论建筑钢结构防火及性能化设计方法论文_吴永华

论建筑钢结构防火及性能化设计方法论文_吴永华

博思格建筑钢结构(广州)有限公司 510530

摘要:随着经济的发展,我国房地产行业快速发展。近年来的各省市大幅进行居民小区建设,不断增加建筑用地面积。但是随着建筑物的增加,建筑物起火造成财产、居民损失的问题也随之加剧,各项建设项目的实施也随之要求进行钢结构的防火设计的。近年来钢结构的防火设计在建筑结构设计中占据的地位不断加重,在建筑钢结构防火设计中运用一定的科学技术更加有效地保护建筑物,对建筑物的安全性和人类生存环境的改善都有着重要的现实意义。本文从钢结构的概念出发,分析了目前钢结构防火设计在建筑设计中存在的问题,并提出了如何在未来建筑结构设计中合理运用更加科学的技术来实现钢结构的防火工作。

关键词:建筑钢结构;防火设计;性能优化

引言:近几年,我国经济正在保持稳定良性地发展,随着经济的发展,投资力度不断加大,各项建筑工程项目也开始启动实施。钢结构在目前的建筑工程项目中的使用得到了普遍的推广使用,但是由于钢结构本身的特点,需要对钢结构做好防火设计工作。性能化的设计方法已经得到了建筑工程项目工作者的认同,越来越成为建筑工程项目防火设计的使用的主要方法。因此深入研究建筑钢结构的防火性能化设计,可以更好地进一步做好建筑物的防火工作,同时可以促进我国建筑钢结构的防火性能化设计的发展,这对于建筑物使用寿命的延长、建筑物的安全稳定以及推进我国各项建筑工程项目和国民经济的发展都有着重要的意义。

一、钢结构概述

钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。我国的一些标志性建筑物,如鸟巢、人民大会堂等都是用了钢结构。

钢结构作为建筑物主要材料的一个弱点是耐火性太差,当温度在150℃之下时,钢结构不会受到温度的强烈影响甚至影响为零。随着温度的上升,钢结构本身强度也会随之下降,温度达到600℃的时候,钢结构的强度趋近于零。火灾中的温度一般都是大于600℃的,因此钢结构一定要做好自身的防火性能化设计,这样才可以有效地应对建筑物起火的实际情况需求。

二、建筑钢结构火灾中各项因素的评估

建筑火灾与其他火灾相比,具有火势蔓延迅速、扑救困难、容易造成人员伤亡事故和经济损失严重的特点。因此在火灾的演绎推理分析中,一定要考虑好各个方面的因素,科学合理对需要分析的各项因素做好假想评估工作。

1.防止起火

首先考虑对所要评估建筑物整体情况的把握,切实调查容易引起本建筑物起火的原因,把容易引起火灾的因素真正地“扼杀在摇篮里”,从源头进行防火,是最有效也是最安全的防火措施。

2.火焰的分析

建筑物起火后,形成的火焰是不同的,火焰在颜色、温度、强度以及燃烧面积方面均有不同,要根据火焰的不同来评估火焰对建筑物以及人员造成的真实损害。同时分析引起火焰不同状况的成因,火焰可能是因起火材料的不同或者是受周围环境的影响而有所不同,要充分地对火焰进行分析。

3.烟气分析

火灾发生必然会形成大量的烟火气,而且火灾中极大一部分的人员死亡情况都是因为烟气窒息导致的死亡,烟气对人员造成的伤害甚至要大过火焰本身的伤害。因此,性能化设计要假想烟气这个十分重要的因素,在设计钢结构材料时,要使结构更加注重通风和散发烟气,这样在火灾发生时,可以使烟火气能够比较快速地散发掉,从而减小对人员的伤害。

4.结构框架分析

建筑物的钢结构,要设计出科学同时又要美观的结构框架,科学的框架不会形成火灾的形成条件,同时在火灾形成后会降低火焰的燃烧度。

5.人员疏散分析

人员是火灾形成后需要保护的最重要因素,建筑钢结构的防火性能化设计要真正做到“以人为本”。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆降低钢结构的导热性,增加其在火灾中的强度,同时使用钢结构时,要把材料使用在建筑物人员稀疏的地方,避免因为钢结构的掉落对人员造成不必要的伤亡。

