鋼結(jié)構(gòu)廠房消防設(shè)計研究范文

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摘要:

由于鋼結(jié)構(gòu)廠房具有施工簡便、周期短的特點，與其他建筑材料相比鋼結(jié)構(gòu)能夠降低經(jīng)濟支出，而且在建設(shè)的過程中具有跨度大和造型美觀的特點。鑒于鋼結(jié)構(gòu)所具有的優(yōu)勢和特點，在工業(yè)廠房建設(shè)過程中得到了廣泛的采用。但是由于鋼結(jié)構(gòu)廠房所選用的材質(zhì)耐火等級低，而且在防火分區(qū)上難度較大，目前還沒有形成一套完整的、有效的防火措施。本文主要對鋼結(jié)構(gòu)廠房在設(shè)計的過程中存在的消防問題做出簡要的探討，希望提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火能力。

關(guān)鍵詞:

鋼結(jié)構(gòu);廠房;消防設(shè)計;耐火等級

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，為了節(jié)省建設(shè)資本，提高效益，工礦企業(yè)的廠房逐漸向大規(guī)模和集約化的方向發(fā)展。同時鋼結(jié)構(gòu)廠房具有大跨度和大空間的特點，能夠提供廣闊的場地，滿足生產(chǎn)所需的空間要求。提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火能力是當(dāng)前發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)廠房面臨的重點和難點，為了有效的提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的消防能力，在消防設(shè)計上主要從廠房的防火等級和防火規(guī)范以及防火分區(qū)上著手，提出解決方案。

1鋼結(jié)構(gòu)廠房的耐火等級

耐火等級是指建筑物耐火程度的分級標(biāo)準(zhǔn)。鋼結(jié)構(gòu)廠房的承重構(gòu)件為鋼柱和網(wǎng)架，建成承重主體結(jié)構(gòu)后在建筑物的外表面覆蓋鍍鋁鋅鋼板或者是彩色鋁鋅鋼板，并且在鋼板的夾層中放置苯板。采用此種結(jié)構(gòu)建造的廠房，其鋼柱和網(wǎng)架的防火時間為15到30分鐘，但是建筑物主體的耐火等級依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》來評定，僅僅為四級，是最低的防火等級標(biāo)準(zhǔn)［1］。對于鋼柱和網(wǎng)架的防火方式可以在其表面覆蓋一層1.5厘米左右厚度的LG防火隔熱涂料，也可以覆蓋一層2厘米左右厚度的LY防火隔熱涂料保護層。通過在鋼柱和網(wǎng)架的表面覆蓋防火涂層之后，鋼柱和網(wǎng)架的耐火時間則為1.5到2.3個小時，大大的高于15到30分鐘的防火時間。這種方式可以促使建筑物的防火等級提高，覆蓋涂層之后的鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火等級為三級。但是需要注意的是，在做結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中需要考慮防火涂層的重量，依據(jù)需求提升承重主體的承載能力。

2鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火分區(qū)

在我國的建筑消防規(guī)定中，建筑物內(nèi)部要設(shè)立明確的防火分區(qū)，最大的防火分區(qū)面積不得超過三千平方米，但是，工廠為了設(shè)備擺放和工作的便利，經(jīng)常出現(xiàn)防火分區(qū)的面積高達五千平方米，與消防規(guī)定中的要求不符［2］。普通的民用住宅可以采用防火墻和防火卷簾來設(shè)置防火分區(qū)，但是，這種模式并不適合大跨度的工業(yè)廠房。在廠房中采用自動噴水滅火和獨立水幕構(gòu)成的防火分區(qū)也不具有可實施性，只能在不斷發(fā)展的過程中尋求新的解決方案。

2．1廠房中防火墻構(gòu)成的防火分區(qū)存在的不足

工業(yè)廠房的應(yīng)用性質(zhì)與民用建筑具有較大的差別性，工業(yè)廠房的設(shè)置主要是為了擺放機械設(shè)備以及作為原材料和工業(yè)制成品的庫房。在生產(chǎn)過程中，主要為流水線作業(yè)的方式，這種情況下，廠房中的設(shè)備都是有序加工，各個生產(chǎn)線之間需要聯(lián)接，生產(chǎn)線的聯(lián)接是一個龐大而復(fù)雜的整體。例如，生產(chǎn)卷材設(shè)備的工廠，首先需要設(shè)置原材料區(qū)，利用輸送鏈將瀝青、聚乙烯等其他相關(guān)材料按照比例輸送到高溫密封的設(shè)備中，機械在高溫運轉(zhuǎn)后形成卷材的混合料，將混合料輸出，在輸出的過程中還要按照要求設(shè)置卷材的規(guī)格，在下一道生產(chǎn)工序上需要覆蓋薄膜，最終按照要求形成成品，將產(chǎn)品擺放在規(guī)定的位置上。從原材料的進場到成品的輸出，每一個環(huán)節(jié)均是緊緊相扣，需要超過3000平方米以上的廠房才能完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。如果在廠房的內(nèi)部設(shè)置防火墻來實現(xiàn)防火的分區(qū)，就會中斷生產(chǎn)線。需要耗費人力資源實現(xiàn)產(chǎn)品的運輸，但是，有些環(huán)節(jié)是緊密相連的，無法中斷。采用防火墻的方式不利于產(chǎn)品的生產(chǎn)，同時也與產(chǎn)品生產(chǎn)者的利益需求相背離。

