• 单层轻钢厂房的防火设计问题的有效解决策略 不要轻易放弃。学习成长的路上,我们长路漫漫,只因学无止境。


    【】由于单层轻钢结构的诸多优点,已成为建筑结构形式的主要选择之一。但由于钢材作为建筑材料在防火方面存在一些难以避免的缺陷,所以,我们一方面要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,保护其遇火的稳定性。另一方面还要对单层轻钢厂房的内部进行有效的防火分区,防止火势向其他区域蔓延、扩散。

    【关键词】单层轻钢厂房;防火问题;策略

    轻钢结构建筑在现代民用和工厂建设中得到了大面积的采用,这也对轻钢结构厂房耐火等级较低,大空间、大跨度的防火设计提出了新的要求。这就需要从正确确定厂房火灾的危险性、耐火等级、划分防火分区、设置消防设施,完善大面积钢结构厂房的防火设计,提高轻钢结构厂房的抗火能力。

    1合理确定火灾的危险性、耐火等级

    钢材虽然是不燃材料,但在火灾高温作用下,其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低。因此,需要在《建筑设计防火规范》的限定范围内根据建筑物的使用功能、重要程度、结构布置以及层数多少等因素,对各类建筑物合理划分不同的耐火等级,防止人员和财产的过大损失以及减少消防扑救困难。

    在合理划分耐火等级时需注意一座建筑物的耐火等级不是由一两个构件的耐火性决定的,而是由组成建筑物的所有构件的耐火性决定的,即是由组成建筑物的墙、柱、梁、楼板等主要构件的燃烧性能和耐火极限决定的,而不是根据所使用的建筑材料来确定的。

    2单层轻钢厂房的防火分区设计

    尽管钢结构有很多优点,也得到了极大的应用,但我们也应该清晰的看到,具有这种优点的建筑、也有其适用范围,涉及到安全、经济等方面的问题。钢结构的耐火、耐腐蚀、密封等问题,是具体设计中必须考虑的问题。

    2.1防火门、防火卷帘与防火分区

    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是不可行的。

    2.2自动喷水灭火与防火分区

    既然《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)规定,设自动喷水灭火装置的建筑,每层最大防火分区面积允许增加1倍。那么可否采取设置自动喷水灭火装置呢?

    首先,根据《自动喷水灭火系统设计规范》(GB5004-2001)(2005版),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倍也可能无法覆盖全厂房。所以此方法不完全可行。

    2.3防火带与防火分区

    厂房内由于生产工艺连续性的要求,无法设防火墙,可改设防火带。在有可燃构件的厂房中划出一段区域,将这个区域内的构件全部改用不燃性材料,并采取措施阻挡防火带一侧的烟火不会流窜至另一侧,从而起到防火分隔的作用。

    此法在实际实施过程中,从管理上不好控制防火带内无可燃物。并且在设计时对工艺布置限制大,影响工艺布置。所以,此方法实施起来有一定的难度。

    2.4独立水幕与防火分区

    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。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。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首先,需水量大。其次,厂房内发生局部火灾时,可能会对生产设备造成大面积损坏,由此造成的损失比局部火灾的损失更大。因此,设计时采用人工手动启动更合适。最后,有效维护麻烦,无法试水检验水幕系统的可靠性。

    综合以上几个方面的因素,在钢结构的消防设计中,应优先采用适当提高建筑的耐火极限扩大每个厂房的分区面积,单栋厂房内尽可能不分区或者少分区,最大限度地保障工艺的完整性和流畅性。

    3轻钢结构厂房的耐火保护

    由于钢结构达不到规范要求的耐火极限,需采取相应的耐火保护措施。

    3.1粘贴法与耐火保护

    粘贴法就是将石棉硅酸钙、矿棉、轻质石膏等防火材料预制成板材,用胶粘贴在钢结构构件上。由于粘贴的轻质成型板材不耐撞击,而工业厂房柱下部分又难免有轻微磕碰;同时考虑到板材易受潮吸水,降低胶粘剂的粘接强度;此外,厂房内钢构件全部用板材覆盖不仅增加成本,而且影响原有钢骨的美感,业主很难认可这样的方案。

