钢结构厂房由于其施工简便、节约经济等优点,在现代工业建筑中已得到广泛应用,但钢结构耐火性能低,使消防设计显得有为重要。接合工作中遇到的实际问题,通过对钢结构厂房的特点和火灾危险性的分析,新都会装饰提出几点关于钢结构厂房在消防设计中应注意的问题。
一、钢结构厂房的特点
钢结构厂房建设、安全机械化程度高。钢构件所用的材料单一,而且是成品,加工简便,机械化程度高,施工周期短。钢结构厂房自重轻,虽然钢的比重大,但其机械性能很好,可以承受较大负荷,钢结构截面尺寸小,同样荷载时,钢屋架的重量多不过钢筋混凝土屋架的1/3或1/4。钢结构的重量小,便于运输。钢结构标准厂房平面布局灵活,建筑面积利用率高。钢结构厂房灵活多变的车间工艺布置要求和大限度的空间利用率,同时也能很好的解决厂房的通风、采光、保暖隔热以及屋面排水、生活设施布置、人员疏散等。
二、钢结构厂房的防火设计
若用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体,一旦发生火灾,则建筑物会迅速坍塌,对人民的生命和财产安全造成严重的损失。目前,国内的钢结构防火保护时间是按照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》所规定的建筑结构构件耐火极限来确定的。一是对钢构件进行耐火保护,使其在火灾时温度升高不超过临界温度,结构在火灾中就能保护稳定性;二是对厂房内部进行有效的防火分区,防止火势向其他区域蔓延、扩散。不过对于现代轻钢结构厂房的大跨度、大空间来说,防火分区的设置具有一定难度。
用防火墙将厂房分隔不是非常可行的。不仅因为厂房大空间被分割后影响其通透性,而且从生产工艺的连续性要求心以及厂房内物流组织的;顷畅性来说,也是不太可行的。若从生产管理的角度看,有些建设方也不会接受这样的方案。那么可以使用防火门、防火卷帘等来划分防火分区。利用防火门与防火卷帘进行防火分区,在民用建筑中是轻而易举的。可面对大跨度的轻钢厂房(经常采用13~36m跨),就很难实现。这不仅因为没有如此跨度的卷帘,而且这样大的跨度,在收放时很难控制,容易卡在滑槽里。所以利用防火门、防火卷帘进行防火分区也不是十分可行的。还可以利用自动喷水灭火划分防火分区,既然《建筑设计防火规范》规定,设自动喷水灭火装置的建筑,每层大防火分区面积允许增加1倍。首先,根据《自动喷水灭火系统设计规范》,高度超过8m的大空间建筑物,安装自动喷水灭火系统的作用不大,而单层轻钢结构厂房的高度一般都超过8m,其次,虽安装自动喷水灭火系统后,防火分区允许面积扩大1倍也无法覆盖全厂房。所以此方法不完全可行。水幕可以起防火墙的作用,用独立水幕作防火分隔,是一个非常好的方案。防火水幕带宜采用喷雾型喷头,也可采用雨淋式水幕喷头。水幕喷头的排列不应少于3排,防火水幕带形成的水幕宽度不宜小于5m,流量2L/(s-m)。这种分隔方式灵活,不像防火墙要把车间截断,也没有大跨度防火卷帘的麻烦,理论上多大跨度都可以。在正常生产时,就好象它不存在,一旦有火灾需要防火分隔时,它可以立即实现有效分隔。但独立水幕作防火分隔也不是完美解决方案:1)需水量大。2)厂房内发生火灾开始往往是局部的,只需几个灭火器就能解决问题,可此时若启动水幕,会对生产设备造成破坏,由此造成的损失比局部火灾的损失更大。因此需严格控制水幕的启动时机,防止误动,所以设计时采用人工手动启动更合适。3)有效维护麻烦,无法试水检验水幕系统的可靠性。
三、钢结构厂房的火灾危险性
钢结构厂房具有耐火性能低的弱点,在未进行防火处理的情况下,其本身虽然不会起火燃烧,但火灾时,强度会迅速下降,一般结构温度达到350℃、500℃、600℃时,强度分别下降1/3、1/2、2/3。理论计算显示,在全负荷情况下,钢结构失去静态平衡稳定性的临界温度为500℃左右,而一般火场温度达到800~1000℃,在这样的火场温度下,裸露的钢结构一般在15min左右,就会出现塑性变形,产生局部损坏,造成钢结构整体倒塌失效。钢结构的特性使必须要对钢结构必须采取措施进行保护。
总之,在现代工业厂房中大量采用钢结构,目前钢结构工业厂房的耐火保护和防火分区存在各方法,我们仍需在工作中不断探索和研究,以便更好为钢结构厂房在现代工业应用中做出更好的服务意见。
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