鋼結(jié)構(gòu)廠房消防設(shè)計總結(jié)

鋼結(jié)構(gòu)廠房消防設(shè)計總結(jié)

鋼結(jié)構(gòu)體系廠房是指由維護、墻體及隔斷結(jié)構(gòu)與鋼管架支承結(jié)構(gòu)共同組成的廠房體系。這種結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系相比具有較大優(yōu)勢：

1、由于采用了輕型屋頂及墻體結(jié)構(gòu)，而且其支撐鋼結(jié)構(gòu)的材料強度高，用料省，體型小，所以自重較輕。結(jié)構(gòu)重量輕減少了運輸和吊裝費用，基礎(chǔ)負載也相應(yīng)減少,減低了基礎(chǔ)造價。

2、由于鋼材強度高，房屋自重輕，故以鋼骨架作支承結(jié)構(gòu)時,可建造開間、進深較大的房屋，而且所需構(gòu)件的截面小，在相同建筑面積下的建筑空間利用率增加5％-7％。

3、鋼結(jié)構(gòu)具有良好的延性,抗震性能好且受損輕，而且由于鋼材便于加工,災(zāi)后容易修復(fù)。

4、鋼結(jié)構(gòu)除基礎(chǔ)外,構(gòu)件全部由專業(yè)工廠標準化生產(chǎn),建筑質(zhì)量容易保證；工業(yè)化程度高，施工速度快，施工周期比傳統(tǒng)建筑可縮短一半；各部件運抵現(xiàn)場組裝，施工現(xiàn)場文明,現(xiàn)場濕作業(yè)少，噪聲粉塵和建筑垃圾也少；施工作業(yè)受天氣及季節(jié)影響較少,并且可以工廠制作與現(xiàn)場安裝平行進行，甚至一些標準化的廠房體系，可以隨訂貨，隨建造,大大縮短建造周期和資金占用時間。

5、環(huán)境破壞及污染少，改建和拆遷容易，材料的回收和再生利用率高。

隨著我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，鋼材產(chǎn)量和質(zhì)量持續(xù)提高，價格逐步下降，鋼結(jié)構(gòu)的造價也相應(yīng)有較大幅度的降低，因此在現(xiàn)代工廠設(shè)計中得到越來越多的采用。然而，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火等級較低，大空間、大跨度廠房對防火分區(qū)又提出新的要求，這些問題有的可以采取技術(shù)措施解決，有的還沒有完美的解決方案�，F(xiàn)就上述設(shè)計問題進行初步探討:一、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級

輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的承重構(gòu)件一般為鋼柱、網(wǎng)架，建筑外表面覆以彩色鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》，其柱、梁的耐火時間均為0.25～0.5小時，建筑物的耐火等級僅為四級(耐火等級較低)。以中密度纖維板廠或家具廠單層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房為例，其生產(chǎn)類別為丙類，規(guī)范要求的最低耐火等級為三級，這樣，輕鋼結(jié)構(gòu)廠房就不夠資格作丙類廠房。

解決的方法，可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔熱涂料或2厘米厚的LY防火隔熱涂料保護層，其耐火時間可達1.5～2.3小時，這樣，建筑物的耐火等級可按三級考慮，滿足規(guī)范要求，但應(yīng)注意，應(yīng)要求輕鋼結(jié)構(gòu)廠家在作結(jié)構(gòu)計算時考慮防火涂層的重量。二、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火分區(qū)

現(xiàn)代工業(yè)要求的廠房常是大空間、大跨度、通透的。為有效的把火災(zāi)控制在較小范圍內(nèi)，《建筑設(shè)計防火規(guī)范》要求在建筑物內(nèi)劃分防火分區(qū)，并明文規(guī)定了各級防火分區(qū)的最大允許面積�，F(xiàn)輕鋼廠房的占地面積通常較大，如中密度纖維板廠主車間的建筑面積一般都超過5000平方米，而規(guī)范允許的分區(qū)面積為3000平方米(生產(chǎn)類別為丙類，采取防火涂層保護后，耐火等級按三級考慮)，因此應(yīng)作防火分區(qū)的分隔。

防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實現(xiàn)，如在門、廳、樓梯等處采取一些技術(shù)措施，用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好的解決，若建筑內(nèi)設(shè)有自動噴水滅火設(shè)備，每層最大允許建筑面積還可增加一倍。但若試圖把這些技術(shù)措施平移到大面積的輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，就會遇到問題。1.防火墻與防火分區(qū)

