鋼結(jié)構(gòu)廠房火災(zāi)危險(xiǎn)性分析及對(duì)策探討

蔡華 王睿

作者簡介：

蔡華（1980- ），男，漢族，湖北荊門人，碩士研究生，工程師，研究方向：建筑防火與消防安全；王睿（1988- ），女，漢族，湖北襄陽人，本科，工程師，研究方向：建筑設(shè)計(jì)。

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)和制造業(yè)得到了迅猛的發(fā)展。工業(yè)廠房由于建筑密度高，并且里面有大量的設(shè)備、原料、生產(chǎn)人員，如果出現(xiàn)火災(zāi)，其后果非常嚴(yán)重，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來很大威脅。本文通過對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房火災(zāi)隱患的分析，提出相應(yīng)的防范措施，以期對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房的消防安全設(shè)計(jì)、運(yùn)行、防火提供智力支持。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)廠房；消防安全分析；消防對(duì)策

引言

在全球經(jīng)濟(jì)一體化的背景下，我國城鎮(zhèn)化的步伐越來越快，城鎮(zhèn)化的方式也越來越多。鋼結(jié)構(gòu)廠房已經(jīng)成為城市建筑的一個(gè)重要組成部分，并隨著工業(yè)化程度的不斷提升，廠房面積變得越來越大，功能也變得越來越全面，復(fù)雜程度也變得越來越高。在建造工業(yè)廠房的過程中，必須對(duì)消防設(shè)施的設(shè)計(jì)和布局給予足夠的關(guān)注。與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工工藝和工期方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)它還降低了建造成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。盡管鋼結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)勢(shì)，但其在火災(zāi)防護(hù)方面仍存在著先天的缺陷。因此，必須不斷強(qiáng)化鋼結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)防護(hù)設(shè)計(jì)，促進(jìn)此行業(yè)良性發(fā)展。

二、鋼結(jié)構(gòu)廠房火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

（一）電氣線路故障引燃可燃物

案例1：2021年1月3日15時(shí)，福建省政和縣某加工廠發(fā)生火災(zāi)，過火面積約860平方米，導(dǎo)致1人喪生。火災(zāi)的直接原因?yàn)殡娋€短路點(diǎn)燃了易燃物。建筑物中的電線鋪設(shè)不合理，線路未穿管保護(hù)，火災(zāi)時(shí)火勢(shì)順著電線快速蔓延。經(jīng)過調(diào)查，該工廠存在著嚴(yán)重的火災(zāi)危險(xiǎn)。發(fā)生火災(zāi)的工廠是由彩鋼瓦片搭建而成的簡易廠房，其建筑物的耐火性能較差，防火分隔設(shè)置不當(dāng)，而且廠房內(nèi)存放著如橡膠水、油漆和其他易燃物質(zhì)，這些物質(zhì)的燃燒導(dǎo)致了火災(zāi)的快速蔓延。由于缺少消防設(shè)施，在火災(zāi)發(fā)生之后，員工缺乏撲救最初火災(zāi)的能力，沒能夠及時(shí)地展開逃生和自救，最終造成人員死亡。

案例2：2020年6月28日20時(shí)，福建省閩侯某生物科技公司廠房發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)造成直接財(cái)產(chǎn)損失785.8萬元。火災(zāi)的直接原因?yàn)楣S東南角的電線短路，點(diǎn)燃了下方貨架上的易燃物。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該公司在火災(zāi)之前，曾從國外進(jìn)口大量的原材料。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，該公司倉庫里有360多噸的橄欖油，是正常倉庫儲(chǔ)備的3倍多，這就增加了火災(zāi)荷載和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。在發(fā)生火災(zāi)之前，工廠的管理者就已經(jīng)注意到工廠東南角的一些照明設(shè)備出現(xiàn)了破損等問題，但沒有給予充分的重視，也沒有安排專門的人來進(jìn)行線路的維修。由于工廠管理人員未落實(shí)人員值班值守、夜間防火巡查、員工消防培訓(xùn)等工作，使安全控制措施未能落實(shí)到位，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)之后，沒有能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，并沒有及時(shí)地進(jìn)行初起火災(zāi)的撲救，從而耽誤了滅火的最佳時(shí)機(jī)。

