鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的建筑防火設(shè)計(jì)

【摘要】隨著建筑業(yè)的發(fā)展，建筑種類(lèi)不斷增加，其中，在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，防火設(shè)計(jì)一直是建筑的重點(diǎn)內(nèi)容之一，也是建筑設(shè)計(jì)師和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人都必須嚴(yán)格控制的部分，鋼結(jié)構(gòu)建筑由于顯著的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)廠房中得到廣泛使用，但是鋼材本身耐火性能低，雖然并不會(huì)燃燒，但隨著溫度的變化，鋼材本身的力學(xué)指標(biāo)會(huì)發(fā)生很大變化，危及結(jié)構(gòu)安全，文章主要分析鋼結(jié)構(gòu)廠房的建筑防火設(shè)計(jì)，希望能為相關(guān)人員帶來(lái)一些幫助。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；工業(yè)廠房；建筑防火設(shè)計(jì)

就企業(yè)而言，由于鋼結(jié)構(gòu)建筑物具有施工工期短、布局靈活、抗震效果好、環(huán)保性強(qiáng)等特點(diǎn)，可為企業(yè)提供更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在現(xiàn)代工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中具有廣泛的應(yīng)用性。但是由于鋼結(jié)構(gòu)的耐火性相對(duì)較差，隨著溫度的變化其結(jié)構(gòu)力學(xué)性能也發(fā)生改變。因此，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑防火設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房使用安全至關(guān)重要。

1、淺析鋼結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計(jì)的重要性

從鋼結(jié)構(gòu)建筑中鋼材料本身具有較強(qiáng)的耐熱性來(lái)說(shuō)，它可以是一種很好的防火材料。在建筑物中的想要對(duì)其內(nèi)部的鋼材料造成一定的影響，那么就需要建筑物的內(nèi)部長(zhǎng)期處于100℃的環(huán)境中，又或是在較短的時(shí)間內(nèi)處于500℃的環(huán)境中，這樣就會(huì)使得整個(gè)建筑出現(xiàn)變形和倒塌。而現(xiàn)代的鋼結(jié)構(gòu)建筑大多作為廠房、庫(kù)房以及體育館等方面的用途，它們一般都有較大的空間，人員、設(shè)備以及物品等也比較多，當(dāng)這些地方發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于鋼結(jié)構(gòu)建筑通常空間比較大且具有較大的流通性，這就給火災(zāi)的蔓延提供了有力的條件；而在這種情況下進(jìn)行實(shí)際的滅火過(guò)程中由于設(shè)備、物品等較多使得滅火工作受到了一定的影響，無(wú)形中增加了救援的難度，導(dǎo)致救援工作難以保障，最終造成巨大的損失甚至人員傷亡。可見(jiàn)，正是由于鋼建筑結(jié)構(gòu)中自身的性能，使得在實(shí)際的生產(chǎn)生活中必須要加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火設(shè)計(jì)工作。

2、淺析鋼結(jié)構(gòu)建筑中防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1在鋼材料部分使用防火涂料

在鋼構(gòu)件表面涂覆防火涂料，形成隔熱防火保護(hù)層，這種方法施工簡(jiǎn)便、重量輕，且不受鋼構(gòu)件幾何形狀的限制，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和適應(yīng)性。長(zhǎng)期以來(lái)，噴涂防火涂料一直是應(yīng)用最多的鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)手段。正因如此，這種方面常被用于鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火設(shè)計(jì)中來(lái)，也切實(shí)起到了很好的防火效果。這種防火涂料其實(shí)也是一種油漆，因此，在實(shí)際的防火設(shè)計(jì)中應(yīng)充分結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)建筑中各有關(guān)部件的特點(diǎn)來(lái)運(yùn)用不同的施工方式，比如有的部件在出廠前就已經(jīng)按要求涂上了防腐底漆，當(dāng)這個(gè)部件在安裝完成之后還需對(duì)其進(jìn)行清洗再刷上三遍漆，其中一遍是防腐中間漆，一遍是防火涂料，一遍是防腐面漆。20世紀(jì)80年代初期，國(guó)內(nèi)開(kāi)始的一些重要鋼結(jié)構(gòu)建筑中的采用防火涂料保護(hù)，但防火涂料均為進(jìn)口。1985年后國(guó)內(nèi)研制了多種鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，并已應(yīng)用于很多重要工程中，因此，我們應(yīng)當(dāng)不斷地加強(qiáng)對(duì)防火涂料的研究和創(chuàng)新，促進(jìn)我國(guó)防火涂料的發(fā)展和進(jìn)步。

2.2廠房安全出口和防火門(mén)窗的設(shè)計(jì)

