鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的建筑防火設(shè)計(jì)
在工業(yè)廠房中采用鋼結(jié)構(gòu)建筑,具有較短的施工周期、較高的利用率、靈活的平面布局、柱距和跨度大的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于業(yè)主而言,能夠使投資工期縮短,同時(shí)見(jiàn)效快,構(gòu)件能夠拆裝和重新利用,促進(jìn)環(huán)保,同時(shí)也節(jié)約了資源,所以在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是耐火性能較低,盡管在沒(méi)有進(jìn)行防火處理的前提下,自身不具備燃燒性能,但其力學(xué)指標(biāo)會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生改變,這樣就有一個(gè)新的課題擺在廣大建筑設(shè)計(jì)人員面前:如何才能設(shè)計(jì)出優(yōu)良的鋼結(jié)構(gòu)建筑防火,更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)呢?下面將對(duì)工業(yè)廠房中鋼結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計(jì)的幾個(gè)控制要點(diǎn)進(jìn)行分析:
1、對(duì)建筑的耐火等級(jí)合理確認(rèn),分清火災(zāi)危險(xiǎn)類別
根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006)中的相關(guān)規(guī)定,將廠房生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分為五類,既甲、乙、丙、丁、戊五類。目前很容易區(qū)分前三類,但后兩類廠房在設(shè)計(jì)中往往會(huì)有一些問(wèn)題存在,對(duì)于丁、戊類單層廠房的二級(jí)耐火等級(jí),要求梁柱的耐火極限分別是1.5h和2.5h。根據(jù)廠房的生產(chǎn)性質(zhì),來(lái)確定工藝專業(yè)和建筑專業(yè),設(shè)計(jì)人員應(yīng)了解和掌握物質(zhì)特性?,F(xiàn)代設(shè)計(jì)中為了使疏散樓梯數(shù)量減少,同時(shí)使防火分區(qū)的面積增加,都盡可能地在設(shè)計(jì)中壓低類別,這樣就出現(xiàn)了設(shè)計(jì)上的繁冗,也給未來(lái)廠房的改造增設(shè)了障礙。如某廠房在現(xiàn)代設(shè)計(jì)區(qū)域中沒(méi)有潔凈區(qū),但為未來(lái)的潔凈生產(chǎn)預(yù)留了一定的面積,為了使疏散樓梯數(shù)量減少,同時(shí)使疏散距離增加,在設(shè)計(jì)時(shí)按照丁類進(jìn)行,在潔凈區(qū)投產(chǎn)之后,只有使疏散樓梯增加,才能與規(guī)范要求的疏散樓梯數(shù)量相符。雖然本次設(shè)計(jì)中說(shuō)明在將來(lái)的設(shè)計(jì)中,需要將疏散樓梯的數(shù)量增加,但在實(shí)施改造時(shí),卻會(huì)有很大的難度,必須大規(guī)模調(diào)整現(xiàn)在的設(shè)計(jì),所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)依據(jù)火災(zāi)類別據(jù)實(shí)確定。
2、采用合理方的鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)方法
采取有效的保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的措施,目的是為了提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限到規(guī)定數(shù)值,避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)的鋼構(gòu)件的變形和塌落。從目前來(lái)看有三種保護(hù)鋼構(gòu)件的方法,即噴涂法、包敷法和水淋冷卻法。噴涂法是指將一層防火涂料涂在鋼結(jié)構(gòu)的表面,進(jìn)而形成一層保護(hù)膜,使建筑構(gòu)件的耐火極限提升。噴涂法又分為薄型噴涂和厚型噴涂。涂層的厚度不同,就會(huì)產(chǎn)生不同的耐火極 限;包敷法是指采用硅鈣板、混凝土和磚等材料包裹鋼結(jié)構(gòu),進(jìn)而形成保護(hù)層,使構(gòu)件的耐火極限提高;水淋冷卻法是指通過(guò)將自動(dòng)噴淋系統(tǒng)布置在鋼結(jié)構(gòu)上部,一旦有火災(zāi)發(fā)生,噴淋啟動(dòng)時(shí),會(huì)有一層連續(xù)的水膜在鋼結(jié)構(gòu)的表面形成,發(fā)揮保護(hù)的作用。