案例3：2017年11月18日18時(shí)，北京大興區(qū)西紅門鎮(zhèn)新建二村一幢建筑發(fā)生火災(zāi)，事故導(dǎo)致19人死亡、8人受傷。火災(zāi)的直接原因?yàn)殡娎|發(fā)生故障，導(dǎo)致冰箱內(nèi)部出現(xiàn)了短路現(xiàn)象，溫度過高，使周邊易燃物被點(diǎn)燃。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在建造冷藏庫房時(shí)，使用了可燃聚氨酯材料作保溫隔熱層。在低溫儲(chǔ)藏室中，可燃物質(zhì)燃燒形成的一氧化碳和由聚氨酯、制冷劑等燃燒所形成的氣體都具有著火、爆炸等特性，而且沒有將地下冷藏庫與地面建筑物進(jìn)行防火分隔，沒有設(shè)置獨(dú)立的安全出口和疏散樓梯。煙霧擴(kuò)散的同時(shí)，又發(fā)生多次爆炸，使煙霧通過敞開樓梯擴(kuò)散到地面建筑物，并在燃燒時(shí)釋放出一氧化碳等有毒煙霧，造成人員傷亡。

（二）動(dòng)火作業(yè)引燃可燃物

案例1：2021年12月14日15時(shí)，南昌市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)某醫(yī)療器械公司一期綜合廠房發(fā)生較大火災(zāi)事故，導(dǎo)致5人死亡、1人受傷，過火面積約4600平方米。火災(zāi)的直接原因?yàn)槭┕と藛T在對(duì)廠區(qū)鍋爐房改造時(shí)，進(jìn)行焊接作業(yè)，高溫焊渣引燃了頂棚內(nèi)鋼梁上動(dòng)物筑巢的干草，干草的火焰引燃了建筑山墻內(nèi)壁及屋面拱板內(nèi)壁聚氨酯泡沫材料，從而導(dǎo)致了火災(zāi)。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于施工人員在焊接過程中沒有做好安全保護(hù)工作，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，滅火和應(yīng)急處理不當(dāng)，致使建筑物外墻被聚氨酯泡沫點(diǎn)燃，從而引起了火情的蔓延。而且在廠房的公共區(qū)域和通道中，堆積了大量的包裝紙箱等易燃、可燃物質(zhì)，在被引燃后，短時(shí)間內(nèi)使辦公區(qū)域中形成大面積立體燃燒。火災(zāi)發(fā)生后，建筑工人沒有及時(shí)報(bào)警，也沒有通知其他工人撤離，導(dǎo)致大火熊熊燃燒，失去了最好的撤離機(jī)會(huì)，導(dǎo)致大量工人死亡。

案例2：2021年5月9日13時(shí)，北京市通州區(qū)張家灣鎮(zhèn)某肉類食品公司庫房發(fā)生火災(zāi)，過火面積約3000平方米，導(dǎo)致3人死亡。火災(zāi)的直接原因?yàn)閯?dòng)火施工作業(yè)引燃保溫材料所致。冷庫在改建過程中，施工單位違規(guī)作業(yè)，施工前未辦理動(dòng)火審批手續(xù)、未采取相應(yīng)的消防安全措施，掉落的電焊渣快速引燃擠塑板和聚氨酯保溫板。

案例3：2018年12月17日11時(shí)，商丘市城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)一棟閑置廠房發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致11人死亡、1人受傷，過火面積約3630平方米。火災(zāi)的直接原因?yàn)闅夂盖懈钭鳂I(yè)人員在未取得特種作業(yè)資格、沒有經(jīng)過動(dòng)火審批和采取有效的消防措施的情況下，擅自進(jìn)行焊接和切割。在切斷金屬管時(shí)，墻體內(nèi)的保溫層被點(diǎn)燃，并向四周擴(kuò)散，產(chǎn)生高溫、毒氣等有害氣體，致使11人喪生。

（三）用火不慎引燃可燃物蔓延成災(zāi)

