工業鋼結構廠房防火措施分析

王麗平

摘要：

經濟快速發展背景下，科學技術水平持續提升，鋼結構在建筑工程體系中占有重要地位。由于鋼結構成本較低、施工速度快、抗震效果好等特點，因此備受到社會各界重點關注。在工業鋼結構廠房建設與使用期間，須重視防火措施優化與改善，通過科學有效設計，進一步提高鋼結構工業廠房整體使用性能，延長廠房使用壽命，進而充分發揮工業鋼結構建設優勢與作用，為企業發展帶來更佳效益。

關鍵詞：工業鋼結構廠房；特點；重要性；危害；防火措施

一、工業鋼結構廠房特點和防火重要性

（一）工業鋼結構廠房特點分析

對工業鋼結構廠房展開施工作業期間，運用元件均為成品，同時投入大量機械設備，因此在施工方法上操作比較簡單和方便，并且具有施工周期短的優勢，可以在短時間內正式投入使用。同時，鋼結構自身比重較大，可以承受大于自身重量三到四倍的鋼筋混凝土所承受的荷載力，并且建設之后廠房自身重量較輕。基于鋼結構本身的良好性能，具有很大強度與韌性，促使車間造型設置更加靈活，充分滿足工業廠房在設計和使用上的需求。針對工業廠房來講，通常對空間和面積上有嚴格要求，需要有寬闊空間，提高面積使用效率，同時通風以及采暖效果也要良好，有利于工業廠房中各項生產設備工作順利開展，同時便于人員疏散[1]。另外，在大跨度造型設計過程中，鋼結構也發揮重要價值，提高空間使用率，具備良好采暖效果，同時有利于屋頂排水，因此鋼結構廠房建設屬于工業發展中經常運用的形式。

（二）工業鋼結構廠房防火措施的重要性

社會經濟高速發展，不斷改善人們的生活質量，提高人們的總體生活水平，因此鋼結構的建筑模式被運用到各個領域中。在高強度和低成本運用優勢作用下，比較適合在建筑工程建設中使用，提高工程建設速度的同時，還可以避免對周邊環境帶來污染和破壞。但是，對于鋼結構建筑工程來講，特別是在工業廠房建設中使用，還是存在明顯的質量缺陷，容易發生火災事故，一旦防火措施處理不及時或不高效，很大程度上會威脅到人員的生命安全，對工業廠房運營與發展帶來一定損失。近些年，建筑工程鋼結構建設模式不斷發展和進步，其運用優勢逐步呈現出來，不過針對鋼結構的防火問題，尚未制定健全和針對性措施，同時一些陳舊式防火措施已經無法滿足當前防護要求。所以，應結合企業自身需求，不斷研發和創新出科學有效防火措施，以此消除火災對企業帶來的不利影響。基于此，對工業鋼結構廠房進行防火措施十分必要，確保鋼結構工程建設安全性，避免發生火災意外[2]。

二、工業鋼結構廠房火災危害

在工業廠房生產期間，很可能散發熱量，尤其是冶金工藝生產甚至是在高溫環境下，極易發生火災事故，高溫環境下由于鋼結構材料相變，晶粒尺寸會隨之增大，同時脆性也會逐步提高，為結構穩定性與安全性帶來很大程度上的威脅，從而縮短工業鋼結構廠房使用年限。

一旦發生火災，對廠房中各個設備、人員以及材料產生安全威脅的同時，對鋼結構自身強度以及承載能力也帶來不良影響。在溫度不斷升高情況下，鋼結構強度會逐步下降，嚴重時還會導致廠房出現倒塌現象，從而出現人員傷亡，對企業發展帶來損失。鋼結構屬于不燃材料，耐火性能不高。研究表明，溫度在達到500℃以后，鋼結構強度會明顯下降到常溫的一半，而工業鋼結構廠房火災在15分鐘范圍內溫度就達到200℃以上，促使鋼結構強度與承載能力逐步下降，甚至發生倒塌[3]。由此可見，溫度變化，會對鋼結構自身使用性能帶來明顯影響，同時增加鋼結構塑性，提高鋼結構熱傳導能力。如果發生局部火災事故，也會造成鋼結構整體框架強度明顯降低與變形，在得不到及時處理以后，逐步向周邊蔓延。

