鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的建筑防火設(shè)計

文/王永剛 中聯(lián)西北工程設(shè)計研究院有限公司 陜西西安 710000

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)保性強等特點，可為企業(yè)提供更高的經(jīng)濟價值，在現(xiàn)代工業(yè)廠房設(shè)計中具有廣泛的應(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，加強鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑防火設(shè)計質(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)計的重要性

從鋼結(jié)構(gòu)建筑中鋼材料本身具有較強的耐熱性來說，它可以是一種很好的防火材料。在建筑物中的想要對其內(nèi)部的鋼材料造成一定的影響，那么就需要建筑物的內(nèi)部長期處于100℃的環(huán)境中，又或是在較短的時間內(nèi)處于500℃的環(huán)境中，這樣就會使得整個建筑出現(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，由于鋼結(jié)構(gòu)建筑通?？臻g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)行實際的滅火過程中由于設(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?？梢?，正是由于鋼建筑結(jié)構(gòu)中自身的性能，使得在實際的生產(chǎn)生活中必須要加強鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火設(shè)計工作。

2、淺析鋼結(jié)構(gòu)建筑中防火設(shè)計要點

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)濟性和適應(yīng)性。長期以來，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)計中來，也切實起到了很好的防火效果。這種防火涂料其實也是一種油漆，因此，在實際的防火設(shè)計中應(yīng)充分結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)建筑中各有關(guān)部件的特點來運用不同的施工方式，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)這個部件在安裝完成之后還需對其進(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，國內(nèi)開始的一些重要鋼結(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)不斷地加強對防火涂料的研究和創(chuàng)新，促進(jìn)我國防火涂料的發(fā)展和進(jìn)步。

2.2 廠房安全出口和防火門窗的設(shè)計

每一個建筑單體都需要確定各個防火分區(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，依照相關(guān)規(guī)定，廠房的安全出口應(yīng)超過兩個，建筑師在進(jìn)行防火設(shè)計時還需要考慮到廠房內(nèi)的任意點到安全出口的距離，仔細(xì)核對疏散門的大小和疏散方向。在實際的防火設(shè)計工程實施中，一些設(shè)計雖然滿足了兩個以上安全出口的要求，但那時在設(shè)計中卻沒有考慮到最遠(yuǎn)工作地點例疏散口的距離，有時在核查距離時，沒有考慮到實際的行走路線，而是僅僅計算了直線距離，導(dǎo)致疏散距離過長，或者是樓梯不夠的現(xiàn)象。在設(shè)計中應(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)計時必須嚴(yán)格依照建筑構(gòu)件的耐火極限進(jìn)行設(shè)計，并科學(xué)設(shè)置疏散指示標(biāo)志，在設(shè)計中往往會忽略走道兩側(cè)墻體的耐火時間，因此在設(shè)計中一定要嚴(yán)格設(shè)計，針對鋼結(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間。

依照建筑設(shè)計防火規(guī)范的規(guī)定，防火門窗的設(shè)計在轉(zhuǎn)角處，意思是指內(nèi)轉(zhuǎn)角兩側(cè)的門窗之間的最近水平距離應(yīng)超過4m，而緊靠防火墻的門窗洞口則應(yīng)高于2m，若是非燃燒體的耐火極限超過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。對于防火門的要求，依照規(guī)定，防火門必須是甲級防火門，在實際中往往會采用乙級防火門，因此在防火設(shè)計中一定要進(jìn)行強調(diào)。對于封閉樓梯間的門窗可以采用雙向彈簧門等的乙級防火門，消防室和固定滅火裝置的門也需要設(shè)計為乙級防火門，對于管道井乙級電纜井的檢修門可以設(shè)計為丙級防火門。依照建筑設(shè)計防火規(guī)范的要求對于防火等級為甲乙的廠房需要采取單獨設(shè)計，同時還需要設(shè)置泄壓設(shè)施。

2.3 進(jìn)行防火分區(qū)設(shè)計

在建筑防火設(shè)計中，可根據(jù)建筑工程項目實際情況，實現(xiàn)防火分區(qū)的科學(xué)規(guī)劃，從而進(jìn)行分區(qū)針對性管控，實現(xiàn)火災(zāi)的有效防治，降低火災(zāi)發(fā)生時對鋼結(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)工程項目樓層進(jìn)行劃分，即以每一層樓層為一個分區(qū)，并采用封閉的樓梯間將各個獨立的樓層分區(qū)連通，樓梯間的門設(shè)置為防火門，其防火等級需根據(jù)實際情況進(jìn)行選用，通常為乙級；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)品存儲區(qū)、動力區(qū)等不同獨立區(qū)域，根據(jù)不同區(qū)域消防需求，進(jìn)行防火分區(qū)方案的有針對性設(shè)計：①特殊區(qū)域建立防火墻，配置自動滅火系統(tǒng)，但在對生產(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)廠房內(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)廠房內(nèi)，不僅沒有如此大跨度的卷簾，而且這樣大跨度的卷簾在收放時很難控制，容易卡在滑槽里；③工業(yè)廠房內(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，無法設(shè)防火墻，可在廠房內(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，但在實際設(shè)計時對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，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，但存在需水量大，啟動水幕可能對生產(chǎn)設(shè)備造成損壞的危害。

結(jié)語：

由于鋼結(jié)構(gòu)廠房具有較低的耐火性能，同時又不準(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)計方案。隨著廣泛應(yīng)用的新技術(shù)，為防火設(shè)計帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)，作為一名設(shè)計人員，應(yīng)綜合考慮各個方面的因素，做到統(tǒng)籌兼顧，從大局出發(fā)，對一般和重點的關(guān)系，給予正確的應(yīng)對處理，采取先進(jìn)的防火技術(shù)，既要合理經(jīng)濟，又要適用方便，同時還能保證鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的安全和防火。