案例1：2021年4月22日13時(shí)，上海某科技公司陽極氧化車間發(fā)生一起火災(zāi)事故，過火面積約21000平方米，火災(zāi)造成8人遇難。火災(zāi)的直接原因?yàn)楣と嗽趶S房中違規(guī)抽煙，引起周圍物品燃燒。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該單位存在消防安全工作責(zé)任不清、制度不健全等問題。發(fā)生火災(zāi)的單位沒有按照法律規(guī)定設(shè)置消防負(fù)責(zé)人，沒有建立防火控制室的管理制度，未貫徹執(zhí)行安全隱患排查制度。而且消防管理體系不健全，管理者對(duì)職工違規(guī)抽煙的問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，導(dǎo)致工廠違規(guī)抽煙的情況時(shí)有發(fā)生。火災(zāi)發(fā)生后，系統(tǒng)自動(dòng)切斷了除應(yīng)急照明外的各路電源，致使消防設(shè)施未能有效發(fā)揮作用。消防控制室工作人員嚴(yán)重失職，當(dāng)有火情時(shí)，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)和報(bào)警，未將火警連線切換到自動(dòng)模式，最終導(dǎo)致火勢(shì)迅速蔓延。

案例2：2019年9月29日13時(shí)，浙江省寧波市寧海縣某日用品公司發(fā)生一起重大火災(zāi)事故，導(dǎo)致19人死亡，3人受傷，過火面積約1100平方米。火災(zāi)的直接原因?yàn)楣締T工將加熱后的化學(xué)混合物倒入塑料桶，因靜電放電引起可燃蒸氣起火并蔓延成災(zāi)。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該廠房為違法建筑，未辦理消防審驗(yàn)手續(xù)，擅自違法改造并投入使用。廠房耐火等級(jí)低，內(nèi)部鋼筋混凝土預(yù)制板，多次爆炸后坍塌，導(dǎo)致搜救行動(dòng)受阻；廠房的窗口違規(guī)安裝鐵柵欄，火災(zāi)時(shí)影響人員逃生；廠區(qū)內(nèi)違規(guī)搭建夾層，僅設(shè)有一個(gè)疏散樓梯，火災(zāi)時(shí)被高溫?zé)煔夥舛拢瑢?dǎo)致人員無法逃生。

三、鋼結(jié)構(gòu)廠房消防安全對(duì)策

從近幾年火災(zāi)案例發(fā)現(xiàn)，工業(yè)廠房中火災(zāi)多為電器短路及動(dòng)火作業(yè)引起。由于廠房內(nèi)部火災(zāi)負(fù)荷大，可燃物多，保溫材料大多采用B2級(jí)的可燃材料，同時(shí)廠房內(nèi)缺少必要的防火分隔措施，導(dǎo)致失火時(shí)火災(zāi)迅速蔓延，最終導(dǎo)致人員傷亡。

（一）提高建筑構(gòu)件耐火性

鋼結(jié)構(gòu)因其施工簡單、安裝方便、承壓能力強(qiáng)、剛度大、抗震性能好、施工周期短、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于工業(yè)廠房。鋼鐵本身不會(huì)燃燒，但它的防火性能很差。鋼鐵的耐火性還不如普通的木頭，能支撐一刻鐘。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，在不同溫度條件下，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度會(huì)隨溫度的增加而降低。這是由于在高溫下，鋼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生質(zhì)變，從而影響到原本的承載能力。

為保證建筑工程的安全性，要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，對(duì)鋼構(gòu)件外包防火層和防火涂料。外包防火層主要是使用具有防護(hù)功能的防火板，將梁、柱、樓板等包裹起來，從而減少鋼結(jié)構(gòu)升溫，提高耐火極限。防火涂料是由阻燃劑、成膜劑、發(fā)泡劑等物質(zhì)組成的一種保護(hù)層，用來提升鋼材的耐火水平，降低火災(zāi)的發(fā)生幾率，最大限度發(fā)揮其耐火性能，為開展消防工作提供了充足而寶貴的時(shí)間。

（二）火災(zāi)重點(diǎn)區(qū)域隔離

為了滿足日常的連續(xù)生產(chǎn)需求，廠房內(nèi)需要設(shè)置儲(chǔ)存原材料、半成品、輔助材料的地方，此類中間倉庫需要靠外墻設(shè)置。甲、乙、丙類中間倉庫應(yīng)采用耐火極限不低于1.5h的不燃性樓板和4.0h防火墻與廠房內(nèi)其他區(qū)域分隔。丁、戊類中間倉庫也應(yīng)采用耐火極限不低于1.0h的不燃性樓板和2.0h防火墻與廠房內(nèi)其他區(qū)域分隔。

