油气化工码头控制建筑设计分析

摘要：结合近几年来完成的油气化工码头的工程设计实例，总结码头特点，对码头控制楼的规模控制、功能设置、消防设计等进行阐述，提出相关的设计思路，供油气化工码头控制楼建筑设计参考。

关键词：油气化工码头;建筑设计;控制楼

近年来，我国油气化工码头发展迅速，此类码头呈现越来越大型化，专业化的发展趋势。同时相应的设计标准规范也在推陈出新，对油气化工码头的建筑设计也有了新定义，提出了新要求。

码头控制楼属于油气化工码头功能性强的重要建筑，由于其集控制、电气、给排水等专业用房于一身，更由于其综合性、功能性及标志性，在油气化工码头建设中越来越受到关注。建筑设计应本着“工艺先行，建筑整合”的原则，通过对工程特点、场地规划、工艺条件、业主需求等的综合分析、判断，来明确建筑创作目标和确定创作设计思路。

一、码头控制楼的规模控制和功能设置

总平面布置要求

根据《油气化工码头设计防火规范》[1]第4.2.7条的规定，不同功能的建(构)筑物与码头前沿线防火间距要求是不同的。在实际工程中，由于油气化工码头前方陆域场地有限，通常无法满足建(构)筑的建设位置要求，所以各功能性建(构)筑物一般多选址在码头后方引桥根部新建的水工平台或陆域上。结合码头管理和生产模式的要求，以节约经济成本造价为原则，各功能房间多选择尽量合并建设。

控制专业建筑要求

码头控制楼内控制专业的功能房间一般包括控制室、机柜室和UPS(不间断电源装置)室。控制室内布置有工艺操作台、消防控制操作台、工作站、火灾报警控制器、可燃气体控制器、显示装置等;机柜室设置有控制及通信专业的设备机柜;UPS室设置有不间断电源装置。控制室的房间面积根据操作台、工作站的设备数量及布置方式确定，机柜室的面积根据机柜的数量及尺寸确定，UPS室的面积根据设备尺寸、工作要求及安装、维护所需的空间确定。按照以上适当考虑预留扩展空间的原则，控制室的面积通常约60m2，机柜室的面积通常约40m2。各功能房间宜相邻布置，并设置联系门以方便人员进行设备维护;各房间门的设置需考虑设备进出的要求。各房间内铺设防静电地板，高度不宜小于300mm。

根据《油气化工码头设计防火规范》[1]第4.2.8条规定：

电气专业建筑要求

根据码头总平面布置和港区规划，油气化工码头一般距后方罐区超过1km，且用电负荷容量超过250kW，一般采用高压接入，需设置变电所。

油气化工码头一般以低压用电设备为主，按照相关国家、行业和地方标准规范对消防负荷用电的要求，一般需设置自备应急电源。建议变电所按有人值班设计。综上所述，变电所设置一般包括高压配电室、低压配电室、直流室、柴油发电机房或EPS室、电气值班室，若受场地条件制约，有些房间可合并设置。变电所各房间面积根据设备尺寸、布置方式、安装维护要求确定。

变电所一般与码头控制楼(室)合建。同时设计中兼顾变配电设备荷载偏大且需要方便安装维修的因素，变电所宜布置在建筑物首层。为保证变电所设置在非爆炸危险区域内，建议室内地坪抬高至少0.6m。

给排水专业建筑要求

根据码头装卸货物的火灾危险性类别、码头防火等级等条件，油气化工码头消防设施设置一般分为水冷却、泡沫灭火和干粉灭火三种方式。其中，水冷却灭火系统可依托后方陆域已有消防泵房提供水源，干粉灭火系统则在码头前沿设置干粉设备设施实现，而泡沫灭火系统需要在码头附近设置泡沫罐房来实现泡沫混合液的供给。

泡沫罐房内的消防设备主要有：泵入平衡压力式泡沫比例混合装置和泡沫液罐。码头装卸货物的种类、设计船型的吨级等因素影响了泡沫灭火系统消防设备的规格，也对泡沫罐房房间规模尺寸的确定起着决定作用。泡沫罐房多考虑与码头控制楼(室)合建且宜布置在建筑物首层。

辅助用房需求

根据工程实际使用需求，码头上还需要配置应急设备间、候工室、会议室、卫生间等房间。应急设备间供小型应急设备物资的储备。候工室根据装卸工人的人员数量适当考虑设置休息空间。卫生间等其他功能房间根据码头情况和业主需求按需配置。