每一個(gè)建筑單體都需要確定各個(gè)防火分區(qū)的安全出口的位置和數(shù)量，所謂安全出口是指符合防火規(guī)范或者安全區(qū)域的門(mén)，依照相關(guān)規(guī)定，廠房的安全出口應(yīng)超過(guò)兩個(gè)，建筑師在進(jìn)行防火設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮到廠房?jī)?nèi)的任意點(diǎn)到安全出口的距離，仔細(xì)核對(duì)疏散門(mén)的大小和疏散方向。在實(shí)際的防火設(shè)計(jì)工程實(shí)施中，一些設(shè)計(jì)雖然滿(mǎn)足了兩個(gè)以上安全出口的要求，但那時(shí)在設(shè)計(jì)中卻沒(méi)有考慮到最遠(yuǎn)工作地點(diǎn)例疏散口的距離，有時(shí)在核查距離時(shí)，沒(méi)有考慮到實(shí)際的行走路線，而是僅僅計(jì)算了直線距離，導(dǎo)致疏散距離過(guò)長(zhǎng)，或者是樓梯不夠的現(xiàn)象。在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意疏散樓梯、走道以及安全出口的距離和數(shù)量，設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格依照建筑構(gòu)件的耐火極限進(jìn)行設(shè)計(jì)，并科學(xué)設(shè)置疏散指示標(biāo)志，在設(shè)計(jì)中往往會(huì)忽略走道兩側(cè)墻體的耐火時(shí)間，因此在設(shè)計(jì)中一定要嚴(yán)格設(shè)計(jì)，針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的梁柱預(yù)定要采取相應(yīng)的防火涂層增加耐火時(shí)間。

依照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的規(guī)定，防火門(mén)窗的設(shè)計(jì)在轉(zhuǎn)角處，意思是指內(nèi)轉(zhuǎn)角兩側(cè)的門(mén)窗之間的最近水平距離應(yīng)超過(guò)4m，而緊靠防火墻的門(mén)窗洞口則應(yīng)高于2m，若是非燃燒體的耐火極限超過(guò)0.9h，窗扇的采光窗則是可以不受距離的限制，這樣的規(guī)定同樣適合用在防爆墻體中。對(duì)于防火門(mén)的要求，依照規(guī)定，防火門(mén)必須是甲級(jí)防火門(mén)，在實(shí)際中往往會(huì)采用乙級(jí)防火門(mén)，因此在防火設(shè)計(jì)中一定要進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。對(duì)于封閉樓梯間的門(mén)窗可以采用雙向彈簧門(mén)等的乙級(jí)防火門(mén)，消防室和固定滅火裝置的門(mén)也需要設(shè)計(jì)為乙級(jí)防火門(mén)，對(duì)于管道井乙級(jí)電纜井的檢修門(mén)可以設(shè)計(jì)為丙級(jí)防火門(mén)。依照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的要求對(duì)于防火等級(jí)為甲乙的廠房需要采取單獨(dú)設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要設(shè)置泄壓設(shè)施。

2.3進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計(jì)

在建筑防火設(shè)計(jì)中，可根據(jù)建筑工程項(xiàng)目實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)防火分區(qū)的科學(xué)規(guī)劃，從而進(jìn)行分區(qū)針對(duì)性管控，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的有效防治，降低火災(zāi)發(fā)生時(shí)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的影響。通常情況下，防火分區(qū)的劃分方法主要由以下幾種：第一，依據(jù)工程項(xiàng)目樓層進(jìn)行劃分，即以每一層樓層為一個(gè)分區(qū)，并采用封閉的樓梯間將各個(gè)獨(dú)立的樓層分區(qū)連通，樓梯間的門(mén)設(shè)置為防火門(mén)，其防火等級(jí)需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選用，通常為乙級(jí)；第二，依據(jù)功能進(jìn)行劃分，即可將廠房分為辦公區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、產(chǎn)品存儲(chǔ)區(qū)、動(dòng)力區(qū)等不同獨(dú)立區(qū)域，根據(jù)不同區(qū)域消防需求，進(jìn)行防火分區(qū)方案的有針對(duì)性設(shè)計(jì)：①特殊區(qū)域建立防火墻，配置自動(dòng)滅火系統(tǒng)，但在對(duì)生產(chǎn)工藝連續(xù)性以及設(shè)備管道安裝有要求的大空間的工業(yè)廠房?jī)?nèi)，防火墻應(yīng)用范圍有限；②防火卷簾在民用建筑中應(yīng)用廣泛，但在大跨度的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房?jī)?nèi)，不僅沒(méi)有如此大跨度的卷簾，而且這樣大跨度的卷簾在收放時(shí)很難控制，容易卡在滑槽里；③工業(yè)廠房?jī)?nèi)可設(shè)置貫通防火帶，當(dāng)由于生產(chǎn)工藝連續(xù)性的要求，無(wú)法設(shè)防火墻，可在廠房?jī)?nèi)劃出一段區(qū)域，將該區(qū)域內(nèi)的構(gòu)件全部改用不燃性材料，但在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)工藝布置及不燃物選擇限制大；④防火水幕可作防火分隔，宜采用噴霧型噴頭，也可采用雨淋式水幕噴頭。防火水幕分隔方式靈活，不像防火墻分隔廠房空間，也沒(méi)有大跨度防火卷簾的麻煩，但存在需水量大，啟動(dòng)水幕可能對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成損壞的危害。

結(jié)語(yǔ)：

由于鋼結(jié)構(gòu)廠房具有較低的耐火性能，同時(shí)又不準(zhǔn)硬性分隔現(xiàn)代工業(yè)廠房，所以我們需要不斷探索和挖掘新的設(shè)計(jì)方案。隨著廣泛應(yīng)用的新技術(shù)，為防火設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，作為一名設(shè)計(jì)人員，應(yīng)綜合考慮各個(gè)方面的因素，做到統(tǒng)籌兼顧，從大局出發(fā)，對(duì)一般和重點(diǎn)的關(guān)系，給予正確的應(yīng)對(duì)處理，采取先進(jìn)的防火技術(shù)，既要合理經(jīng)濟(jì)，又要適用方便，同時(shí)還能保證鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的安全和防火。

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作者簡(jiǎn)介：

王永剛，中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西西安。