另外，如果工業鋼結構廠房發生火災事故，會進一步增加人員疏散與救援難度。出現這一問題，主要是由于鋼結構物體在火災過程中存在很大坍塌風險，進一步增加了救援壓力。在相關資料顯示，對于13cm厚度的剪支鋼筋混凝土樓板，其最大耐火時間為2h。在沒有對現澆一體樓板加以保護情況下，其耐火時間通常為1.4h，但是對于沒有保護的鋼結構，耐火時間為15min。如果在坍塌之前還沒有控制住火情，就會進一步增加人員疏散風險，促使救援工作更加緊迫。從鋼結構廠房火災特點來看，也體現在整體破壞性上。通常情況下，工業鋼結構廠房會使用門式結構（門式剛架）和鋼排架結構形式，一旦廠房發生火災，導致鋼結構強度明顯降低，甚至發生變形，進而出現坍塌，就會產生一系列連鎖反應，促使工業廠區中所有廠房都發生坍塌或者變形，嚴重破壞工業廠房內部鋼結構。對于金屬屋面結構整體性，具有施工便利的特點。但是，當出現坍塌問題時，就會對廠房工作人員生命安全以及設備，帶來巨大的安全風險[4]。

三、工業鋼結構廠房的防火措施

（一）噴涂防火涂料

在對工業鋼結構廠房火災加以預防過程中，可以采用涂抹防火涂料的方式，進一步提高材料耐火極限值，促使鋼結構在高溫情況下有一定承載能力，從而可以在高溫環境中具有一定強度以及穩定性。在我國鋼結構防火涂料中，經常以薄層和厚層兩種形式呈現出來。一般情況下，薄涂層厚度小于等于7mm。在出現火災時，可以吸收周邊熱量，以此起到膨脹發泡作用，可以隔絕熱量，避免向鋼結構中傳遞，防止鋼結構溫度持續升高。同時，薄涂層防火涂料使用，其厚度比較小、重量輕，因此在裝飾上也起到良好效果，特別是在復雜化和精細化鋼結構噴涂過程中，具有相當靈活的運用優勢。然而，對于厚涂型防火涂料，通常厚度保持在7-50mm范圍內，與薄層防火涂料有一定區別，主要體現在厚層防火涂料不會產生膨脹發泡上。厚型防火涂料涂層厚度比較大，導熱性能較差，因此自身屬于應用效果比較好的防火層，以此降低鋼結構溫度變化速度，為人群疏散以及火災救援爭取更多時間，減少火災對工業廠房以及人員的傷害。

（二）使用外包防火漆和水套

在對工業鋼結構廠房進行防火過程中，除了噴涂防火涂料以外，還可以采用發泡防火漆，屬于經常見到的防火涂料，主要由發泡劑、阻燃劑和成膜劑構成，屬于混合材料的一種。和普通油漆存在很大區別，使用后可以在鋼結構外部形成比較致密的不易燃燒漆膜。一旦發生火災事故，漆膜就可以對油漆層上的可燃物加以有效保護，以此達到防火目的。同時，在鋼結構廠房建設階段，把外包防火漆涂抹到鋼結構表面，也可以起到阻止火勢蔓延作用，從而對鋼結構加以全面性保護。當工業廠房結構中設有空心鋼時，也可以采用注水的方式，促使比熱容提高，可以在發生火災事故時吸收更多熱量，避免鋼管溫度過高，讓水在空管中產生良好的循環作用。另外，還可以用涼水加以替代，以此對工業廠房加以有效保護，降低火災事故帶來的影響程度[5]。

（三）鋼結構外包防火層和防火分區

對于鋼結構的工業廠房建筑來講，通常會對鋼結構加以外包防火層的處理，也就是在鋼結構表面加蓋一層保護層。比如，運用現澆混凝土和表面噴涂防火措施。通過把現澆混凝土包裹住鋼結構，進一步提高鋼結構本身的強度與承載能力，并且很大程度上降低混凝土裂縫問題的出現次數，以此達到理想的保護效果。在噴涂方式使用期間，需要在鋼結構的外部表面噴涂石灰水以及石膏砂等材料。還可以在材料中加入珍珠巖或石棉等材料，確保鋼結構整體強度不斷提高。另外，把鋼結構直接放到墻體和頂棚內部，屬于較為經濟的防火措施之一。在耐火材料墻體和頂棚充分融合以后，對鋼結構加以保護，同時也可以把鋼結構設置在墻體之間夾層位置，具有簡單和便利的施工優勢，造價成本較低，其防火效果比較突出[6]。