以盘锦某港区液体化工泊位工程为例，控制楼建筑方案设计如下：

控制楼位于码头引桥根部的水工平台上，建设二层，长38.1m，宽13.9m，层高为4.5、4.2m，建筑高度9.6m，室内外高差0.9m，建筑面积1,059.2m2。建筑采用钢筋混凝土框架结构，蒸压加气混凝土砌块外墙和分隔墙。

建筑一层布置有低压配电室、高压配电室、柴油发电机房、直流室、电气值班室、应急设备间等;二层布置有控制室、机柜室、候工室、会议室等。其中控制室的窗户面向码头，满足《油气化工码头设计防火规范》[1]的视线开阔、便于监视和操作的要求。

二、消防安全设计

由于油气化工码头装卸货种的特殊危险性，建筑消防安全设计不仅要满足《建筑设计防火规范》、《建筑内部装修设计防火规范》等国家规范的基本要求，还应满足符合油气化工码头特点的行业标准要求。如根据《石油化工生产建筑设计规范》[2]第5.1.3条及第5.3.1条的要求，建筑物首层室内外高差不应小于600mm;根据《油气化工码头设计防火规范》[1]第4.3.2条的要求，工艺管道与消防水泵房、消防控制室、变配电间、泡沫间的间距小于15m时，朝向工艺管道一侧的外墙应采用无门窗的不燃烧体实体墙。

另外，在实际工程的消防审查中，我也曾遇到专家会提出关于面向码头装卸区规避设窗的意见。我认为探讨原则就是在满足国家现行标准规范的前提下，综合论述专家的意见和建议，合理优化设计方案。首先，根据《油气化工码头设计防火规范》[1]第4.2.8条规定控制室布置应符合视线开阔、便于监视和操作的要求，因此控制室需要面向码头设窗以便观察码头作业情况;其次，建筑设计需满足目前国家现行标准规范要求;最后，综合分析专家审查意见，优化方案设计，得出结论：在满足国家标准规范的前提下，建筑面向装卸区的窗户根据需要可以设置，但应考虑提高一定的安全措施。以盘锦某港区液化烃码头工程为例，在施工图消防设计文件专家审查意见中提到，考虑到液化烃码头属于防火等级为特级的油品码头，火灾危险性为甲A类，虽然码头综合用房(含控制室)至码头前沿满足70m的防火间距规范要求，但仍建议面向码头装卸区的窗户做不可开启的甲级防火抗爆窗，以上供大家设计参考。

三、绿色节能设计

通过设计合理的外观控制建筑体型系数、外墙及屋顶的保温隔热控制围护结构的传热耗热量、外门窗的密闭性能控制门窗缝隙的空气渗透耗热量等，来实现绿色生态建筑降低建筑能耗的目的。

码头控制楼房间主要以设备房间为主，候工或值班人员使用房间为辅。建筑类型定义为工业建筑，节能设计一般执行《工业建筑节能设计统一标准》。以日照某港区30万吨级原油码头的码头综合控制楼为例，建筑单体面积为954m2，候工室、开水房、卫生间的建筑面积之和为167.13m2，人员使用房间的建筑面积占比不足整个建筑单体面积的二分之一，所以建筑类型定义为工业建筑，节能设计执行《工业建筑节能设计统一标准》。但本着坚持贯彻以人为本的设计理念，提高人员使用环境的舒适度，考虑到日照地区属于寒冷地区，节能设计也参考了《公共建筑节能设计标准》。建筑外墙采用100厚燃烧性能A级的岩棉复合板保温，屋面采用100厚燃烧性能A级的泡沫玻璃板保温;外窗均采用密闭性能较高的断桥铝合金中空玻璃窗。

四、结语

码头控制楼一般为多层建筑，设备房间如变配电房间、泡沫罐房等多布置在建筑首层，控制室布置在面向码头方向的建筑顶层。

面向码头装卸区的门窗设计要考虑提高消防安全措施。

虽然码头控制楼属于功能性强的工业建筑，但设计也应充分考虑经济节能、绿色发展的设计理念，创造出更舒适更完善的油气化工码头建筑。

参考文献

中交水运规划设计院有限公司，交通运输部公安局.油气化工码头设计防火规范：JTS158-2019[S].北京：人民交通出版社，2019.

中石化宁波工程有限公司.石油化工生产建筑设计规范：SH/T3017-2013[S].北京：中国石化出版社，2014.