因成套設(shè)備生產(chǎn)線的工藝要求，不可能用防火墻把廠房一分兩半，這樣截斷了連貫的生產(chǎn)線設(shè)備，也不利于物料及半成品、成品的運輸。而且，從生產(chǎn)管理的角度，業(yè)主也不會接受這樣的方案。2.防火卷簾與防火分區(qū)

民用建筑中通用的防火門與防火卷簾，在面對大跨度的輕鋼廠房時，也不很合適。如某刨花板車間，單跨達36米，如何定制這樣大跨度的防火卷簾呢，這樣的卷簾，因跨度太大，在收放時很難控制，容易卡在滑槽里，且造價又高，工程實踐中極少見。3.自動噴水滅火與防火分區(qū)

能否在整個車間設(shè)自動噴水滅火裝置，使允許的防火分區(qū)面積增加一倍，從而滿足規(guī)范要求呢。這有兩個問題：

(1)單層輕鋼結(jié)構(gòu)車間的高度大多遠超過8米，而根據(jù)第4.3.2條，超過8米的大空間建筑物，安裝閉式噴頭的作用就不大了。

(2)有的丙類三級單層輕鋼車間面積達9000平方米，需分三個防火分區(qū)，若全車間安裝自噴，則防火分區(qū)允許面積雖擴大一倍，但仍然不夠(安裝自噴后，防火分區(qū)的允許面積從3000平方米擴大到6000平方米，但仍小于9000平方米)。4.獨立水幕與防火分區(qū)

用獨立的水幕作防火分隔，是我院經(jīng)常采用的方案，作一條防火水幕帶，區(qū)域?qū)?米，流量2升/秒米。這種分隔方式很靈活，不像防火墻要把車間截成兩半，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，理論上多大的跨度都行，一般正常生產(chǎn)時，就好像它不存在，一旦有火災(zāi)需要防火分隔時，它可以立即實現(xiàn)有效分隔。但是，單獨水幕作防火分隔也有三大難題：

(1)需水量太大，水池造價高。仍以跨度36米計算，水幕供水量為2升/秒米，按消防歷時2小時考慮，則水幕貯水量應(yīng)為518立方米，再加上室內(nèi)外消火栓的貯水量，則消防水池的造價較高。

(2)水幕啟動時，大量的水突然噴泄而下，會對昂貴的生產(chǎn)設(shè)備造成較大的損失。如果車間內(nèi)發(fā)生了局部較小的火災(zāi)，幾支滅火器加一支水槍就能解決，此時冒然啟動水幕防火分隔，則也許水幕的大水造成的損失會比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴格掌握水幕的啟動時機。它只適于火勢燒了半個車間，并有蔓延之勢時啟動。為防止誤動作造成損失，我院設(shè)計的車間水幕，大多采用人工手動啟動，通常只依靠幾個閉式噴頭來啟動水幕的方式在這里不可靠。

(3)有效維護麻煩，沒有辦法試水，來檢驗水幕系統(tǒng)可靠性。理論上，如果車間建造安裝時，先安裝消防設(shè)施，再安裝生產(chǎn)設(shè)備，則有機會在水幕安裝完畢，但生產(chǎn)設(shè)備還末安裝時，讓水幕試水。但是，在工程實踐中，為早日投產(chǎn)，大多把生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)作第一重要，一到貨立即安裝，消防設(shè)施都排在了后面。那么，在水幕安裝完畢后，大家將永不知道它的實際噴水情況如何(除非發(fā)生大火災(zāi)，才有機會一試)，但如果平時無法試水維護，在關(guān)鍵時刻水幕工作不正常怎么辦。試水的問題只好在技術(shù)上近似解決，在設(shè)計時，消防泵房水幕泵的出水管上可設(shè)試水管及試水閥門，利于平時檢驗水幕泵的工作狀態(tài)。但車間上方的水幕管與水幕噴頭是否阻塞，噴水是否均勻，就無法測試了。

