淺析鋼結(jié)構(gòu)廠房的建筑防火設(shè)計(jì)

摘要：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，也是建筑師和項(xiàng)目審核負(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，影響廠房的使用，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)建筑；防火設(shè)計(jì)；耐火等級(jí)

中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）18-0027-02

鋼結(jié)構(gòu)建筑物由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、抗震性好、節(jié)省投資、環(huán)保以及施工時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，在很多行業(yè)中得到廣泛的使用，但是鋼結(jié)構(gòu)建筑物廠房同樣具有耐火性能差、人員疏散困難的缺點(diǎn)，因此在施工設(shè)計(jì)中需要考慮到防火設(shè)計(jì)，本文先簡(jiǎn)單分析鋼結(jié)構(gòu)耐火性特點(diǎn)，重點(diǎn)論述鋼結(jié)構(gòu)廠房的建筑防火設(shè)計(jì)。

1鋼結(jié)構(gòu)建筑物廠房耐火性特點(diǎn)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)以其顯著地優(yōu)點(diǎn)在建筑中得到廣泛的使用，但是鋼結(jié)構(gòu)建筑物的耐火性能非常差，鋼材本身并不能燃燒，但是并不耐高溫，鋼結(jié)構(gòu)耐火時(shí)間僅僅為15 min，耐火時(shí)間還不如普通木柱的時(shí)間，鋼結(jié)構(gòu)在其溫度達(dá)到350 ℃、500 ℃以及600 ℃時(shí)，鋼材結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就會(huì)下降1/3、1/2、2/3，高溫會(huì)影響鋼材的內(nèi)部的應(yīng)力，鋼結(jié)構(gòu)建筑物的承重體系也會(huì)出現(xiàn)很大問(wèn)題。依照理論研究，鋼結(jié)構(gòu)建筑物在溫度超過(guò)500 ℃時(shí)就會(huì)失去平衡穩(wěn)定性，而一般火場(chǎng)溫度在800 ℃~1 000 ℃，因此一旦發(fā)生著火事件，鋼材結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生塑性變形，超過(guò)15 min后就會(huì)發(fā)生倒塌事件。鋼結(jié)構(gòu)廠房具有闊度大、空間大的特點(diǎn)，因此火災(zāi)很容易發(fā)生蔓延，而且由于工業(yè)生產(chǎn)需要以及經(jīng)濟(jì)上的因素等，大部分的鋼結(jié)構(gòu)建筑物廠房并不存在有效的防火分隔，鋼結(jié)構(gòu)作為承重構(gòu)件，在火災(zāi)情況下，很容易在短時(shí)間內(nèi)遭到破壞，造成重大的人員傷亡事件。

在鋼結(jié)構(gòu)建筑物廠房的防火設(shè)計(jì)中應(yīng)正確確定火災(zāi)危險(xiǎn)類別和建筑物的耐火等級(jí)。依照我國(guó)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的要求，建筑梁柱的耐火極限分別定為1.5 h和2.5 h，對(duì)于確定為丁戊類的廠房，并須明確梁柱可以不采用防火涂料，甲乙丙類建筑物必須涂防火材料，但是從實(shí)際情況來(lái)看，丁戊類的廠房同樣有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性，因此在施工中往往也是涂加防火材料。

2鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中經(jīng)常忽視的問(wèn)題

在廠房設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員有時(shí)會(huì)忽視建筑物構(gòu)建的燃燒性能和耐火極限；在設(shè)計(jì)圖紙中有些設(shè)計(jì)人員會(huì)忽視非耐火墻體的耐火極限；在設(shè)計(jì)圖紙上未標(biāo)準(zhǔn)清楚等，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中一定要標(biāo)明每段墻的名稱以及耐火極限，方便以后的產(chǎn)方式供。

依照要求，廠方的耐火極限小于0.5 h時(shí)，防火墻應(yīng)至少高出難燃燒屋面50 cm，但是在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員往往會(huì)忽視這一點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格依照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)把卷簾門(mén)作為疏散出口，人員的設(shè)計(jì)要超過(guò)規(guī)范，因此在發(fā)生火災(zāi)是很有可能出現(xiàn)傷亡事件。依照規(guī)定靠近防火墻兩側(cè)的門(mén)窗水平距離應(yīng)超過(guò)2 m，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，為滿足采光要求，會(huì)忽視這一方面。

3防火保護(hù)方法和防火分區(qū)