三、钢结构防火性能化设计存在的问题

1.关于钢结构建筑设计中的防火观念没有深刻认识

目前建筑行业的房地产开发商大部分仍然保有陈旧思想,在实施开发建筑的过程中没有意识到钢结构防火设计的重要性。开发建造中使用廉价的钢材料,胡乱选址,没有经过合理的规划就开始破土动工进行开发建设。建筑钢结构防火设计中合理运用钢结构的根本所在便是理念的转变,理念转变是一切举措有效进行的前提,理念无法转变将会导致政策措施寸步难行。目前建筑行业从业者的观念仍然有很大提升空间。

2.建筑钢结构防火设计中材料运用的监督体制机制不健全

建筑钢结构防火设计合理地进行,要靠从业者本身积极主动的转变理念举措,同时也要靠政府以及公众对建造的过程进行有效的监督。目前我国对这方面的监督体制机制几乎为空白,监管不力、监督不全导致建筑行业对钢结构防火设计轻视的现象日益严重。政府应该建立健全监督监管机制,对没有切实做好钢结构防火工作的开发商和企业进行一定的警告,从严重者予以罚款和停工的惩罚。

3.建筑钢结构防火设计中所要运用的技术和经验不足

我国建筑钢结构防火设计运用的一系列技术、举措还处于起步阶段,因此技术经验相当匮乏,与世界发达国家还有很大的距离。建筑物防火工作的有效实现需要强大的技术作为其支撑,我国关于建筑钢结构防火设计方面的人才匮乏,相关知识方面也处于空白,因此自然会落后于其他技术成熟的国家。国家应大力引进国外先进的技术经验,引进相关人才,同时立足于我国国情逐步建立起一套适应我国国情的技术体系,同时也要大力培养本土人才。

四、性能化设计的方法措施

钢结构防火和性能化设计提出的目标是“更好、更安全、更经济”,需要进行性能化设计的建筑物本身特点是比较复杂的,成本也较高。性能化设计方法,是在基于一定的消防理论知识基础之上通过一定的计算方法,通过模拟和建立模型等途径来对建筑物进行防火工作的一种设计方法。性能化设计有着自身独特的优势,性能化设计本身要求比较宽泛,可以提高建筑方案设计的自由性,基于性能化设计原理制定的设计方案可以节约建筑本身的成本。

1.制定统一的性能评判标准

目前建筑钢结构消防性能化设计还没有形成统一的标准,标准的不统一,致使无法对钢结构的实际火灾情况进行评判,因此要统一化、规范化行业标准,有关部门要制订一套适用于各地区的行业标准,有了一定的标准才能够按照标准来制定合理的目标。

2.要注意考虑到火灾过程中的各个因素

目前建筑物火灾中对人员的行为的假设成分过多,轻视甚至忽视了对其他因素的假设演绎。因此,钢结构防火设计性能化设计要注重建筑物的整体要素,将各个因素有机地整合考虑,制定科学合理的设计方案,为下一步行动的实施打好基础。

3.预测性火灾模型中要得到很好证明和被广泛理解

钢结构的性能化设计,需要建立模型,进行推理演绎。性能化设计立足于危害分析及火灾假想,对于火灾的提前预防具有重要意义。因此在假想过程中,要对火灾中的各种成因充分证明,使火灾的各种成因以及影响因素得到广泛理解。

五、结语

我国已经步入经济发展的新阶段,近年来我国建筑钢结构的防火性能化设计工作虽已取得一定的成就,积累了一定的经验,但是对于性能化设计认识的不足,以及技术经验的匮乏还是影响着建筑钢结构防火工作的进一步发展。深入分析钢结构防火性能化设计存在的问题,切实做好性能化设计工作,必将大力促进我国建筑行业的发展以及推动整个国民经济水平的提高。

参考文献:

[1]欧阳丽萍.建筑钢结构防火及性能化设计方法[J].消防技术与产品信息,2014(04).

[2]杨山.建筑钢结构防火涂料的类型、性能及优选方法[J].延安大学学报,2009(01).

[3]郭可.谈建筑钢结构中的防火设计[J].山西建筑,2012(03).

{4]王楚斌.基于性能化规范的钢结构防火设计研究[J].黑龙江科技信息,2008(03).

论文作者:吴永华

论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/10

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