钢结构工业厂房的建筑防火设计论文_朱晓锋

苏州常宏建筑设计研究院有限公司 江苏省 常熟市 215500

摘要:随着现代工业化进程的加快,大量的钢结构工业厂房建筑应运而生,与此同时,钢结构工业厂房失火的状况也引起了社会各方人士的关注。分析表明:钢结构的工业厂房建筑施工便易,产生的经济效益比例较高,但是钢的耐热性有限,所以在钢结构厂房的建筑建设过程中,要严格把控防火设计工作,为保证钢结构工业厂房的经济效益最大化打下坚实的基础。

关键词:工业化进程;钢结构;防火设计

随着时代的发展,钢结构应用到建筑行业中的范围不断扩大,钢结构工业厂房的数量也不断攀升,如何既保证钢结构工业厂房的防火安全,又保证整个工业经济效益最大化,成为本文主要研究的问题。于钢结构工业厂房而言,加强建筑内钢制品耐火保护,是一个重要的步骤,通过耐火保护的建立,加强钢质物的支撑性,在火灾来临之际尽可能的保证人民财产的安全,为救援赢得更多的时间。本文从钢结构工业厂房的特点出发,对钢结构工业厂房的建筑防火设计进行详细的描述。

一、钢结构工业厂房的特点

钢自身具备强度高、制造简易、材质均匀、节约能源的特点,在搭建钢结构厂房的过程中,会应用到钢结构强度高的特点,解决厂房构建过程中跨度大、称重量大的问题;钢的制作过程比较简易,材料的制作过程缩短,对于建设厂房缩短工期具有重要的作用;钢的材质比较均匀,在一定程度上能够避免由于材质不均匀产生事故发生;钢能够循环使用,节约能源,造福社会。综上所述,钢结构工业厂房具备坚固、循环使用、实现经济效益最大化的特点,被广泛应用,可以说也是为推动工业发展贡献一份力量。

二、钢结构工业厂房发生火灾的严重性

(一)迅速导热,严重坍塌

钢结构的工业厂房,在发生火灾的过程中,钢制品具有很强的导热性,能够加剧火灾的趋势,并且钢材的隔热性差,在高温下极易容易钢材变形,对整个工业厂房的框架结构产生不良影响。

(二)火势蔓延,损失严重

有些钢结构的工业厂房在建造过程中,为了节约成本,忽略了防火措施的重要性,在火灾到来之际,钢结构的厂房广阔的空间为后续的火势进一步蔓延提供了条件,从而造成巨大的经济损失。比较常见的贯联式钢结构工业厂房见下图所示:

图1 常见的贯联式钢结构工业厂房

三、钢结构工业厂房的建筑防火设计要点

(一)确定钢结构工业厂房的防火等级

一般来说,建筑材料的耐火等级,对于测试建筑的防火等级具有决定性作用,在建筑施工之前,相关的工程师有责任、有义务确定建筑物的防火安全性问题。在建筑建设过程中,时刻秉承做到建筑的防火分离、建筑的避难层设置以及安全出口的设置等各项工作。我国规定了各类建筑的防火安全等级,钢材结构在火灾中极易遭受破坏,所以相关的工程负责人员应该尽可能准确的确定钢结构工业厂房的防火等级,避免由于防火等级定位不准,造成工程成本的上升问题以及消防安全受到威胁的问题产生。

(二)钢结构工业厂房的建筑设计过程中对钢结构进行防火保护措施

在钢结构工业厂房的建筑设计过程中,在钢制品表面采取有效的保护措施,可以起到提升钢构件耐火性能的作用。一般来说,通过在钢制品表面采取的有效保护措施主要分为以下三种方式:(1)水冷却法,水冷却法主要包括两种,即水淋冷却法以及充水冷却法。所谓水淋冷却法主要指的是,在钢结构上合理的布置自动淋水系统,在火灾发生之时,启动自动喷水装置,在钢构件周围形成一层水膜,有效的隔离热源,缓解温度过高导致钢构件由于受热过多产生变形的现象发生;充水冷却法相对则是在钢构件内部的空心部分充入水,火灾发生之时,水在钢管内循环性的流动,能够有效的吸收钢管承受的热量,达到降温的效果,也可达到避免钢构件由于受热过多产生变形的现象发生;(2)喷涂法,喷涂法指的是在钢构件表面涂抹相关的防火材料,在钢构件表面形成一层防火保护膜,火灾发生之时能够有效的环节钢构件的受热情况,并且在涂层吸热分解的过程中,也会产生相应的不燃气体亦或是水蒸气,也能够达到降低火焰温度以及燃烧速度的目标。值得注意的一点是,钢构件的表面的涂料有薄厚之分,具体的选择需要考虑到不同层次的需求,尽可能的通过分析,将钢构件的耐火程度提升最大化;(3)屏蔽法,屏蔽法主要指的是在钢构件与火焰之间设置一层屏障,比较常见的做法是在钢柱外侧设置防火板、吊装防火平顶等等,但是考虑到目前很多钢结构厂房中的钢材料都裸露在室内,所以这种防火措施的应用性并不适宜;(4)实心包裹法,实心包裹法主要是将钢构件包裹起来,主要的包裹形式是通过浇筑混凝土以及堆砌耐火砖,实心包裹法能够将钢配件封闭式的围起来,发生火灾能够更为高效的保护钢配件不受高温影响,但是不可避免的缺点就是,实心包裹法增加了施工过程中的难度系数,而且占用的空间比较大,可取性有限,

(三)钢结构厂房安全出口以及防火门窗的设计

不管是对什么建筑而言,火灾发生时,安全出口是非常重要的存在。一般情况下,钢结构的工业厂房的安全出口数目应该是三个以上,而且相关的工作人员必须考虑到钢结构厂房内任何一点与安全出口的距离,在工程设计过程中,应该充分考虑到楼梯、走道的数量,科学合理的设置钢结构厂房安全出口的数目以及位置,并且设置明显的疏散人员标致,避免由于火灾发生,人员数目众多,拥挤慌乱,找不到逃生出口的现象发生。

相关的建筑设置防火规范规定,防火门必须是甲级防火门,考虑到实际工程建设过程中,应用乙级防火门的情况较多,所以在防火设计过程中,应该科学合理的安排各级防火门的位置。

(四)防火分区

防火分区的具体设计需要依据厂房结构而定,比较常见的划分方式有按照楼层划分以及按照功能划分;按照楼层,顾名思义是将一层楼作为一个分区,各层楼通过楼梯连接,并且相应的楼梯口要必备乙级防火门;按照功能划分,则是将整个工厂分为生产区、办公区、焊接区等等,分区之间需要通过甲级防火门进行隔离设置,最大程度的保证防火分区的合理性。

结语

钢结构工业厂房的建筑防火设计形式会随着时代的发展,不断的提升防火的质量,希望通过更多人的研究,能够大幅度的增强更结构工业厂房建筑的安全性。

参考文献

[1]陈志海,蔡沅港.现代钢结构建筑防火的设计分析[J].内蒙古科技与经济.2017(17).

[2]张庆亮.关于建筑防火设计问题的研究[J].建材与装饰.2018(46).

[3]王爽,杨永峰.探究钢结构工业厂房的建筑防火设计[J].四川水泥.2018(07).

[4]袁永红.建筑防火设计方法思想的创新[J].住宅与房地产.2018(02).

论文作者:朱晓锋

论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/16

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