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        鋼結(jié)構(gòu)廠房的建筑防火設(shè)計(jì)探討

        2020-09-14 12:24:19彭國曉
        關(guān)鍵詞:防火設(shè)計(jì)

        彭國曉

        【摘要】社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,給鋼結(jié)構(gòu)廠房的應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)保障,同時也使得對鋼結(jié)構(gòu)廠房的建筑防火要求愈發(fā)嚴(yán)格。同其他結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)廠房在耐火性方面的要求更高,主要是由于鋼結(jié)構(gòu)廠房的耐火性較差,且鋼材的導(dǎo)熱性較高,所以,提升鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑防火設(shè)計(jì)的科學(xué)性與實(shí)用性尤為重要。本文通過分析鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑的耐火特點(diǎn)與防火基本性能要求,對鋼結(jié)構(gòu)廠房的建筑防火設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的探索分析,以此提升鋼結(jié)構(gòu)廠房使用的安全性,促進(jìn)企業(yè)綜合效益的顯著增加。

        【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)廠房;耐火特點(diǎn);防火性能要求;防火設(shè)計(jì)

        1、鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑的耐火特點(diǎn)

        從燃燒角度分析,鋼材本身是不具有燃燒的性能條件,并且鋼結(jié)構(gòu)的耐高溫性能較差,甚至部分鋼材的耐火時間僅僅只有15分鐘左右,從耐火性能方面比較,鋼結(jié)構(gòu)與普通木樁相差無幾。如果溫度在350℃之上,那么鋼結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度便會直接下降1/3左右,當(dāng)溫度升高至600℃時,鋼結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度會下降2/3左右。高溫環(huán)境會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部應(yīng)力出現(xiàn)顯著的變化,從而使得鋼結(jié)構(gòu)的承重體系發(fā)生質(zhì)的改變。但是,火災(zāi)溫度均在800℃以上,所以當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房發(fā)生火災(zāi)時,鋼結(jié)構(gòu)不僅會產(chǎn)生嚴(yán)重的塑性變形,還會發(fā)生坍塌事故。同時,鋼結(jié)構(gòu)廠房空間較大,有利于火勢的蔓延,如果防火設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性與實(shí)用性,必將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失與嚴(yán)重的人員傷亡。

        2、鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑的防火性能要求

        2.1絕熱性能方面

        在鋼結(jié)構(gòu)廠房中,鋼結(jié)構(gòu)通常被當(dāng)作廠房的鋼柱與鋼梁,按照一級防火要求的標(biāo)準(zhǔn),鋼結(jié)構(gòu)廠房的鋼柱耐火極限應(yīng)當(dāng)控制在3h左右,而鋼梁的耐火極限則不低于2h。如果以二級防火要求為標(biāo)準(zhǔn),鋼結(jié)構(gòu)廠房的鋼柱與鋼梁的耐火極限都會有相應(yīng)的縮短,如果輻射熱的溫度高于200℃或短期內(nèi)火焰溫度較高,則需要對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置相應(yīng)的防護(hù),從而保障鋼結(jié)構(gòu)使用的安全性。

        2.2環(huán)保性能方面

        具有良好的環(huán)保性能也是鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑的防火性能要求。所以,在鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)與使用過程中,嚴(yán)禁鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生有害氣體,威脅人們的身體健康。鋼結(jié)構(gòu)廠房如果發(fā)生火災(zāi)事故,在高溫與燃燒的作用下會產(chǎn)生各類有毒有害氣體,不僅會污染環(huán)境,還會對消防人員以及被困人員的生命造成直接性的威脅。所以,科學(xué)保障鋼結(jié)構(gòu)廠房的環(huán)保性能非常重要。

        3、鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑的防火設(shè)計(jì)

        3.1基本思路

        3.1.1根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的具體形式,依據(jù)《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)參數(shù)對鋼結(jié)構(gòu)的耐火等級進(jìn)行明確,再綜合分析鋼結(jié)構(gòu)的耐火穩(wěn)定性與隔熱性,明確鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑的耐火極限。

        3.1.2充分結(jié)合廠房建筑的高度與空間通風(fēng)性,以及建筑區(qū)域的可燃物密度等情況,科學(xué)分析鋼結(jié)構(gòu)自身的各項(xiàng)參數(shù),如尺寸,強(qiáng)度以及性能等等,保障分區(qū)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。①防火墻,重視建筑內(nèi)部防火墻設(shè)計(jì)的合理細(xì)化,對于具有連續(xù)操作的車間無法科學(xué)設(shè)置防火墻,則要進(jìn)行針對性的處理。②防火卷簾,空間跨度是影響防火卷簾使用效果的重要因素,所以要對防火卷簾的空間跨度進(jìn)行合理的控制,在保障成本投入合理性的基礎(chǔ)上提升操控的便捷性。③自動噴水裝置,結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)廠房的布局模式,進(jìn)行自動噴水裝置的設(shè)置,但是針對單層鋼架結(jié)構(gòu)且高度較高的廠房,無法取得良好的防火效果。

