摘要：在建筑工程建設施工設計中，建筑防火設計是不可缺少的一個部分。有效的建筑防火設計能夠增強建筑項目的質量和安全，特別是對于耐火性不高的鋼結構工業(yè)廠房而言，提升建筑防火設計至關重要。筆者結合多年工作經驗，深入分析鋼結構廠房的建筑防火設計，希望給相關專業(yè)人員提供借鑒與參考。

關鍵詞：鋼結構廠房;防火設計;耐火性

1 引言

在當代建筑行業(yè)中，鋼結構的地位日益提升并且是目前建筑行業(yè)的主要結構形式，推動了建筑行業(yè)的快速發(fā)展。鋼結構具有諸多優(yōu)點，像承載力強、施工時間短等，奠定了其在行業(yè)中的地位。在平常我們可以看到鋼結構廣泛運用于巨型、高層建筑中，像環(huán)球金融中心、東方明珠等。但是除了上述優(yōu)點，其也存在一定缺陷，例如鋼結構的耐火性差、人員疏散比較困難[1]。因此，在對鋼結構廠房進行設計的過程中，一定要考慮到防火設計，要使用科學有效的防火策略，防止火災的發(fā)生，從而使鋼結構廠房得到更有效和長期的使用，保證人們的生命財產安全。

2 鋼結構廠房概述

2.1鋼材特點

鋼材作為鋼結構廠房中的必備構成材料，有著不同的優(yōu)缺點。鋼材最大的優(yōu)勢在于其高強度，尤其是跨度大、承載力強的構件。并且鋼材作為一種結構簡單、不可燃材料，加工過程簡單，可以大批量的加工生產，這能夠有效降低鋼材生產成本，迅速滿足市場需求。而鋼材相對于鋼筋混凝土而言，在地震中具有更好的表現并且對環(huán)境更加友好，更加綠色環(huán)保。但是鋼材也有其不足之處，就是其耐火性比較差。當發(fā)生火災或者是環(huán)境溫度升高時，鋼材會立刻變形，它的強度和平穩(wěn)性會急劇下降，造成樓房坍塌。這最終會造成人員傷亡、財務損壞，損害廠房的經濟效益。對處于無修飾狀態(tài)的鋼材來說，只要所處溫度超過500攝氏度，其性能就會遭到破壞和改變。而廠房被破壞的程度與溫度成正比，溫度越高，受到的影響越大[2]。

2.2鋼結構廠房特點

就鋼結構廠房來說，其材料具有較高的強度，通常應用于大跨度、大荷載的構件結構。而由于鋼材是鋼結構的主要材料，鋼結構的加工比較簡單、生產速度快，能夠在短時間內進行大量生產。這能夠降低項目周期，節(jié)省施工費用，提升施工的效率。并且相對于鋼筋混凝土，鋼材有著更大的重量，具有更強的負荷力，更加適用于地基承重較低地區(qū)、地震烈度較高地區(qū)，減少坍塌事件。另外鋼結構本質上是一種綠色建筑，可以進行循環(huán)利用，有利于保護環(huán)境。這是由于鋼結構所使用的鋼材自身就達到了高強度、高效能要求，所以不必像其他材料一樣進行制模施工。

2.3鋼結構建筑物廠房耐火特點

雖然鋼材自身不會燃燒，但是鋼材的耐火性差。鋼材的耐火性能甚至比平時的木樁還要更差，只能堅持十五分鐘。根據數據表明，隨著溫度的升高，鋼結構強度也會逐漸下降。當溫度達到350攝氏度，鋼結構強度降低1/3，溫度達到600攝氏度，其強度降低2/3。這是因為鋼材內部在溫度高時會出現質的改變，導致原有的承重性能產生變化。按照有關理論，當其溫度超過500攝氏度，就會喪失其原本的平衡穩(wěn)定性。而當火災發(fā)生時，溫度一般超過800攝氏度，但低于1000攝氏度。這意味著鋼結構在火災發(fā)生時必然會發(fā)生變形的情況。在15分鐘之后，將會發(fā)生坍塌事故。鋼結構廠房不僅耐火性差，還不利于人員的疏散。因為鋼結構廠房一般空間大，面積廣，有利于火勢的蔓延。一旦沒有相應的防火設計，鋼結構就會迅速坍塌，危及人員財產安全。

