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        鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火處理措施分析

        2021-03-09 13:33:38薛東澤
        今日消防 2021年2期
        關(guān)鍵詞:消防設(shè)計(jì)

        薛東澤

        摘要:房屋住宅是人員密集度高,火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)性大的區(qū)域,因此開展住宅的防火問題分析具有重要意義。本文運(yùn)用調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)法、文獻(xiàn)法等對鋼結(jié)構(gòu)住宅的特征特點(diǎn)、防火性能進(jìn)行分析,其次就如何做好鋼結(jié)構(gòu)住宅防火處理展開探究。提出幾點(diǎn)個(gè)人觀點(diǎn),希望能為相關(guān)工作帶來些許幫助。

        關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)住宅;防火技術(shù);防火涂料;消防設(shè)計(jì)

        中圖分類號:TU391? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ?文章編號:2096-1227(2021)02-0049-02

        鋼結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性高、承重性強(qiáng)、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),近年來被廣泛應(yīng)用于住宅建筑。鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中的使用,使得住宅結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,住宅整體的穩(wěn)定性、安全性有所提升。但鋼結(jié)構(gòu)也存有一些缺陷,如在長期高溫情況下,鋼材的力學(xué)性能、材料性能會逐漸降低,若受到大火燒蝕,鋼結(jié)構(gòu)很有可能會出現(xiàn)局部失穩(wěn)或整體坍塌,從而使建筑內(nèi)人員、物品安全受到嚴(yán)重威脅[1]。下面結(jié)合實(shí)際,就鋼結(jié)構(gòu)的防火處理問題做具體分析。

        一、鋼結(jié)構(gòu)住宅火災(zāi)特點(diǎn)分析

        (一)過火面積不易控制

        火災(zāi)是非常典型的威脅到人類生命與社會財(cái)產(chǎn)安全的危險(xiǎn)事故,火災(zāi)發(fā)生后,不僅會產(chǎn)生大量煙氣,降低能見度,造成人體中毒,而且也會引發(fā)爆炸事故,導(dǎo)致事故影響進(jìn)一步擴(kuò)大?;馂?zāi)具有突發(fā)性以及猛烈性,火災(zāi)發(fā)展速度也非常迅速,尤其是在住宅這種比較密閉,易燃物較多的空間里,一旦發(fā)生火災(zāi),那么住宅中的過火面積以及火災(zāi)發(fā)展速度就很難控制。相關(guān)研究與實(shí)踐證明,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)中發(fā)生火災(zāi)時(shí),火勢會在短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)散,導(dǎo)致住宅內(nèi)部大面積過火,濃煙迅速彌漫,從而加大了救援以及逃生難度,容易造成嚴(yán)重的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。面對迅猛且危害極大的火災(zāi),需要有可靠的防火技術(shù)來確保建筑結(jié)構(gòu)與居住人員安全。但在傳統(tǒng)技術(shù)體系下,一般是通過噴涂防火材料或利用防火卷簾來對火災(zāi)進(jìn)行防控,但這些方法成本高效果又相對較差,不能很好地滿足建筑使用需求。

        (二)易發(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌

        研究表明,鋼結(jié)構(gòu)在常溫環(huán)境下具有較好的撓度以及強(qiáng)度,但是在受火后,鋼結(jié)構(gòu)的物理性能、材料性能就會快速發(fā)生變化,結(jié)構(gòu)彈性模量與強(qiáng)度會在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)衰減,進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)變形或坍塌,使建筑內(nèi)部人員的生命安全受到威脅。

        (三)人員疏散難度大

        住宅建筑中一般樓梯、過道空間相對狹小,這造成人員逃生困難。當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生后居民全部涌入樓梯或電梯,在慌亂之中無法顧及秩序,不僅不利于人員快速疏散逃生,而且還有可能出現(xiàn)嚴(yán)重的踩踏事故。且隨著城市土地資源的日益緊缺,城市建筑高度也不斷增加。目前很多鋼結(jié)構(gòu)建筑都是帶有電梯的高層建筑。但建筑內(nèi)電梯數(shù)量有限,若發(fā)生火災(zāi)大部分人員無法及時(shí)逃生,會導(dǎo)致人員的生命安全遭受嚴(yán)重威脅[2]。

        (四)常規(guī)探測技術(shù)難有效偵測火災(zāi)

