在1.5-2.0米。

04

氣路的設(shè)計(jì)

4.1室內(nèi)氣體管道間距

室內(nèi)氣體管道間距應(yīng)滿足下表。

4.2一般要求

氣瓶管道設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

?鋼瓶氣體輸送主管宜采用外徑 3/8in（視儀器數(shù)量而定）的管道，支管應(yīng)采用外徑 1/4in 的管道，支管終端設(shè)控制閥；控制閥后宜采用外徑 1/8in 的管道與氣相色譜儀等儀器連接，或視連接儀器的要求而定；

?引至設(shè)備臺(tái)的管道應(yīng)固定在設(shè)備臺(tái)上或設(shè)備臺(tái)附近；

?氫氣、氧氣、乙炔氣管道所用管件和儀表應(yīng)是適用于該介質(zhì)的專用產(chǎn)品，不得代用；乙炔管道的閥門和附件不得采用純銅質(zhì)材料和70%的銅合金；氣路中閥門與氧氣接觸部分應(yīng)采用非燃燒材料，其密封圈應(yīng)采用有色金屬、不銹鋼及聚四氟乙烯等材料，填料應(yīng)采用經(jīng)除油處理的石墨石棉或聚四氟乙烯；

?氣體管道應(yīng)采用焊接連接，可燃?xì)怏w管道不應(yīng)采用螺紋連接，高純氣體管道應(yīng)采用承插焊接；

?氫氣、乙炔等易燃易爆氣體管道不得穿越與其使用無關(guān)的房間；可燃?xì)怏w及助燃?xì)怏w的管道不宜穿過不使用該種氣體的房間，當(dāng)必須穿過時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施；

?管道與設(shè)備的連接段宜采用金屬軟管；當(dāng)采用非金屬軟管時(shí)，宜采用聚四氟乙烯管、聚氯乙烯管。

?引入室內(nèi)的各種氣體管道及支管宜明敷；當(dāng)管道井、管道技術(shù)層內(nèi)敷設(shè)有可燃?xì)怏w管道時(shí)，應(yīng)有6次/h，事故時(shí)不少于12次/h的通風(fēng)措施；

?可燃?xì)怏w及助燃?xì)怏w的管道放散管應(yīng)引至室外并高出屋脊1米，放散管應(yīng)設(shè)有防雷措施。

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案例分析

這張照片是某高?；瘜W(xué)類實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀，從圖中我們可以看到該實(shí)驗(yàn)室有氣路也有氣瓶，是精密儀器實(shí)驗(yàn)房間，圖中顯示該房間放置有氣瓶，且不止一瓶，本身已違反規(guī)范中不可以超過一瓶氣瓶的要求，氣瓶未牢固固定，未考慮將其直立固定在專用支架上，氣體種類應(yīng)標(biāo)明，氣瓶上應(yīng)設(shè)置“使用中”和“未使用”標(biāo)識(shí)，不使用時(shí)應(yīng)安裝上安全保護(hù)帽。

此外再看氣路，從圖中可以看到氣路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的很差，亂是表面現(xiàn)象，其實(shí)很多都不滿足規(guī)范要求，氣路引至設(shè)備臺(tái)的管道應(yīng)固定在設(shè)備臺(tái)上或設(shè)備臺(tái)附近，可以考慮設(shè)功能柱等來固定管線；當(dāng)氣體管道穿過墻體或樓板時(shí)，應(yīng)從預(yù)埋套管內(nèi)穿過，經(jīng)過套管的部位不應(yīng)有焊縫。管道與套管之間應(yīng)采用不燃材料嚴(yán)密封堵，由于是隱蔽工程，故安裝時(shí)一定要注意看是否滿足要求。

該實(shí)驗(yàn)室看不到相應(yīng)的濃度報(bào)警和通風(fēng)設(shè)施，氣相色譜室肯定會(huì)用氫氣，故一定要考慮設(shè)氫氣濃度報(bào)警儀，在色譜上方設(shè)排氣罩。