3 鋼結構廠房防火設計

通過分析鋼結構廠房的優(yōu)缺點，可以看到對其進行合理的防火設計是非常必要的。這可以保護鋼結構，防止其在火災發(fā)生時出現變形的情況并保持其平穩(wěn)性，從而挽救生命財產安全，降低不必要的經濟損失。根據鋼廠的耐火性能，在防火設計中弄清楚建筑物的火災風險和耐火性能。之后根據我國消防設計規(guī)范，弄清楚建筑梁柱的耐火性能和鋼廠的類別。最后根據上述情況綜合判斷對廠房進行防火設計過程中，防火涂料有沒有必要，確定合適的使用數量，從而保證鋼結構廠房有著優(yōu)秀的耐火表現 [3]。

3.1對鋼結構噴涂防火涂料

防火涂料的使用要視情況而定，因為不同鋼結構建筑的防火性能有高低之分，不能采取一刀切的做法。例如像民用建筑和公共建筑的鋼結構，防火涂料的使用是必須的。而針對這類建筑和構件的耐火性，應該適用薄型的防火涂料。同樣針對有著裝飾性功能的建筑結構部分，最好也使用薄型防火涂料。防火涂料的使用數量不能照搬，也不能隨意設置，而是需要根據實際情況進行實際的測試進行確定。這樣才能使防火涂料的作用得到更好的發(fā)揮，更好地保護鋼結構建筑。涂抹的防火涂料一定是有益的，有利于增強鋼結構的防火性，保持其在火災中的平衡穩(wěn)定性。目前市場上的防火涂料根據厚薄度可以分為兩種，薄質涂料與厚質涂料。市面上的薄質涂料厚度要小于七十微米。薄涂料是通過吸收火災時產生的熱量而起到防火作用，從而阻止鋼結構周圍的溫度，防止鋼結構平衡穩(wěn)定性的下降，在火災發(fā)生時發(fā)揮良好的防火保護功能。薄涂料的好處還在于它使用的數量比較少，能夠減少給鋼結構產生的負重，還能夠起到美化作用。因此薄涂料比較適用于那些面積小、形狀復雜的鋼結構。相比于薄涂料，厚涂料的厚度一般在8-50毫米。與薄涂料起作用的方式不同，厚涂料并不會在吸收熱量后產生膨脹發(fā)泡的現象。但是這并不意味著厚涂料無法起到相應的防火作用，厚涂料的中間涂層材料有著低導熱性，能夠使鋼結構自身的溫度增長速度放緩，從而防止鋼結構的穩(wěn)定性下降。

3.2對鋼結構噴涂發(fā)泡防火漆，進行外包防火層保護

發(fā)泡防火漆是一類常見的防火涂料，它的組成成分包括幾種不同的材料，包括成膜劑、發(fā)泡劑。雖然發(fā)泡防火漆也是油漆的一種，但是它與一般的油漆并不相同。當鋼結構被涂上一層發(fā)泡防火漆后，鋼結構表面會產生一層漆膜。這層漆膜不容易進行燃燒。因此當火災發(fā)生時，其可以通過減慢可燃物的燃燒速度，來阻止火勢的蔓延，為滅火爭取到更多的時間，避免更大的損失。并且在防火設計中，也要根據不同的鋼結構，使用不同的方法，例如現澆成型法、表面噴涂法。拿第一種方法來說，首先要按照比例對混凝土進行調配，提高其壓實度。然后對鋼結構表面進行二次處理。再處理的目的是為了增強鋼結構外層的強度。通過利用一些材料進行加固，避免混凝土產生破裂。一旦出現質量問題，混凝土就不能發(fā)揮其原有的作用。就第二種方法而言，不同于現澆成型法，而是通過對鋼結構表面涂抹能夠增強強度的材料，比如說石灰水、石膏砂。在涂抹過程中添加一些珍珠巖、石棉，效果會更好。