        3.2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

        3.2.1明確各項(xiàng)參數(shù),如防火被覆蓋的具體厚度,構(gòu)件的耐火極限,以及處于耐火極限下構(gòu)件的實(shí)際內(nèi)部溫度等等。

        3.2.2在充分結(jié)合現(xiàn)有高溫條件下鋼材料性能參數(shù)的基礎(chǔ)上,對鋼結(jié)構(gòu)溫度作用和外荷載作用下的內(nèi)力情況進(jìn)行精準(zhǔn)的掌握。

        3.2.3保障荷載組合的科學(xué)性,并根據(jù)構(gòu)件和受載類型對各類構(gòu)件的耐火承載極限進(jìn)行分析與驗(yàn)算。

        3.2.4一旦發(fā)現(xiàn)防火覆蓋厚度缺乏合理性與精準(zhǔn)性,則要立即對其進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與計(jì)算,保障防火覆蓋厚度的有效性。

        3.3耐火等級的合理選擇

        實(shí)際用途的差異性導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)危險性也有所不同。在開展鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑防火設(shè)計(jì)工作時,要充分結(jié)合建筑防火的各項(xiàng)要求與規(guī)范,保障防火設(shè)計(jì)的全面性與針對性。在國家相關(guān)規(guī)定的指導(dǎo)下,在結(jié)合建筑重要性的基礎(chǔ)上對鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火等級進(jìn)行合理的選擇,確保鋼結(jié)構(gòu)建筑的防火設(shè)計(jì)能對應(yīng)具體的防火等級要求。

        3.4防火保護(hù)方式

        3.4.1噴涂法

        該類型的防火保護(hù)設(shè)計(jì)是通過將防火材料噴涂在鋼結(jié)構(gòu)表面的方式,達(dá)到保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)的目標(biāo)。不同類型的鋼結(jié)構(gòu)在防火材料的噴涂方面有所不同,具體防火原理也不同。如薄型鋼結(jié)構(gòu),防火材料的噴涂厚度應(yīng)控制在(3-7)毫米,而厚型鋼結(jié)構(gòu),防火材料的噴涂厚度則為(8-42)毫米。

        3.4.2充水冷卻法

        充水冷卻鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)法其實(shí)就是對廠房建筑中的空心封閉柱進(jìn)行充水處理,一旦發(fā)生火災(zāi)情況,封閉柱中的水則可以對火災(zāi)的熱量進(jìn)行相應(yīng)的吸收,并且在蒸發(fā)的作用下及時有效的排除火災(zāi)熱量,實(shí)現(xiàn)對建筑構(gòu)件溫度的維持,避免火災(zāi)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)溫度的迅速升高而擴(kuò)大火災(zāi)的范圍,降低火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。

        3.4.3包敷法

        包敷法是利用耐火材料對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行包敷,降低火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)的影響程度。在應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)建筑包敷法時,要確保實(shí)際所使用的耐火材料具有不可燃的特點(diǎn),如無機(jī)防火板,不僅施工簡單,成本低,而且不易磨損。此外,還可以結(jié)合防火需求選擇砂漿,混凝土材料等進(jìn)行包敷。

        3.4.4水噴淋法

        水噴淋防火方式主要是將管網(wǎng)與噴頭設(shè)置在鋼結(jié)構(gòu)廠房的上部,一旦發(fā)生火災(zāi),鋼結(jié)構(gòu)的溫度會迅速升高,噴頭則會自動打開并進(jìn)行噴水滅火,從而實(shí)現(xiàn)滅火目標(biāo)。

        3.5設(shè)置滅火裝置與報(bào)警系統(tǒng)

        鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑的空間構(gòu)造要明顯大于普通廠房,所以一般性的探測器通常是安裝在固定房間的報(bào)警系統(tǒng)中。而較大空間的鋼結(jié)構(gòu)廠房,則應(yīng)當(dāng)選擇雙波段火焰探測器作為報(bào)警系統(tǒng),并且對自動水炮系統(tǒng)進(jìn)行搭配使用。自動報(bào)警滅火系統(tǒng)是保障建筑滅火裝置性能發(fā)揮的重要基礎(chǔ),例如在加壓設(shè)備的作用下確保水能順利進(jìn)行管帶噴頭之中,當(dāng)噴頭接收到信息時則進(jìn)行自動灑水,降低火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)廠房的危害性。

        結(jié)語:

        鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑的不斷推廣與應(yīng)用使得防火工作更具挑戰(zhàn)與壓力。要提升鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑使用的安全性,則要結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的具體類型開展科學(xué)合理的防火設(shè)計(jì)工作,提升防火設(shè)計(jì)的合理性與實(shí)用性,由此保障鋼結(jié)構(gòu)廠房內(nèi)人員與財(cái)產(chǎn)的安全性。

        參考文獻(xiàn):

        [1]史宇.選煤廠鋼結(jié)構(gòu)廠房防火和防腐設(shè)計(jì)的探討[J].選煤技術(shù),2017(3):36-38.

        [2]陳宏,劉長勝.鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火措施[J].黑龍江科技信息,2010(07):249.

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