5.另一種解決方案

對于防火分區(qū)，還有另一種解決方案：根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第3.3.1條，四級耐火等級廠房之間的防火間距為18米，依此類推，如在生產(chǎn)類別為丙類，耐火等級為三級的輕鋼結(jié)構(gòu)單層廠房內(nèi)部設(shè)一區(qū)域?qū)?8米的防火隔離帶，在隔離帶里沒有可燃物，理論上，是否可看作有效的防火分隔呢?實際設(shè)計中，可以控制隔離帶內(nèi)沒有堆放生產(chǎn)原料、半成品等可燃物，但肯定有生產(chǎn)線的設(shè)備，而設(shè)備的橡膠傳送帶是可燃的，傳送帶上的原料或半成品也是可燃的，不過，傳送帶可以在有火災(zāi)時停下來，可燃物不多，一支水槍可有效封鎖，那么，上述的這樣一個隔離帶究竟算不算防火分區(qū)的有效分隔呢。規(guī)范沒有明文規(guī)定算或不算，按慣例，此類情況需與當(dāng)?shù)氐南�防審批部門協(xié)商研究，以求解決。三、總結(jié)

綜上所述，因輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級較低，相應(yīng)的允許防火分區(qū)面積也較低，但現(xiàn)代工業(yè)廠房又不允許硬性分隔，而采用獨立水幕的方式雖可行，但不理想，我們?nèi)孕柙谠O(shè)計中不斷探索，盡力找出更好的方案。新的建筑技術(shù)的應(yīng)用，給我們的消防設(shè)計帶來新的挑戰(zhàn)，設(shè)計人員需多方面考慮問題，在分析比較中尋找更合適的方案。

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)倉儲用房日趨大型化，而鋼結(jié)構(gòu)骨架建造的廠房，因具有質(zhì)量輕、強度高，抗震性能好，施工周期短，建筑工業(yè)化程度高，空間利用率大，節(jié)省投資等優(yōu)點，而被投資者大量應(yīng)用。鋼材雖是一種不燃燒的材料，卻是熱的良導(dǎo)體，極易傳導(dǎo)熱量，在未進行防火處理的情況下，火災(zāi)時強度會迅速下降，出現(xiàn)塑性變形，產(chǎn)生局部損壞，造成鋼結(jié)構(gòu)整體倒塌失效。此類鋼結(jié)構(gòu)建筑還存在空間大，火勢蔓延快，設(shè)備、人員密集，疏散困難等特點，一旦發(fā)生火災(zāi)，常用的自動消防設(shè)施很難發(fā)揮預(yù)期作用，人員疏散和滅火救援難度較大，有造成群死群傷的潛在危險。從建筑設(shè)計施工的初期階段采用合理的預(yù)防措施，以避免和減少鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中整體跨塌，就顯得尤為重要。一、鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)時的理化性能

建筑用鋼(Q235、Q345鋼等)在全負荷的情況下失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的臨界溫度為540℃左右。鋼材的機械性能隨溫度的不同而有變化，當(dāng)溫度升高時，鋼材的屈服強度，抗拉強度和彈性模量的總趨勢是降低的，但在150℃以下時變化不大。當(dāng)溫度在250℃左右時，鋼材的抗拉強度反而有較大提高，但這時的相應(yīng)伸長率較低、沖擊韌性變差，鋼材在此溫度范圍內(nèi)破壞時常呈脆性破壞特征，稱為“藍脆”。如在“藍脆”溫度范圍內(nèi)進行鋼材的機械加工，則易產(chǎn)生裂紋，故應(yīng)力求避免。當(dāng)溫度超過300℃時，鋼材的抗拉強度、屈服強度和彈性模量開始顯著下降，而伸長率開始顯著增大，鋼材產(chǎn)生徐變;當(dāng)溫度超過400℃時，強度和彈性模量都急劇降低;到500℃左右，其強度下降到40%～50%，鋼材的力學(xué)性能，諸如屈服點、抗壓強度、彈性模量以及荷載能力等都迅速下降，低于建筑結(jié)構(gòu)所要求的屈服強度。我國20世紀90年代初對裸露鋼梁的耐火極限進行了驗證，確認了I36b、I40b標準工字鋼梁的耐火極限分別為15min、16min(鋼梁內(nèi)部達到臨界溫度：平均溫度538℃，最高溫度649℃)。因此，若用沒有防火保護的普通建筑用鋼作為建筑物承載的主體，一旦發(fā)生火災(zāi)，則建筑物會迅速坍塌，對人民的生命和財產(chǎn)安全造成嚴重的損失。