我國工業廠房鋼結構建設期間，很多都設置防火墻，把各個區域進行隔離，以此有效控制火勢擴大。在該種防火方式運用以后，會對工業生產車間制造工藝連續性產生影響。所以，盡量選擇防火門和防火卷簾，以此對防火區域加以合理科學劃分，安裝自動噴水滅火器等裝置，使工業廠房防火效果得到充分保障。

（四）重視火災場景的科學設計

在火災情景設計過程中，結合項目實際建設情況和要求，特別是工業廠房中內部存在可燃物，應在明確可燃物數量和類型等情況前提下，降低對工業廠房帶來的經濟損失。與此同時，在對火勢蔓延情況加以精準計算和估算以后，了解每一階段火災情況，把重心放在熱力傳播上，以此消除對建筑物周邊環境的破壞。除此之外，對于火災情景設計，也應對火災爆發來源和火災處理期間救援進度加以全方位了解，結合真實火災爆發情景，對其展開針對性和合理性設計，以此把火災現場具體情況呈現出來，促使工業鋼結構廠房防火措施運用效果更加突出，提高防火方法使用科學性、及時性與合理性。

（五）做好防火保護檢測工作

在提高工業鋼結構廠房建設質量過程中，實際作業期間應嚴格按照有關法律法規以及規范標準進行，并且對整個施工環節加以動態化監控，特別是在鋼結構建筑施工期間，進一步提高鋼結構建筑施工期間防火保護的檢測力度。在對防火保護材料采購過程進行監督，同時聯合第三方檢測單位，對防火保護施工加以有效檢測，要求所有作業人員結合防火保護材料要求與方式方法執行。當第三方檢測單位對實際現場環境加以調研時，可以隨機抽取幾個防火保護涂料類型進行檢測，了解防火保護涂料類型以及厚度等信息。針對發生開裂和剝落的防火保護涂層，第一時間進行清理，使其更加整潔，之后再展開防火保護操作。此外，應當把防火保護材料運輸到實際作業現場以后，對其展開嚴格檢查，嚴禁不合格材料進入施工現場。提高對施工現場防火保護施工情況監督力度，可以很大程度上規避偷工減料問題的出現，以此讓鋼結構建筑防火保護措施得到良好運用，確保工業廠房的建設質量與效果，突顯出鋼結構廠房建設的意義與價值[7]。

（六）運用區域分區模擬措施

對于空間結構比較大的工業鋼結構廠房作業區域，防火設計工作需要不斷拓展，提高防火措施使用靈活性和有效性。在運用區域分區模式后，有效控制火災事故發生，使火災事故發生率降到最低。同時，在防火分區材料選擇過程中，保障材料具有一定防火使用性能，方可把火災隔離開來。對于防火分區措施運用，主要是為了在特定環境中使用，以此設置對應滅火排煙裝置，進一步隔絕火災組織火勢蔓延。也就是說，在工業鋼結構廠房小空間區域中，噴淋實驗裝置可以在這一環境中有效運用，但是對于大空間區域防火，噴淋實驗裝置的運用效果不夠明顯，更多時候會運用到水泡滅火系統。在設置合理防火分區以后，從根本上消除火勢蔓延帶來的負面影響[8]。

結語

簡而言之，在深入分析工業鋼結構廠房防火措施過程中，意識到防火措施運用的重要性與必要性，結合工業廠房鋼結構特點，對其進行針對性與科學性的防護，消除火災對工業鋼結構廠房自身建設質量的影響。目前，我國很多工業建筑與公共建筑中，都會運用到鋼結構，利用導熱性能高和升溫速度快等應用優勢，提高工程整體建設強度與穩定性。但是，由于鋼結構耐火性比較差，一旦出現火災事故，就會增大建筑物倒塌幾率。所以，重點做好鋼結構廠房設計工作，利用社會中先進的防火技術、工藝與材料，提高防火措施運用有效性和規范性，進一步延長防火保護運用周期，保障工業廠房中人員安全，降低企業損失。

參考文獻

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