廠房內(nèi)設(shè)置變配電室、制冷機(jī)房、消防控制室等設(shè)備時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行防火分隔，應(yīng)采用耐火極限不低于1.5h的不燃燒樓板和不低于2.0h的防火隔墻與廠房內(nèi)其他區(qū)域分隔。應(yīng)注意在防火設(shè)計(jì)中，嚴(yán)禁采用吊頂代替不燃燒樓板，常規(guī)吊頂?shù)哪突饦O限往往只能達(dá)到0.25h。火災(zāi)時(shí)，封閉的樓板及隔墻能有效抑制火災(zāi)蔓延。

當(dāng)在丙類廠房內(nèi)設(shè)置用于管理、調(diào)度生產(chǎn)和控制的辦公用房以及工人們的臨時(shí)休息室時(shí)，應(yīng)采用耐火極限不低于1.0h的不燃燒樓板和不低于2.5h的防火隔墻與廠房內(nèi)其他區(qū)域分隔。辦公、休息等輔助用房應(yīng)至少設(shè)置一個(gè)不經(jīng)過生產(chǎn)區(qū)域的疏散樓梯、疏散門等獨(dú)立安全出口直通室外。當(dāng)確實(shí)需要開設(shè)通向車間的連通門時(shí)，與生產(chǎn)區(qū)域相連通的門需采用乙級(jí)防火門。

（三）嚴(yán)格動(dòng)火作業(yè)管理

企業(yè)負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)對(duì)其用火進(jìn)行嚴(yán)格的防火管理，存在火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)的地方，不能使用明火。由于施工等一些特殊原因，需要進(jìn)行電焊、氣焊等明火作業(yè)時(shí)，應(yīng)明確施工現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)單位和施工單位的消防安全責(zé)任。依照相關(guān)的法律法規(guī)，對(duì)動(dòng)火進(jìn)行批準(zhǔn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)防范措施進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行，并安排專門人員進(jìn)行監(jiān)管，進(jìn)行防火分隔，配備好消防設(shè)備，并在建筑的主要入口和工作現(xiàn)場(chǎng)的明顯位置上進(jìn)行公告。工作人員要有合法的許可證，要嚴(yán)格執(zhí)行消防制度，清理現(xiàn)場(chǎng)和井下的可燃和易燃物品，并做好防火隔離工作，不能對(duì)其他地區(qū)人員的安全逃生以及建筑消防設(shè)施的正常使用造成任何影響。在工作結(jié)束后，要對(duì)工作區(qū)域進(jìn)行徹底巡視，清除殘留的明火。

（四）完善滅火設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員要持續(xù)地對(duì)工業(yè)廠房建筑的滅火裝備進(jìn)行改進(jìn)，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，要能有效控制火焰的快速蔓延，縮小火災(zāi)范圍，減少人員傷亡率，最大程度保障人員的安全。造成火災(zāi)的原因有很多，其燃燒的特征也有很大差異，使用的滅火設(shè)備也有很大差異。因此，要與建筑滅火配置的危險(xiǎn)等級(jí)、使用性能等因素相聯(lián)系，對(duì)滅火設(shè)備類型、型號(hào)和使用方法進(jìn)行精確的計(jì)算，并在消防設(shè)計(jì)圖中對(duì)滅火設(shè)備類型、型號(hào)和使用方法等進(jìn)行詳細(xì)的說明。

除此之外，設(shè)計(jì)人員還必須將科技的重要優(yōu)勢(shì)充分利用起來，持續(xù)地對(duì)防火設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)消防系統(tǒng)進(jìn)行全方位強(qiáng)化，全天時(shí)間內(nèi)對(duì)廠房建筑的每一個(gè)位置和每一個(gè)角落展開有效監(jiān)控，這樣才能更好地讓人們了解到廠房建筑中所存在的安全問題，并與現(xiàn)實(shí)狀況相結(jié)合，制定出具有針對(duì)性、行之有效的對(duì)策，將廠房建筑中的火災(zāi)安全隱患徹底消除，最大限度保障廠房建筑的安全可靠性[5]。

結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)廠房建設(shè)的第一選擇，它具有快捷高效、成本低和空間利用率高等優(yōu)點(diǎn)。但是鋼結(jié)構(gòu)耐火性差，大大增加了廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性。因此，在進(jìn)行建筑防火設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要從多個(gè)角度進(jìn)行考量，結(jié)合廠房自身的實(shí)際狀況以及其功能，采用合理的方法，通過科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的防火設(shè)計(jì)，解決鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火問題，提升其防火能力，加強(qiáng)其安全性，為我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

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