二、鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火措施

通過對鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)時的理化性質(zhì)數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計，解決好鋼結(jié)構(gòu)抗高溫能力是預(yù)防和減少火災(zāi)時大跨度建筑跨塌危險的有效途徑。解決好鋼結(jié)構(gòu)的抗高溫能力，可以運用“此消彼長”的原理，從提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限以和迅速降低火場溫度兩方面考慮。

1、阻隔溫度，提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限

我國的鋼結(jié)構(gòu)防火主要采用防火涂料、發(fā)泡防火漆和外包防火層等方法。

⑴防火涂料法

防火涂料法就是在鋼結(jié)構(gòu)上噴涂防火涂料以提高其耐火極限。目前，我國鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要分為薄涂型和厚涂型兩類，即薄型(B類，包括超薄型)和厚型(H類)。薄型涂層厚度在7mm以下，在火災(zāi)時能吸熱膨脹發(fā)泡，形成泡沫狀炭化隔熱層，從而阻止熱量向鋼結(jié)構(gòu)傳遞，延緩鋼結(jié)構(gòu)溫升，起到防火保護作用;厚型涂層厚度為8-50mm，涂層受熱不發(fā)泡，依靠其較低的導(dǎo)熱率來延緩鋼結(jié)構(gòu)溫升，起到防火保護作用。兩者具有不同的性能特點，分別適用于不同場合：①室內(nèi)裸露鋼結(jié)構(gòu)、輕型屋蓋鋼結(jié)構(gòu)及有裝飾要求的鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)規(guī)定耐火極限在1.5h及以下時，宜選用薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。②室內(nèi)隱蔽鋼結(jié)構(gòu)、高層全鋼結(jié)構(gòu)及多層廠房鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)規(guī)定其耐火極限在1.5h以上時，應(yīng)選用厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。

⑵發(fā)泡防火漆法

防火漆是由成膜劑、阻燃劑、發(fā)泡劑等多種材料制造而成的一種阻燃涂料。防火漆與一般油漆相比，在物理性能方面基本一樣，不同的是它干燥以后，漆膜本身不易燃燒，遇火時，能推遲火焰延燒到涂漆的可燃物上，具有一定的防火性能。據(jù)試驗：將一般油漆與防火漆分別涂在木板上，干燥后，用同樣的火焰烘烤，涂一般油漆的木板，不到2分鐘就和油漆一道焦灼;而涂非膨脹惰氣型防火漆的木板，2分鐘后僅出現(xiàn)陰燃現(xiàn)象，靜置30秒后立即熄滅;涂膨脹惰氣型防火漆的木板，即使烘烤15分鐘，連陰燃現(xiàn)象也未出現(xiàn)。由此可見，用防火漆涂于物體表面，一旦發(fā)生火災(zāi)，的確能在定時間里阻止火勢蔓延，保護物體表面，從而為滅火戰(zhàn)爭取寶貴的時間。

⑶外包防火層法

外包防火層法就是在鋼結(jié)構(gòu)外表添加外包層，可以現(xiàn)澆成型，也可以采用噴涂法�，F(xiàn)澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網(wǎng)或鋼筋來加強，以限制收縮裂縫，并保證外殼的強度。噴涂法可以在施工現(xiàn)場對鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹砂泵以形成保護層，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂漿，也可以摻入珍珠巖或石棉。同時外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預(yù)制板，采用膠粘劑、釘子、螺栓固定在鋼結(jié)構(gòu)上。外包防火層法通常應(yīng)用于鋼柱。

隨著技術(shù)發(fā)展，用防火板作保護層技術(shù)越來越完善，應(yīng)用越來越廣。防火板鋼結(jié)構(gòu)防火保護主要用于耐火等級為一、二級的建筑物的鋼柱、梁、樓板和屋頂承重構(gòu)件，設(shè)備的承重鋼框架、支架、裙座等鋼構(gòu)件進行包覆和屏蔽，以阻隔火焰和熱量，降低鋼結(jié)構(gòu)的升溫速率，將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限由0.25h提升到設(shè)計規(guī)范規(guī)定的耐火極限。