對(duì)鋼結(jié)構(gòu)采取有效的防火保護(hù)需要最大程度的提高鋼材耐火極限，防止發(fā)生火災(zāi)時(shí)出現(xiàn)倒塌變形情況。目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)放火保護(hù)措施主要包括水淋冷卻法、包敷法和噴涂法，包敷法其實(shí)就是采用材料如磚、混凝土或者硅鈣板等包裹鋼材形成保護(hù)層，增加鋼材的耐火極限。水淋法是指在鋼結(jié)構(gòu)上面合適的部位布置自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，在發(fā)生火災(zāi)是形成一層水膜達(dá)到保護(hù)作用。噴涂法也稱外包防火層法，可以采取現(xiàn)澆成型，也可以采取鋼材表面噴涂防火材料，現(xiàn)澆成型的防火層多是采用鋼絲網(wǎng)或者鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)，噴涂法在使用時(shí)需要注意放回材料與地層防腐材料的匹配性，二者之間不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。部分施工單位為追求經(jīng)濟(jì)效益，防火涂層粗制濫造，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)并不能產(chǎn)生防火性能，因此在施工時(shí)一定要加強(qiáng)監(jiān)管。鋼材的防火層可以采取珍珠巖、石膏以及混凝土等，也可以采取防火漆，這里的防火漆是指阻燃劑、發(fā)泡劑以及成膜劑等，與其他漆相比，防火漆具有一個(gè)非常顯著的特點(diǎn)，能夠有效的阻止火災(zāi)的蔓延。

防火分區(qū)應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)廠房的具體情況進(jìn)行確定，通常劃分的方法包括依照樓層劃分和功能劃分，依照樓層劃分是指把每一層樓層作為一個(gè)分區(qū)，分層之間的連接采用樓梯間的門(mén)連接，需要注意的是樓梯間的門(mén)應(yīng)依照乙級(jí)防火門(mén)進(jìn)行設(shè)計(jì)。依照功能進(jìn)行劃分是指把生產(chǎn)區(qū)、動(dòng)力區(qū)和辦公區(qū)分別作為一個(gè)分區(qū)，在廠房的面積設(shè)計(jì)允許條件下，可以把生產(chǎn)區(qū)和動(dòng)力區(qū)當(dāng)做一個(gè)分區(qū)進(jìn)行設(shè)置，辦公區(qū)作為一個(gè)單獨(dú)的分區(qū)，在進(jìn)行分區(qū)的過(guò)程中還需要遵守消防部隊(duì)的規(guī)定，在同一樓層的兩個(gè)防火區(qū)需要采用甲級(jí)防火門(mén)隔開(kāi)，在控制區(qū)防火分區(qū)面積需要采取特殊的方法進(jìn)行解決，對(duì)于甲乙丙類廠房，防火分區(qū)最大占地面積可以增加一倍，丁戊類廠房占地面積不受限制。

4廠房安全出口和防火門(mén)窗的設(shè)計(jì)

對(duì)于一個(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)4 m，而緊靠著防火墻的門(mén)窗洞口則應(yīng)高于2 m，若是非燃燒體的耐火極限超過(guò)0.9 h，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。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文先簡(jiǎn)單分析了鋼結(jié)構(gòu)建筑物廠房耐火性特點(diǎn)，進(jìn)而詳細(xì)論述鋼結(jié)構(gòu)廠房的建筑防火設(shè)計(jì)。在建筑設(shè)計(jì)和審查中建筑防火一直是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，本文探究的內(nèi)容很比較少，建筑師在進(jìn)行防火設(shè)計(jì)時(shí)一定要嚴(yán)格遵守放火規(guī)范的要求，綜合考慮廠房的使用功能以及空間的平面特征，減少火災(zāi)的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1] 顧薇.淺談審核大型鋼結(jié)構(gòu)廠房防火設(shè)計(jì)要求[J].中國(guó)科技縱橫，2011，(18).

[2] 趙凱.淺談現(xiàn)代輕鋼結(jié)構(gòu)廠房防火問(wèn)題[J].江西化工，2011，(2).

[3] 蔡紅軍，蔣鳳鳴，董輝，等.淺談鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)[J].中國(guó)科技信息，2010，(19).

[4] 郭芳建，張延祥，丁慧，等.淺談鋼結(jié)構(gòu)廠房的消防驗(yàn)收[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2004，(Z1).