2．2廠房中防火卷簾構(gòu)成的防火分區(qū)存在的不足

在民用建筑中，為了達到防火等級，滿足消防的要求，通常采用的方式是利用防火卷簾和防火門來進行防火分區(qū)。但是在工業(yè)廠房中，鋼結(jié)構(gòu)廠房的橫向和縱向的跨度均較大。為了設(shè)置防火分區(qū)而采用防火卷簾的方式，不僅會產(chǎn)生較高的成本，而且還浪費資源，最重要的是，高跨度的卷簾在操作的過程中存在一定的困難性，經(jīng)常會出現(xiàn)卡槽的現(xiàn)象［3］。例如，設(shè)置一個20m寬的防火卷簾，一旦因操作不當(dāng)或者停電等狀況，防火卷簾無法運轉(zhuǎn)的情況下，使用人力和物力并不能打開防火卷簾門，極易發(fā)生意外的情況。這種高跨度的防火卷簾具有不可操作性，所以在實際的工程案例中很少采用，而且此種方式與業(yè)主的利益不相符。

2．3自動噴水滅火方式構(gòu)成的防火分區(qū)存在的不足

采用自動噴水滅火方式構(gòu)成的防火分區(qū)可以使防火面積擴大一倍，在理論上能夠滿足消防設(shè)計規(guī)范的需求，但是在具體實施的過程中，具有不可操作性［4］。首先，一般鋼結(jié)構(gòu)的廠房高度均超過8m，然而，自動噴滅火系統(tǒng)在工作的過程中，對超過8m的大空間的建筑物不能完成自動噴水的工作。對于那些超過9000m2的廠房，按照防火分區(qū)的設(shè)置不得超過3000平方米的要求，需要設(shè)置3個防火分區(qū)。在廠房中設(shè)置自噴滅火裝置，促使防火分區(qū)的使用面積從3000m2擴大到6000m2，，但是還遠遠不能滿足9000m2廠房的防火需求。

2．4獨立水幕滅火方式構(gòu)成的防火分區(qū)存在的不足

采用獨立水幕的方式需要耗費大量的水資源，而且還要建造專用的消防水池。通常情況下，一個跨度36m的鋼結(jié)構(gòu)廠房，按照水幕的供水量21/sm，在兩個小時的消防用水就需要水幕中的注水量為518m3上述數(shù)據(jù)只是理想狀態(tài)下計算出的結(jié)果，在實際應(yīng)用的過程中，不僅包括水幕中的注水量，還要包括室內(nèi)外消防栓中的注水量，所以企業(yè)要修建較大的消防水池，消防水池的造價較高，在實踐應(yīng)用中不具有可行性。一旦啟動水幕裝置，水就會噴泄下來，水會對機械設(shè)備造成重大的損失。如果僅是局部發(fā)生的小火災(zāi)，僅僅需要滅火器和水槍就能夠解決，采用水幕的方式可能會造成比火災(zāi)更嚴重的損失。

2．5設(shè)置防火分區(qū)的解決方案

為了設(shè)置能夠滿足生產(chǎn)需要，同時還要滿足相關(guān)的法律法規(guī)的要求，需要對廠房的結(jié)構(gòu)和設(shè)計加以改進。依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定耐火等級為三級、生產(chǎn)類別為丙類的單層的鋼結(jié)構(gòu)廠房中，可以按照規(guī)定的要求設(shè)置一個寬度為18m的防火區(qū)域，并且在此區(qū)域內(nèi)不能擺放可燃物質(zhì)，或者可燃物量較少，將這一區(qū)域當(dāng)做整個廠房的防火隔離帶［5］。例如，在這18m防火分區(qū)安放生產(chǎn)設(shè)備，雖然生產(chǎn)設(shè)備上有橡膠傳送帶和某些原材料是可燃物質(zhì)，但是這種可燃物質(zhì)量較少，可以忽略，即使發(fā)生火災(zāi)，也可以立即停止設(shè)備的運轉(zhuǎn)，利用滅火設(shè)備將火勢加以控制和消滅。

3結(jié)論

隨著生產(chǎn)的發(fā)展和建筑技術(shù)的進步，各種新的材料和建筑技術(shù)不斷的被應(yīng)用到廠房的建筑過程中。新的設(shè)計方式和新型的材料沒有得到實踐的檢驗，很容易給消防工作帶來嚴峻的考驗。現(xiàn)階段，消防技術(shù)應(yīng)該緊緊追隨新型材料應(yīng)用的腳步，對建筑設(shè)計所來帶的負面結(jié)果采取積極的防范措施，從而保證建筑物的消防安全。在當(dāng)前階段，雖然鋼結(jié)構(gòu)廠房建造和應(yīng)用已經(jīng)有近10年的歷史，但是仍然沒有形成完整的具有可實施性的消防安全設(shè)計方案。這就需要消防部門，鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)者和鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)者與使用者共同努力，在實踐中探求消防安全設(shè)計方案，進一步提高我國廠房的消防安全性能，保障工業(yè)廠房的消防安全。

參考文獻:

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［3］張飛．關(guān)于大面積鋼結(jié)構(gòu)聯(lián)合廠房消防設(shè)計一些問題的探討［J］．科技創(chuàng)業(yè)家，2013(23):1．

［4］孫紅梅．輕鋼結(jié)構(gòu)廠房消防設(shè)計探討［J］．現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2015(24):290+292．

［5］張濤．大型工業(yè)廠房的消防設(shè)計［J］．煤氣與熱力，2015(05):38—41.

作者:熊希單位:貴陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司