2、迅速排煙，降低火場溫度

一般室內(nèi)火災(zāi)的自然發(fā)展過程大體分成三個主要階段，即：初期增長階段、充分發(fā)展階段及衰減階段。

災(zāi)發(fā)展的初期增長階段，隨著放出熱量迅速增多，在可燃物上方形成溫度較高、不斷上升的火羽流。當(dāng)羽流受到房間頂棚的阻擋后，便在頂棚下方向四面擴散開來，形成了沿頂棚表面平行流動的較薄的熱煙氣層，達到了一定厚度時又會慢慢向室內(nèi)中部擴展，不久就會在頂棚下方形成逐漸增厚的熱煙氣層。當(dāng)火災(zāi)達到充分發(fā)展階段，熱煙氣層的溫度與中心溫度相差無幾。

如果室內(nèi)有通向外部的開口(如門和窗)，則當(dāng)煙氣層的厚度低于開口的上沿高度時，煙氣便可由此流到室外。開口便起著向外排煙的作用。在建筑火災(zāi)的發(fā)展過程中，煙氣的排放相當(dāng)重要，煙氣排放速率的大小決定著煙氣層高度的變化情況。當(dāng)排放速率大于煙氣的產(chǎn)生速率時，煙氣層的高度會逐漸升高，最終保持在對人沒有威脅的高度。

在建筑防排煙工程中，常用的三種方式是：自然排煙、機械加壓送風(fēng)防煙和機械排煙。自然排煙和機械排煙是控制煙氣下降的常用方法，在實際應(yīng)用中多采用前者，與機械排煙相比自然排煙有其自身的優(yōu)點。一是無大的動力設(shè)備，運行維修費用也少，且平時可兼作換氣用;二是在頂棚開設(shè)排煙口，自然排煙效果好。

三、結(jié)論

設(shè)計施工中對大跨度建筑鋼結(jié)構(gòu)進行防火處理和在頂部結(jié)合采光、通風(fēng)設(shè)置有效排出建筑內(nèi)的高溫?zé)煔庾匀慌艧煷翱梢杂行У脑鰪婁摻Y(jié)構(gòu)的耐火極限，防止火災(zāi)中鋼結(jié)構(gòu)屋頂整體跨塌，有利于滅火救援、人員疏散、疏散物資財產(chǎn)和建筑結(jié)構(gòu)安全。

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鋼結(jié)構(gòu)廠房的消防設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)廠房由于其施工簡便、節(jié)約經(jīng)濟等優(yōu)點，在現(xiàn)代工業(yè)建筑中已得到廣泛應(yīng)用，但鋼結(jié)構(gòu)耐火性能低，使消防設(shè)計顯得有為重要。接合工作中遇到的實際問題，通過對鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點和火災(zāi)危險性的分析，提出幾點關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)廠房在消防設(shè)計中應(yīng)注意的問題。

1、鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點

鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)、安全機械化程度高。鋼構(gòu)件所用的材料單一，而且是成品，加工簡便，機械化程度高，施工周期短。鋼結(jié)構(gòu)廠房自重輕，雖然鋼的比重大，但其機械性能很好，可以承受較大負荷，鋼結(jié)構(gòu)截面尺寸小，同樣荷載時，鋼屋架的重量最多不過鋼筋混凝土屋架的13或14。鋼結(jié)構(gòu)的重量小，便于運輸。鋼結(jié)構(gòu)標準廠房平面布局靈活，建筑面積利用率高。鋼結(jié)構(gòu)廠房靈活多變的車間工藝布置要求和最大限度的空間利用率，同時也能很好的解決廠房的通風(fēng)、采光、保暖隔熱以及屋面排水、生活設(shè)施布置、人員疏散等。

2、鋼結(jié)構(gòu)廠房的火災(zāi)危險性

鋼結(jié)構(gòu)廠房具有耐火性能低的弱點，在未進行防火處理的情況下，其本身雖然不會起火燃燒，但火災(zāi)時，強度會迅速下降，一般結(jié)構(gòu)溫度達到350℃、500℃、600℃時，強度分別下降13、12、23。理論計算顯示，在全負荷情況下，鋼結(jié)構(gòu)失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的臨界溫度為500℃左右，而一般火場溫度達到800～1000℃，在這樣的火場溫度下，裸露的鋼結(jié)構(gòu)一般在15min左右，就會出現(xiàn)塑性變形，產(chǎn)生局部損壞，造成鋼結(jié)構(gòu)整體倒塌失效。鋼結(jié)構(gòu)的特性使必須要對鋼結(jié)構(gòu)必須采取措施進行保護。