        當(dāng)前大部分鋼結(jié)構(gòu)住宅中都設(shè)置有感溫探測器、感煙探測器等火災(zāi)探測裝置,但這類裝置在火災(zāi)發(fā)生時(shí)并不能很好地發(fā)揮作用。具體如當(dāng)火災(zāi)發(fā)生后,伴隨著火勢的蔓延就會有大量煙氣產(chǎn)生,煙氣在熱浮力作用下會先上升再累積沉降,當(dāng)沉降累積的煙氣足夠多時(shí)感煙探測器等才會啟動并發(fā)出預(yù)警信息。但經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),在火災(zāi)發(fā)生初期,煙氣量較少的,因而此時(shí)感煙探測器難發(fā)揮出作用,當(dāng)探測裝置自己啟動并進(jìn)行火災(zāi)警告時(shí),火情已較為復(fù)雜,火災(zāi)控制難度也相對較大。同樣的,對于感溫探測器來說,由于火災(zāi)初期火源功率較小,溫度相對較低,因此感溫探測器也不能十分靈敏的探測到災(zāi)情。

        二、火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)性能的影響分析

        研究與實(shí)踐證明,火災(zāi)會給鋼結(jié)構(gòu)的物理性能、材料性能等帶來很大影響。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)生火災(zāi)后,火源火焰的熱作用以及煙氣熱作用會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)快速升溫,在升溫工程中就會有溫度荷載產(chǎn)生。當(dāng)溫度荷載以及外力荷載共同作用于鋼結(jié)構(gòu)時(shí),結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)位移、變形甚至是坍塌,進(jìn)而造成鋼結(jié)構(gòu)整體的抵抗性、安全性喪失。研究表明,當(dāng)建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),鋼結(jié)構(gòu)的承載性能就會隨著鋼材溫度的升高而漸漸下降,當(dāng)鋼材內(nèi)部溫度達(dá)到600攝氏度時(shí),鋼結(jié)構(gòu)的承載強(qiáng)度將下降三分之二左右。在真實(shí)的火災(zāi)情況下,鋼結(jié)構(gòu)住宅中的溫度場會不斷變化,且這種變化是不均勻的。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)受到這種不均勻空間溫度變化的影響時(shí),建筑結(jié)構(gòu)體系的平衡狀態(tài)也會出現(xiàn)變動。不均勻的空間溫度使鋼構(gòu)件內(nèi)部出現(xiàn)附加溫度應(yīng)力,從而造成結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性、抗火性快速下降,使住宅內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性下降[3]。

        為提升鋼結(jié)構(gòu)受火時(shí)的穩(wěn)定性、安全性,在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí)就需采取必要的防火措施,從整體上提升鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能,使鋼結(jié)構(gòu)有較高的安全性。在當(dāng)前的技術(shù)體系下,常用的鋼結(jié)構(gòu)防火處理技術(shù)是在鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火涂料,利用防火涂料對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù),使其耐火性得到增強(qiáng)。這一技術(shù)方法雖有一定的科學(xué)性與可行性,但是也存有些許不足。如防火涂料價(jià)格普遍相對昂貴,大量使用會導(dǎo)致住宅施工成本增加,經(jīng)濟(jì)效益降低。同時(shí)一些防火涂料的性能質(zhì)量也不能保證,有些防火涂料性能質(zhì)量不達(dá)標(biāo),并不能對鋼結(jié)構(gòu)起到很好的保護(hù)作用。且防火涂料在使用較長時(shí)間后就會出現(xiàn)脫落,使鋼結(jié)構(gòu)得不到有效保護(hù)[4]。

        三、鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火處理措施

        (一)優(yōu)化使用防火噴涂材料

        前文已經(jīng)提及,在建筑鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火料是一種相對科學(xué)可行的方法,噴涂性能穩(wěn)定、防火作用顯著的材料可大大提升鋼結(jié)構(gòu)的耐火性,降低火災(zāi)給鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響,使鋼結(jié)構(gòu)在受到火災(zāi)侵蝕時(shí)保持穩(wěn)定。因此在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí),可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)防火等級要求,根據(jù)建筑規(guī)模、結(jié)構(gòu)噴涂面積等來確定是否適合使用防火料噴涂技術(shù)。若住宅結(jié)構(gòu)規(guī)模較小,噴涂面積不大,則可考慮使用性能穩(wěn)定、質(zhì)量達(dá)標(biāo)的防火噴涂料給予鋼結(jié)構(gòu)基本的防護(hù),利用噴涂料促進(jìn)建筑耐火性提升。在選用防火噴涂材料時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范與要求,采用科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)方法對噴涂料的性能質(zhì)量進(jìn)行檢測,要保證應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中的防火噴涂料有較好的防火性[5]。

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