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钢结构工业厂房的建筑防火设计说明

2017-01-10

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  在工业厂房中采用钢结构建筑,具有较短的施工周期、较高的利用率、灵活的平面布局、柱距和跨度大的优点。对于业主而言,能够使投资工期缩短,同时见效快,构件能够拆装和重新利用,促进环保,同时也节约了资源,所以在现代工业设计中的应用越来越广泛。钢结构的缺点是耐火性能较低,尽管在没有进行防火处理的前提下,自身不具备燃烧性能,但其力学指标会随着温度的变化而发生改变,这样就有一个新的课题摆在广大建筑设计人员面前:如何才能设计出优良的钢结构建筑防火,更好地为经济建设服务呢?下面将对工业厂房中钢结构建筑防火设计的几个控制要点进行分析:

  1、对建筑的耐火等级合理确认,分清火灾危险类别

  根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)中的相关规定,将厂房生产火灾危险性分为五类,既甲、乙、丙、丁、戊五类。目前很容易区分前三类,但后两类厂房在设计中往往会有一些问题存在,对于丁、戊类单层厂房的二级耐火等级,要求梁柱的耐火极限分别是1.5h和2.5h。根据厂房的生产性质,来确定工艺专业和建筑专业,设计人员应了解和掌握物质特性。现代设计中为了使疏散楼梯数量减少,同时使防火分区的面积增加,都尽可能地在设计中压低类别,这样就出现了设计上的繁冗,也给未来厂房的改造增设了障碍。如某厂房在现代设计区域中没有洁净区,但为未来的洁净生产预留了一定的面积,为了使疏散楼梯数量减少,同时使疏散距离增加,在设计时按照丁类进行,在洁净区投产之后,只有使疏散楼梯增加,才能与规范要求的疏散楼梯数量相符。虽然本次设计中说明在将来的设计中,需要将疏散楼梯的数量增加,但在实施改造时,却会有很大的难度,必须大规模调整现在的设计,所以在设计时应依据火灾类别据实确定。

  2、采用合理方的钢结构防火保护方法

  采取有效的保护钢结构的措施,目的是为了提高钢结构的耐火极限到规定数值,避免火灾发生时的钢构件的变形和塌落。从目前来看有三种保护钢构件的方法,即喷涂法、包敷法和水淋冷却法。喷涂法是指将一层防火涂料涂在钢结构的表面,进而形成一层保护膜,使建筑构件的耐火极限提升。喷涂法又分为薄型喷涂和厚型喷涂。涂层的厚度不同,就会产生不同的耐火极 限;包敷法是指采用硅钙板、混凝土和砖等材料包裹钢结构,进而形成保护层,使构件的耐火极限提高;水淋冷却法是指通过将自动喷淋系统布置在钢结构上部,一旦有火灾发生,喷淋启动时,会有一层连续的水膜在钢结构的表面形成,发挥保护的作用。

  防火涂料在使用时,底层必须保持防腐材料和防火涂层的匹配,二者之间不能产生化学反应,防止对防腐防火效果带来影响。目前很多施工单位对经济效益盲目追求,采用“三无”等粗制滥造的防火涂料产品,所以很多工程尽管使用了防火涂料,却起不到防火的功能,一旦发生火灾,钢结构相当于在无保护状态下承受火灾的危害,后果不堪设想。所以为了使施工质量得到保证,必须在施工过程中加强监督,认真操作,严抓质量。要对业主加强防火知识的培训,认识到火灾的危害性,强化防火意识。同时为了防止火灾的发生,应制定防火应急预案,通过科学的分析和比较,依照构件耐火极限要求,选择合适的钢结构防火保护方法,以实现安全和经济的双赢。

  3、对防火分区合理划分,并严格控制防火分区的面积

  要依照建筑物的具体情况来划分防火分区,一般采用以下几种划分方法:一是按照楼层进行划分,并采用封闭的楼梯间,将各个独立的楼层分区连通,将楼梯间防火门定为乙级;二是按照功能区划分,一般情况下将办公区、动力区和生产区都作为一个独立的分区,在面积充足的情况下,合并动力和生产为一个区,同时设置独立的办公区,这种分配相对合理。针对特殊分区,需依照地方消防部门的规定进行,同时用防火墙将两个防火分区隔开,防火门必须是甲级。对防火分区的面积进行控制时,针对特殊情况,需要采用特殊方法来解决。根据规范规定,甲、乙、丙类厂房设置自动灭火系统时,则允许增加一倍防火分区的建筑面积;丁、戊类厂房设置自动灭火系统时,不限制防火分区建筑面积;局部设置自动灭火系统时,可增加一倍的局部面积。在具体工作中,方法的选择可根据实际情况确定。

  4、钢结构设计时,需对每个分区的疏散距离大小及疏散口质量进行控制

  按照规范要求,厂房每个防火分区安全出口的数量应经过计算确定且不应少于两个。安全出口具体是指和防火规范相符合的安全区域的门、直通室外地平的门或者是疏散楼梯。针对不同等级和不同类别的厂房,严格规定了厂房内最远地点和楼梯及外部出口的距离。因为钢结构建筑本身具有很多的缺点,所以针对人员疏散的多种因素,在设计时应予以充分的考虑。综合考虑钢结构的建筑特点和人员密度指标,对疏散宽度、距离和路线等方面加强设计要求,并对疏散指示标志科学设置,使人员能够迅速向安全地带疏散,这样既降低了财产损失,也减少了人员伤亡和事故。

  5、结语

  由于钢结构厂房具有较低的耐火性能,同时又不准硬性分隔现代工业厂房,所以我们需要不断探索和挖掘新的设计方案。随着广泛应用的新技术,为防火设计带来了新的机遇和挑战,作为一名设计人员,应综合考虑各个方面的因素,做到统筹兼顾,从大局出发,对一般和重点的关系,给予正确的应对处理,采取先进的防火技术,既要合理经济,又要适用方便,同时还能保证钢结构工业厂房的安全和防火。




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