3、鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火設(shè)計

若用沒有防火保護的普通建筑用鋼作為建筑物承載的主體，一旦發(fā)生火災(zāi)，則建筑物會迅速坍塌，對人民的生命和財產(chǎn)安全造成嚴重的損失。目前，國內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)防火保護時間是按照《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》所規(guī)定的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐火極限來確定的。一是對鋼構(gòu)件進行耐火保護，使其在火災(zāi)時溫度升高不超過臨界溫度，結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中就能保護穩(wěn)定性；二是對廠房內(nèi)部進行有效的防火分區(qū)，防止火勢向其他區(qū)域蔓延、擴散。不過對于現(xiàn)代輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的大跨度、大空間來說，防火分區(qū)的設(shè)置具有一定難度。

用防火墻將廠房分隔不是非�？尚械�。不僅因為廠房大空間被分割后影響其通透性，而且從生產(chǎn)工藝的連續(xù)性要求心以及廠房內(nèi)物流組織的；頃暢性來說，也是不太可行的。若從生產(chǎn)管理的角度看，有些建設(shè)方也不會接受這樣的方案。那么可以使用防火門、防火卷簾等來劃分防火分區(qū)。利用防火門與防火卷簾進行防火分區(qū)，在民用建筑中是輕而易舉的�？擅鎸Υ罂缍鹊妮p鋼廠房(經(jīng)常采用13~36m跨)，就很難實現(xiàn)。這不僅因為沒有如此跨度的卷簾，而且這樣大的跨度，在收放時很難控制，容易卡在滑槽里。所以利用防火門、防火卷簾進行防火分區(qū)也不是十分可行的。還可以利用自動噴水滅火劃分防火分區(qū)，既然《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定，設(shè)自動噴水滅火裝置的建筑，每層最大防火分區(qū)面積允許增加1倍。首先，根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，高度超過8m的大空間建筑物，安裝自動噴水滅火系統(tǒng)的作用不大，而單層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的高度一般都超過8m，其次，雖安裝自動噴水滅火系統(tǒng)后，防火分區(qū)允許面積擴大1倍也無法覆蓋全廠房。所以此方法不完全可行。水幕可以起防火墻的作用，用獨立水幕作防火分隔，是一個非常好的方案。防火水幕帶宜采用噴霧型噴頭，也可采用雨淋式水幕噴頭。水幕噴頭的排列不應(yīng)少于3排，防火水幕帶形成的水幕寬度不宜小于5m，流量2L／(s-m)。這種分隔方式靈活，不像防火墻要把車間截斷，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，理論上多大跨度都可以。在正常生產(chǎn)時，就好象它不存在，一旦有火災(zāi)需要防火分隔時，它可以立即實現(xiàn)有效分隔。但獨立水幕作防火分隔也不是完美解決方案：1)需水量大。2)廠房內(nèi)發(fā)生火災(zāi)開始往往是局部的，只需幾個滅火器就能解決問題，可此時若啟動水幕，會對生產(chǎn)設(shè)備造成破壞，由此造成的損失比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴格控制水幕的啟動時機，防止誤動，所以設(shè)計時采用人工手動啟動更合適。3)有效維護麻煩，無法試水檢驗水幕系統(tǒng)的可靠性。

目前，保護鋼結(jié)構(gòu)廠房最常用的方法是在其表面涂覆鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，發(fā)生火災(zāi)時它作為耐火隔熱保護層，有效地提高鋼構(gòu)件的耐火極限，滿足現(xiàn)行國家規(guī)范的要求。涂覆鋼結(jié)構(gòu)防火涂料作為防火保護的一種手段，不但具有很高的防火效率，而且使用十分方便，施工不受鋼結(jié)構(gòu)幾何形狀的限制，且一般不需要輔助設(shè)施，有廣泛的適用性。按照防火機理，可將其分為隔熱型防火涂料和膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料兩大類。目前膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料已經(jīng)被成功應(yīng)用于各類工業(yè)及民用建筑中的鋼結(jié)構(gòu)防火保護，它在我國的研究及應(yīng)用中雖然起步較晚，但卻十分活躍和迅速，并正向超薄型、低污染、高性能、裝飾性好等多功能方向發(fā)展�？傊�，在現(xiàn)代工業(yè)廠房中大量采用鋼結(jié)構(gòu)，目前鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火保護和防火分區(qū)存在各方法，我們?nèi)孕柙诠ぷ髦胁粩嗵剿骱脱芯�，以便更好為鋼結(jié)構(gòu)廠房在現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用中做出更好的服務(wù)意見

輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)廠房消防設(shè)計

輕鋼結(jié)構(gòu)建筑作工業(yè)廠房具有較多的優(yōu)點，如建設(shè)周期短、造價低、可作大跨度、造型美觀、現(xiàn)代感強等，因此在現(xiàn)代工廠設(shè)計中得到越來越多的采用。然而，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火等級較低，大空間、大跨度廠房對防火分區(qū)又提出新的要求，這些問題有的可以采取技術(shù)措施解決，有的還沒有完美的解決方案�，F(xiàn)根據(jù)本人的設(shè)計實踐，就上述設(shè)計問題進行初步探討:

一、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級

輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的承重構(gòu)件一般為鋼柱、網(wǎng)架，建筑外表面覆以彩色鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。根據(jù)，其柱、梁的耐火時間均為0.25～0.5小時，建筑物的耐火等級僅為四級(耐火等級較低)。以我院經(jīng)常設(shè)計的中密度纖維板廠或家具廠單層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房為例，其生產(chǎn)類別為丙類，規(guī)范要求的最低耐火等級為三級，這樣，輕鋼結(jié)構(gòu)廠房就不夠資格作丙類廠房。

解決的方法，可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔熱涂料或2厘米厚的LY防火隔熱涂料保護層，其耐火時間可達1.5～2.3小時，這樣，建筑物的耐火等級可按三級考慮，滿足規(guī)范要求，但應(yīng)注意，應(yīng)要求輕鋼結(jié)構(gòu)廠家在作結(jié)構(gòu)計算時考慮防火涂層的重量。

二、輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火分區(qū)

現(xiàn)代工業(yè)要求的廠房常是大空間、大跨度、通透的。為有效的把火災(zāi)控制在較小范圍內(nèi)，要求在建筑物內(nèi)劃分防火分區(qū)，并明文規(guī)定了各級防火分區(qū)的最大允許面積�，F(xiàn)輕鋼廠房的占地面積通常較大，如中密度纖維板廠主車間的建筑面積一般都超過5000平方米，而規(guī)范允許的分區(qū)面積為3000平方米(生產(chǎn)類別為丙類，采取防火涂層保護后，耐火等級按三級考慮)，因此應(yīng)作應(yīng)做防火分區(qū)的分隔。

防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實現(xiàn)，如在門、廳、樓梯等處采取一些技術(shù)措施，用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好的解決，若建筑內(nèi)設(shè)有自動噴水滅火設(shè)備，每層最大允許建筑面積還可增加一倍。但若試圖把這些技術(shù)措施平移到大面積的輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，就會遇到問題。

1、防火墻與防火分區(qū)

因成套設(shè)備生產(chǎn)線的工藝要求，不可能用防火墻把廠房一分兩半，這樣截斷了連貫的生產(chǎn)線設(shè)備，也不利于物料及半成品、成品的運輸。而且，從生產(chǎn)管理的角度，業(yè)主也不會接受這樣的方案。

2、防火卷簾與防火分區(qū)

民用建筑中通用的防火門與防火卷簾，在面對大跨度的輕鋼廠房時，也不很合適。如某刨花板車間，單跨達36米，如何定制這樣大跨度的防火卷簾呢，這樣的卷簾，因跨度太大，在收放時很難控制，容易卡在滑槽里，且造價又高，工程實踐中極少見(我沒遇過)。

3、自動噴水滅火與防火分區(qū)

能否在整個車間設(shè)自動噴水滅火裝置，使允許的防火分區(qū)面積增加一倍，從而滿足規(guī)范要求呢。這有兩個問題：

（1）、單層輕鋼結(jié)構(gòu)車間的高度大多遠超過8米，而根據(jù)第4.3.2條，超過8米的大空間建筑物，安裝閉式噴頭的作用就不大了。

（2）、有的丙類三級單層輕鋼車間面積達9000平方米，需分三個防火分區(qū)，若全車間安裝自噴，則防火分區(qū)允許面積雖擴大一倍，但仍然不夠(安裝自噴后，防火分區(qū)的允許面積從3000平方米擴大到6000平方米，但仍小于9000平方米)。4、獨立水幕與防火分區(qū)

