摘要:鋼構件廠房容易受溫度的影響而發生變化。要切實加強防火措施,通過噴涂防火涂料,提高鋼結構的耐火極限和迅速排煙、降低火場溫度等有效措施對鋼結構進行保護。
關鍵詞:鋼構件 耐火極限 排煙
隨著我國經濟建設的發展,使用鋼結構建造的廠房越來越多,現代工業廠房中被大量采用。鋼構件材質輕,可承受較大負荷,鋼結構廠房自重輕,但其機械性能很好,可以承受較大負荷,截面尺寸小,同樣荷載時,鋼屋架的重量最多不過鋼筋混凝土屋架的1/3或1/4。鋼材是一種不燃材料,但卻是熱的優良導體,傳導熱量很快,在未進行防火處理的情況下,發生火災時強度會迅速下降,產生局部損壞,造成鋼結構建筑物整體坍塌。因此,從鋼結構建筑物開始施工就采取預防措施,加強鋼結構的耐火性能,防止在發生火災后因喪失承重能力而坍塌。
1 鋼結構廠房的火災危險性
1.1 鋼構件耐火性能隨溫度升高而變化。
鋼構件性能隨溫度的變換而變化,當溫度升高時,鋼材的屈服強度,抗拉強度和彈性模量的總趨勢是降低的。當溫度在250℃左右時,鋼材的抗拉強度反而有較大提高,但這時的相應伸長率較低、沖擊韌性變差,鋼材在此溫度范圍內破壞時常呈脆性破壞特征。當溫度超過300℃時,鋼材的抗拉強度、屈服強度和彈性模量開始顯著下降,而伸長率開始顯著增大,鋼材產生徐變;當溫度超過400℃時,強度和彈性模量都急劇降低;到500℃左右,其強度下降到40%~50%,鋼材的力學性能,都迅速下降,低于建筑結構所要求的屈服強度。一般火場的溫度是在800℃-1000℃,因此,鋼構件建筑若沒有進行防火保護,發生火災時,火場溫度高,很容易使鋼構件變形引起坍塌。
1.2 鋼結構建筑空間大,火勢蔓延快。
鋼結構建筑由于人員、設備多,疏散比較困難,發生火災后,自動消防設施很難發揮作用,空間大,火勢蔓延迅速,很容易造成人員傷亡和財產損失。
2 鋼結構廠房的防火措施
鋼結構受溫度的影響很大。所以一方面要提高鋼結構的耐火極限,提高建筑物的耐火等級,另一方面要加強火場的溫度控制,降低火場溫度。
2.1 噴涂防火涂料,提高鋼結構的耐火極限。
噴涂防火涂料是保護鋼結構中比較容易實施的現代防火技術。鋼結構涂料覆蓋在鋼基層的表面,起到防火隔熱保護的作用,有效防止鋼結構在火災中因為溫度的升高而失去強度,進而導致坍塌。鋼結構防火涂料由于防火隔熱性能好,施工也不受結構幾何形體的限制,涂層質量輕,它是目前對承重鋼構件進行防火保護的最經濟、最有效的措施之一。按照《鋼結構防火涂料》GB14907—2002,鋼結構防火涂料根據其涂層的厚度及性能特點可分為超薄型、薄涂型和厚型三類。超薄型鋼結構防火涂料(CB類)的涂層厚度不大于3mm;薄涂型鋼結構防火涂料(B類)的涂層厚度為3mm以上且不大于7mm。厚型的涂層厚度大于7mm且不大于45mm。其中厚型鋼結構防火涂料(B類)呈現粒狀面,密度較小,熱導率低,耐火極限長,常稱為鋼結構防火隔熱涂料。
2.2 采取措施,及時排煙,降低火場溫度。
建筑防排煙工程主要有三種方式:自然排煙、機械加壓送風防煙和機械排煙。自然排煙和機械排煙是控制煙氣下降的常用方法,在實際應用中多采用前者,與機械排煙相比自然排煙有其自身的優點。一是無大的動力設備,運行維修費用也少,且平時可兼作換氣用;二是在頂棚開設排煙口,自然排煙效果好。鋼結構廠房在設計施工中應加強自然排煙的設置,通過迅速及時排煙,降低火場的溫度,這樣就可以有效地增強鋼結構的耐火極限。
2.3 合理確定防火分區。
根據鋼結構廠房的耐火等級和火災危險性,合理確定防火分區。《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)第3.1.1條對廠房生產火災危險性分為甲、乙、丙、丁、戊五類,要切實按照國家技術規范的要求設置防火分區。
2.4 設置自動噴水滅火系統。
自動噴水滅火系統對鋼結構有降溫作用,使鋼結構不至于受火災影響而坍塌,也有效控制火災的蔓延和擴大。
綜上,鋼結構建筑廠房的耐火等級低,由于生產的需要又不能硬性分割,需要我們在消防工作中不斷探索,找出更好的解決方案。