二、基本要求

（一）适用范围

适用于存在可燃气体、蒸汽空气混合物或粉尘空气混合物的爆炸性环境中的各类工业设施，如化工、石油、天然气开采与加工等领域内的操作控制室、分析仪器间、变配电室等需要设置小型工作空间且采用正压防爆技术的建筑物。

（二）安全等级确定

根据GB/T3836.15《爆炸性环境第15部分：由正压外壳“p”保护的设备》等相关标准，结合实际使用场景中可能出现的最大爆炸压力（Pmax）、最小点燃能量（MIE）等因素确定正压型防爆小屋的安全等级。一般分为IIC级、IIA级和IIB级，其中IIC级适用于最危险的气体环境。

三、结构设计

（一）墙体与屋顶

1.材料选择

墙体应采用不燃或难燃材料，如钢筋混凝土、防火砖等。对于一些特殊需求，也可采用具有一定强度和耐火性能的复合板材，但必须经过严格的防火测试。

屋顶材料同样要满足防火要求，并且要考虑防水、保温隔热等功能。例如，在寒冷地区，可采用双层彩钢板夹岩棉的形式，既保证了结构强度，又具有良好的保温效果。

2.密封性

所有墙体和屋顶的接缝处应进行严格的密封处理，防止外界爆炸性气体或粉尘渗入。可以采用密封胶条、密封垫片等密封材料，密封材料应具有良好的弹性和耐久性，能够适应一定的温度变化和机械变形。

（二）门窗

1.门的设计

门应采用坚固的金属材质，如钢质防火门。其厚度应根据安全等级要求确定，门框与墙体之间应紧密连接，安装时要预留足够的密封空间，采用多道密封措施，如密封胶条、密封毛毡等组合使用，确保门关闭后完全密封。

门的开启方向应向外开，以便在紧急情况下人员能够快速疏散。同时，门上应配备可靠的锁具，防止未经授权人员进入。

2.窗的设计

窗户应采用防爆玻璃，这种玻璃具有高强度、耐冲击的特点，即使受到爆炸冲击波也不会破碎飞溅造成二次伤害。窗户的尺寸不宜过大，以减少外部危险物质进入的风险。并且，窗户与墙体之间的连接部位也要进行密封处理，如采用密封胶进行密封。

（三）地面

1.材料与构造

地面应采用防静电、耐磨、耐腐蚀的材料，如防静电地板、环氧树脂自流平地面等。对于有特殊承重要求的区域，可在地面下设置钢筋混凝土基础，以增加承载能力。

地面应有一定的坡度（一般为1%2%），便于排水，防止积水滋生细菌或影响设备正常运行。

四、通风系统设计

（一）正压形成原理

通过向防爆小屋内持续输入一定量的新鲜空气（或其他惰性气体），使室内压力始终高于室外压力，从而阻止外界爆炸性气体或粉尘进入。当室内压力达到设定值时，多余的气体通过排气口排出，保持室内压力稳定在一个安全范围内。

（二）通风系统组成

1.进风系统

进风口应设置在远离爆炸性气体源的位置，如建筑物的上风侧。进风口处应安装过滤器，去除空气中的灰尘、杂质等，防止堵塞通风管道或污染室内环境。对于含有腐蚀性气体的环境，过滤器还应具备防腐蚀功能。

进风机的选择要根据防爆小屋的体积、换气次数（一般为每小时1020次）等参数确定。进风机应采用防爆型电机，其防护等级应符合相关标准要求，如IP54以上。

2.排风系统

排风口应设置在防爆小屋的顶部或侧面较高位置，以便及时排出室内多余的气体。排风口处也应安装过滤装置，防止室内可能存在的有害物质排放到外界环境中。

排风机同样采用防爆型，其功率和风量应与进风机相匹配，以保证室内压力的稳定。同时，排风机应具有自动调节功能，根据室内压力的变化调整风量，确保正压状态。

（三）压力监测与控制

1.压力传感器安装

在防爆小屋内部合适的位置安装压力传感器，用于实时监测室内压力。压力传感器应具有高精度、稳定性好、抗干扰能力强的特点，其测量范围应覆盖正常的正压范围（一般为50200Pa）。

2.控制系统逻辑

当室内压力低于设定的最低限值时，控制系统应立即启动进风机加大进风量；当压力高于最高限值时，则减小进风量或增大排风量。如果出现故障导致无法维持正压状态，控制系统应发出报警信号，并采取相应的安全措施，如切断电源等，防止危险发生。

五、电气系统设计

（一）电气设备选型

1.防爆灯具

防爆小屋内的照明灯具应选用符合防爆标准的LED灯或其他类型的防爆灯具。这些灯具应具有良好的散热性能，避免因过热引发火灾或爆炸风险。灯具的安装高度应根据实际需求确定，既要保证充足的照明亮度，又要方便维护检修。

2.防爆插座与开关

插座和开关是电气系统中常见的部件，在防爆小屋内应采用隔爆型或增安型产品。插座的额定电流应满足所连接设备的需求，开关的操作方式应简单可靠，避免误操作。同时，插座和开关的安装位置应合理，方便使用且不影响其他设备的布局。

3.其他电气设备

对于其他电气设备，如电动机、变压器等，也应按照防爆要求进行选型。电动机应采用防爆型电机，其防护等级和绝缘等级应符合相关规定；变压器应选择干式变压器，并且安装在专门的防爆柜内，以提高安全性。

（二）电缆敷设

1.电缆类型选择

电缆应采用具有阻燃、耐火性能的电缆，如矿物绝缘电缆或低烟无卤阻燃电缆。这类电缆在遇到火灾时不会产生大量有毒烟雾，减少了对人员的危害。

2.敷设方式

电缆敷设应采用穿管敷设的方式，钢管应采用厚壁镀锌钢管，其两端应进行密封处理，防止爆炸性气体或粉尘进入管内。电缆管的弯曲半径应符合规定，避免损坏电缆绝缘层。同时，电缆敷设路径应尽量短直，减少不必要的转弯和交叉，方便检修维护。

（三）接地与等电位联结

1.接地系统建立

正压型防爆小屋应建立完善的接地系统，将所有电气设备的金属外壳、金属结构件等进行可靠接地。接地电阻应小于4Ω，以确保在发生雷击、漏电等故障时，能够迅速将电流导入大地，保护人员和设备安全。

2.等电位联结

在防爆小屋内实现等电位联结，即将不同电气设备、金属管道、金属框架等连接在一起，使其处于相同的电位水平。这可以有效防止静电积累和电位差引起的火花放电现象，进一步提高防爆小屋的安全性。

六、结论

正压型防爆小屋的设计是一个涉及多学科知识的复杂过程，从结构设计到通风系统、电气系统等各个环节都必须严格按照相关规范执行。只有这样，才能确保正压型防爆小屋在危险环境中发挥其应有的防爆、安全功能，为工业生产提供可靠保障。同时，随着科学技术的不断发展，正压型防爆小屋的设计也将不断优化和完善，以适应更加复杂多变的工业环境需求。