防火涂料在使用時(shí),底層必須保持防腐材料和防火涂層的匹配,二者之間不能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),防止對(duì)防腐防火效果帶來(lái)影響。目前很多施工單位對(duì)經(jīng)濟(jì)效益盲目追求,采用“三無(wú)”等粗制濫造的防火涂料產(chǎn)品,所以很多工程盡管使用了防火涂料,卻起不到防火的功能,一旦發(fā)生火災(zāi),鋼結(jié)構(gòu)相當(dāng)于在無(wú)保護(hù)狀態(tài)下承受火災(zāi)的危害,后果不堪設(shè)想。所以為了使施工質(zhì)量得到保證,必須在施工過(guò)程中加強(qiáng)監(jiān)督,認(rèn)真操作,嚴(yán)抓質(zhì)量。要對(duì)業(yè)主加強(qiáng)防火知識(shí)的培訓(xùn),認(rèn)識(shí)到火災(zāi)的危害性,強(qiáng)化防火意識(shí)。同時(shí)為了防止火災(zāi)的發(fā)生,應(yīng)制定防火應(yīng)急預(yù)案,通過(guò)科學(xué)的分析和比較,依照構(gòu)件耐火極限要求,選擇合適的鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)方法,以實(shí)現(xiàn)安全和經(jīng)濟(jì)的雙贏。
3、對(duì)防火分區(qū)合理劃分,并嚴(yán)格控制防火分區(qū)的面積
要依照建筑物的具體情況來(lái)劃分防火分區(qū),一般采用以下幾種劃分方法:一是按照樓層進(jìn)行劃分,并采用封閉的樓梯間,將各個(gè)獨(dú)立的樓層分區(qū)連通,將樓梯間防火門(mén)定為乙級(jí);二是按照功能區(qū)劃分,一般情況下將辦公區(qū)、動(dòng)力區(qū)和生產(chǎn)區(qū)都作為一個(gè)獨(dú)立的分區(qū),在面積充足的情況下,合并動(dòng)力和生產(chǎn)為一個(gè)區(qū),同時(shí)設(shè)置獨(dú)立的辦公區(qū),這種分配相對(duì)合理。針對(duì)特殊分區(qū),需依照地方消防部門(mén)的規(guī)定進(jìn)行,同時(shí)用防火墻將兩個(gè)防火分區(qū)隔開(kāi),防火門(mén)必須是甲級(jí)。對(duì)防火分區(qū)的面積進(jìn)行控制時(shí),針對(duì)特殊情況,需要采用特殊方法來(lái)解決。根據(jù)規(guī)范規(guī)定,甲、乙、丙類廠房設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí),則允許增加一倍防火分區(qū)的建筑面積;丁、戊類廠房設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí),不限制防火分區(qū)建筑面積;局部設(shè)置自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí),可增加一倍的局部面積。在具體工作中,方法的選擇可根據(jù)實(shí)際情況確定。
4、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需對(duì)每個(gè)分區(qū)的疏散距離大小及疏散口質(zhì)量進(jìn)行控制
按照規(guī)范要求,廠房每個(gè)防火分區(qū)安全出口的數(shù)量應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算確定且不應(yīng)少于兩個(gè)。安全出口具體是指和防火規(guī)范相符合的安全區(qū)域的門(mén)、直通室外地平的門(mén)或者是疏散樓梯。針對(duì)不同等級(jí)和不同類別的廠房,嚴(yán)格規(guī)定了廠房?jī)?nèi)最遠(yuǎn)地點(diǎn)和樓梯及外部出口的距離。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)建筑本身具有很多的缺點(diǎn),所以針對(duì)人員疏散的多種因素,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以充分的考慮。綜合考慮鋼結(jié)構(gòu)的建筑特點(diǎn)和人員密度指標(biāo),對(duì)疏散寬度、距離和路線等方面加強(qiáng)設(shè)計(jì)要求,并對(duì)疏散指示標(biāo)志科學(xué)設(shè)置,使人員能夠迅速向安全地帶疏散,這樣既降低了財(cái)產(chǎn)損失,也減少了人員傷亡和事故。
5、結(jié)語(yǔ)
由于鋼結(jié)構(gòu)廠房具有較低的耐火性能,同時(shí)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(jì)方案。隨著廣泛應(yīng)用的新技術(shù),為防火設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),作為一名設(shè)計(jì)人員,應(yīng)綜合考慮各個(gè)方面的因素,做到統(tǒng)籌兼顧,從大局出發(fā),對(duì)一般和重點(diǎn)的關(guān)系,給予正確的應(yīng)對(duì)處理,采取先進(jìn)的防火技術(shù),既要合理經(jīng)濟(jì),又要適用方便,同時(shí)還能保證鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的安全和防火。