    3.2吊顶法与耐火保护

    吊顶法是用轻质、薄型、耐火的材料制作吊顶,把钢梁、钢屋架包藏在耐火材料组成的吊顶内。火灾时可以使钢梁、钢屋架的升温大为延缓,大幅提高钢结构的耐火能万博体育怎么竞猜,万博体育官网APP,万博manbetx手机版力。由于此种方法只保护了屋面钢构件,所以屋面吊顶下的其他钢构件,还需采用其他方法加以保护。同时工业厂房内的屋面下,挂有大量的设备,如各种公用管线、悬挂吊车等,如做吊顶必然影响设备的使用及维护,而且设置吊顶增加成本较多。这样的方案业主也很难认可。

    3.3现浇法与耐火保护

    现浇法一般用普通混凝土、或加气混凝土浇注包裹钢构件,是最可靠的钢结构防火方法。但采用此方法需支模、浇注、养护等,施工周期长,且增加构件的重量较多,成本增加大。此方法对轻钢结构厂房不可行。

    3.4喷涂法与耐火保护

    喷涂法是用喷涂机具将防火涂料直接喷在构件表面,形成保护层。钢结构防火涂料的防火原理有3个1)涂层对钢基材起屏蔽作用,使钢结构不至于直接暴露在火焰高温中。2)涂层吸热后,部分物质分解放出的水蒸汽或其他不燃气体,起到消耗热量、降低火焰温度和燃烧速度、稀释氧气的作用。3)涂层本身多孔轻质和受热后形成碳化泡沫层,阻止了热量迅速向钢基材传递,推迟了钢基材强度的降低,从而提高了钢结构的耐火极限。

    在喷涂钢结构防火涂料时,喷涂的厚度必须达到设计值,节点部位宜适当加厚,当遇有下列情况之一时,涂层内应设置与钢结构相连的钢丝网,以确保涂层牢固1)梁承受冲击振动;2)设计层厚度大于40mm时;3)涂料粘结强度小于005Mpa。

    喷涂法为一种最简单、最经济、最有效的做法,其价格低、重量轻、施工速度快、适用于形状复杂的钢构件。缺点是喷涂表面粗糙不平,不美观又易挂灰难于清理。此方法目前最适合于轻钢结构厂房,也为业主所接受。

    4单层轻钢结构厂房设计时需要充分考虑人员疏散问题

    由于钢材结构建筑自身存在的弱点,我们在设计时要充分考虑人员的疏散问题,将人员密度指标和钢材结构的特点综合起来考虑,加强对安全疏散路线、疏散距离、疏散宽度的设计要求,保证人员的疏散时间小于建筑构件的耐火极限,确保火灾发生时人员能安全逃生。万博体育怎么竞猜,万博体育官网APP,万博manbetx手机版

    5总结

    综上所述,由于无保护的轻钢结构耐火等级低,要满足大空间、大跨度厂房的使用要求,建筑内部除了必须根据现行建筑设计防火规范的要求,划分防火分区间外,还必须对结构部件采用防火保护。目前轻钢结构工业厂房的耐火保护和防火分区分别采用喷涂法和独立水幕是最适合的方法,但各方法也都有不如意的地方。我们仍需在设计中不断探索,以便找出更好的解决方案。

    参考文献

    [1]葛继贵.单层轻钢厂房的消防设计问题浅析[J].四川建材,2006(32).

    [2]张向阳.浅析轻钢结构厂房消防设计的几个问题[J].安防科技,2009(10).

    [3]赵凯.浅谈现代轻钢结构厂房防火问题[J].江西化工3,2011(2).

    [4]陈宏民,张宏宇,杨琳琳.现代轻钢结构厂房的耐火保护和防火分区[J].吉林建筑设计,2004(3).




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