用獨立的水幕作防火分隔，是我院經(jīng)常采用的方案，作一條防火水幕帶，區(qū)域?qū)?米，流量2升/秒米。這種分隔方式很靈活，不像防火墻要把車間截成兩半，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，理論上多大的跨度都行，一般正常生產(chǎn)時，就好像它不存在，一旦有火災(zāi)需要防火分隔時，它可以立即實現(xiàn)有效分隔。但是，單獨水幕作防火分隔也有三大難題：

（1）、需水量太大，水池造價高。仍以跨度36米計算，水幕供水量為2升/秒米，按消防歷時2小時考慮，則水幕貯水量應(yīng)為518立方米，再加上室內(nèi)外消火栓的貯水量，則消防水池的造價較高。

（2）、水幕啟動時，大量的水突然噴泄而下，會對昂貴的生產(chǎn)設(shè)備造成較大的損失。如果車間內(nèi)發(fā)生了局部較小的火災(zāi)，幾支滅火器加一支水槍就能解決，此時冒然啟動水幕防火分隔，則也許水幕的大水造成的損失會比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴格掌握水幕的啟動時機。它只適于火勢燒了半個車間，并有蔓延之勢時啟動。為防止誤動作造成損失，我院設(shè)計的車間水幕，大多采用人工手動啟動，因為通常只依靠幾個閉式噴頭來啟動水幕的方式在這里不可靠。

（3）、有效維護麻煩，沒有辦法試水，來檢驗水幕系統(tǒng)可靠性。理論上，如果車間建造安裝時，先安裝消防設(shè)施，再安裝生產(chǎn)設(shè)備，則有機會在水幕安裝完畢，但生產(chǎn)設(shè)備還末安裝時，讓水幕試水。但是，在工程實踐中，為早日投產(chǎn)，大多把生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)作第一重要，一到貨立即安裝，消防設(shè)施都排在了后面。那么，在水幕安裝完畢后，大家將永不知道它的實際噴水情況如何(除非發(fā)生大火災(zāi)，才有機會一試)，但如果平時無法試水維護，在關(guān)鍵時刻水幕工作不正常怎么辦。

試水的問題只好在技術(shù)上近似解決，在設(shè)計時，消防泵房水幕泵的出水管上可設(shè)試水管及試水閥門，利于平時檢驗水幕泵的工作狀態(tài)。但車間上方的水幕管與水幕噴頭是否阻塞，噴水是否均勻，就無法測試了。

5、另類解決方案

對于防火分區(qū)，還有一個另類解決方案，這里提出來，看各位同行有什么看法。根據(jù)第3.3.1條，四級耐火等級廠房之間的防火間距為18米，依此類推，如在生產(chǎn)類別為丙類，耐火等級為三級的輕鋼結(jié)構(gòu)單層廠房內(nèi)部設(shè)一區(qū)域?qū)?8米的防火隔離帶，在隔離帶里沒有可燃物，理論上，是否可看作有效的防火分隔呢?

實際設(shè)計中，可以控制隔離帶里可以沒有堆放生產(chǎn)原料、半成品等可燃物，但肯定有生產(chǎn)線的設(shè)備，而設(shè)備的橡膠傳送帶是可燃的，傳送帶上的原料或半成品也是可燃的，不過，傳送帶可以在有火災(zāi)時停下來，可燃物不多，一支水槍可有效封鎖，那么，上述的這樣一個隔離帶究竟算不算防火分區(qū)的有效分隔呢。

規(guī)范沒有明文規(guī)定算或不算，按慣例，此類情況需與當(dāng)?shù)氐南�防審批部門協(xié)商，解釋理由，共同研究，不過我至今沒有能夠在設(shè)計中實施過。

三、總結(jié)

綜上所述，因輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火等級較低，相應(yīng)的允許防火分區(qū)面積也較低，但現(xiàn)代工業(yè)廠房又不允許硬性分隔，而采用獨立水幕的方式雖可行，但不理想，我們?nèi)孕柙谠O(shè)計中不斷探索，盡力找出更好的方案。新的建筑技術(shù)的應(yīng)用，給我們的消防設(shè)計帶來新的挑戰(zhàn)，設(shè)計人員需多方面考慮問題，在分析比較中尋找更合適的方案

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