3.3鋼結構廠房出口防火設計

除了防火涂料的使用，還需要對建筑內部的安全出口大致位置和數量進行確定。在設計安全出口時，要仔細考慮到廠房內各處到安全出口的實際距離。除了要符合相關規(guī)定，還要檢查緊急出口與最遠工作場所之間的距離，最終來確定仔細審核疏散門的大小、方向。疏散門的設計要能使人員逃生時需要的時間降到最短，并且盡量提供數量多的樓梯。為了達到這一目的，就需要了解疏散樓梯與走廊、緊急出口間的距離以及各自數量。設計的過程中要在這些重要逃生地方安裝疏散指示標識。并且要了解走道兩側墻體的耐火性能。另外還需要對鋼廠梁柱合理使用防火涂料，增加耐火期限，為火災逃生和救援提供更多的時間[4]。

3.4鋼結構廠房防火門窗設計

防火門窗施工時，內角兩側門窗間距要大于4米，如果門窗與防火墻之間距離近，開口高度要大于2米，不可燃物耐火大于0.9小時，窗扇處采光窗不受距離約束，這一點也適用于防火墻。按照防火門的相關規(guī)定，防火門需要是甲級防火門，但在現實生活中，甲級防火門較少使用，但乙級防火門，必須尤其注意。針對非開放樓梯的門窗，不僅要安裝彈簧門，還要設置消防房的門和滅火設備。但管道井乙類電纜井的檢修門不能依據乙類防火門來安裝，應按丙類防火門。在一些特殊情況下甲、乙類鋼廠必須分開設計，并合理調整泄壓裝置。

4 鋼結構廠房分區(qū)防火

防火分區(qū)對于保障鋼結構廠房安全，避免火災事故出現是非常重要的。這樣可以在火災發(fā)生時，對火災進行更好的控制，防止火勢的迅速蔓延，為消防隊救火創(chuàng)造更多的時間，從而避免火災帶來的各方面損失以及減少人員傷亡。防火分區(qū)實際上就是通過劃分一定的區(qū)域，并且對這些區(qū)域采取一定的措施。這樣在火災發(fā)生的時候防火分區(qū)能夠阻止火勢蔓延到更多的區(qū)域。在鋼結構廠房分區(qū)防火中，防火墻的使用非常常見，尤其是在民用建筑中。但是防火墻并不適用于大型的廠房建筑。因為大型廠房的環(huán)境比較復雜，往往是具有大型設施。所以在進行鋼結構廠房分區(qū)設計的過程中，要對廠房進行實地調查，了解不同樓層的空間設置，從而制定出更加合理的防火方式。每一樓層作為一個獨立的區(qū)域，不同樓層通過樓梯相互連接。樓梯間的門必須要符合B類防火門的規(guī)定進行設計和安裝。按照不同的功能，可以劃分出生活區(qū)、生產區(qū)等。在廠區(qū)寬敞的情況下，生產區(qū)和動力區(qū)也能看作單獨辦公區(qū)。進行分區(qū)時，需要認真遵守有關規(guī)定規(guī)章，采用a級防火門將兩個獨立的分區(qū)進行隔離，防止火災發(fā)生時火勢蔓延。并根據分區(qū)特點對控制區(qū)和防火分區(qū)進行特殊處理。對于A、B、C型鋼結構廠房，可適當擴大防火分區(qū)的占地面積。

5 結語

綜上所述，作為鋼結構工業(yè)廠房設計工作中的一個關鍵環(huán)節(jié)，鋼結構工業(yè)廠房建筑防火設計是不容忽視的。這能夠有效增強鋼結構工業(yè)廠房質量，確保鋼結構工業(yè)廠房在使用過程中的安全性和可靠性。所以，在建筑防火設計的過程中，工作人員需要根據廠房本身情況和功能，從不同方面考慮，采取合理的策略，通過科學、合理、精確的防火設計，克服鋼結構工業(yè)廠房耐火性差的特點，增強廠房安全性，滿足人們對美好建筑的向往。

參考文獻：

[1] 孫紅梅.鋼結構廠房的防火設計研究[J].現代經濟信息，2015（23）：317，319.

[2] 李津.鋼結構廠房防火設計分析[J].江西建材，2016（16）：25-26.

[3] 張國維.高大空間鋼結構建筑火災全過程性能化防火設計方法研究[D].中國礦業(yè)大學，2015.

[4] 胡雪梅.探討大型工業(yè)廠房建筑設計[J].建材與裝飾，2019（15）：135-136.

作者簡介：

廖志高（1977-），男，壯族，廣西橫縣人，本科學歷，專業(yè)技術九級，長期從事滅火救援和防火監(jiān)督工作。