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二手鋼結構廠房防火設計及應注意的問題

作者: 韩国制服 时间:2019-03-04 来源:江二手钢结构
摘要:1概述 轻钢结构厂房的防火分区 轻型钢结构厂房具有造型美观、色彩鲜艳、建筑体型多样化、造价低、建 設周期短、機械化程度高、安裝施工簡便、平面布局靈活易改造等諸多優點,...

      1、概述 轻钢结构厂房的防火分区
      轻型钢结构厂房具有造型美观、色彩鲜艳、建筑体型多样化、造价低、建設周期短、機械化程度高、安裝施工簡便、平面布局靈活易改造等諸多優點,所以在現代工業廠房中大量采用。但鋼材也有一個致命的缺點:耐火性能較差。鋼材雖然是不燃材料,但在火災高溫作用下,其力學性能如屈服強度、彈性模量等卻會隨溫度升高而降低,在550攝氏度左右時,降低幅度更爲明顯,一般在15rain左右就會喪失承重能力而垮塌。
因此,對輕鋼結構必須采取措施進行保護。一是對鋼構件進行耐火保護,使其在火災時溫度升高不超過臨界溫度,結構在火災中就能保護穩定性;二是對廠房內部進行有效的防火分區,防止火勢向其他區域蔓延、擴散。
      2、轻钢结构厂房的耐火保护
      由于轻钢结构达不到规范要求的耐火极限,需采取相应的耐火保护措施。
      2 1、粘贴法与耐火保护
      粘贴法就是将石棉硅酸钙、矿棉、轻质石膏等防火材料预制成板材,用胶粘貼在鋼結構構件上。由于粘貼的輕質成型板材不耐撞擊,而工業廠房柱下部分又難免有輕微磕碰;同時考慮到板材易受潮吸水,降低膠粘劑的粘接強度;此外,廠房內鋼構件全部用板材覆蓋不僅增加成本,而且影響原有鋼骨的美感,該做法具有一定的缺陷。
      2 2、吊顶法与耐火保护
      吊顶法是用轻质、薄型、耐火的材料制作吊顶,把钢梁、钢屋架包藏在耐火材料組成的吊頂內。火災時可以使鋼梁、鋼屋架的升溫大爲延緩,大提高鋼結構的耐火能力。由于此種方法只保護了屋面鋼構件,所以屋面吊頂下的其他鋼構件如柱,還需采用其他方法加以保護。同時工業廠房內的屋面下,挂有大量的設備,如各種公用管線、懸挂吊車等,如做吊頂必然影響設備的使用及維護,而且設置吊頂會增加成本較多。這樣的方案也有局限性。
      2 3、现浇法与耐火保护
      现浇法一般用普通混凝土、或加气混凝土浇注包裹钢构件,是最可靠的鋼結構防火方法。但采用此方法需支模、澆注、養護等,施工周期長,且增加構件的重量較多,成本增加大。此方法對輕鋼結構廠房一般也不可行。
      2 4、喷涂法与耐火保护
      喷涂法是用喷涂机具将防火涂料直接喷在构件表面,形成保护层。鋼結構防火塗料的防火原理有:1)塗層對鋼基材起屏蔽作用,使鋼結構不至于直接暴露在火焰高溫中。2)塗層吸熱後,部分物質分解放出的水蒸汽或其他不燃氣體,起到消耗熱量、降低火焰溫度和燃燒速度、稀釋氧氣的作用。3)塗層本身多孔輕質和受熱後形成碳化泡沫層,阻止了熱量迅速向鋼基材傳遞,推遲了鋼基材強度的降低,從而提高了鋼結構的耐火極限。
      在喷涂钢结构防火涂料时,喷涂的厚度必须达到设计值,节点部位宜适當加厚,當遇有下列情況之一時,塗層內應設置與鋼結構相連的鋼絲網,以確保塗層牢固:1)梁承受沖擊振動;2)設計層厚度大::J=40mm時;4)塗料粘結強度小于O.05Mpa;4)梁腹板高度大于1.5m。噴塗法爲一種最簡單、最經濟、最有效的做法,其價格低、重量輕、施工速度快、適用于形狀複雜的鋼構件。缺點是噴塗表面粗糙不平,不美觀又易挂灰難于清理。此方法目前最適合于輕鋼結構廠房,也爲業主所接受。防火分區在普通民用建築中較易實現,如在門、廳、樓梯等處采取一些技術措施,用防火牆、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好地解決。若建築內設有自动喷水灭火设备,每层最大允许防火分区面积还可以增加 倍。但若试图把這些技術措施轉移至大面積的輕鋼結構廠房,就會遇到新的問題。
      3.1防火墙与防火分区
      用防火墙将厂房分隔是不可能的。不仅因为厂房大空间被分割后影响其通透性,而且從生産工藝的連續性要求心以及廠房內物流組織的順暢性來說,也是不可行的。若從生産管理的角度看,業主也不會接受這樣的方案。
      3.2防火门、防火卷帘与防火分区
      利用防火门与防火卷帘进行防火分区,在民用建筑中是轻而易举的。可面對大跨度的輕鋼廠房(經常采用13~36m跨),就很難實現。這不僅因爲沒有如此跨度的卷簾,而且這樣大的跨度,在收放時很難控制,容易卡在滑槽裏。所以利用防火門、防火卷簾進行防火分區也是不可行的。
      3.3自动喷水灭火与防火分区
      既然《建筑设计防火规范}(GBJ16—87)规定,设自动喷水灭火装置的建筑,每層最大防火分區面積允許增加1倍。那麽可否采取設置自動噴水滅火裝置呢?首先,根據《自動噴水滅火系統設計規範}(GBJ84—85),高度超過8m的大空間建築物,安裝自動噴水滅火系統的作用不大,而單層輕鋼結構廠房的高度一般都超過8m,其次,雖安裝自動噴水滅火系統後,防火分區允許面積擴大1倍也無法覆蓋全廠房。所以此方法不完全可行。
      3.4防火带与防火分区
      厂房内由于韩国制服工艺有连续性的要求,无法设防火墙,可改设防火带。在有可燃構件的廠房中劃出一段區域,將這個區域內的構件全部改用不燃性材料,並采取措施阻擋防火帶一側的煙火不會流竄至另一側,從而起到防火分隔的作用。對防火帶必須做到:1)防火帶中的屋頂結構應用不燃性材料,其寬度不應小于6m,並高出相鄰屋脊0.7m。2)防火帶最好設在廠房內的通道部位,以便火災時的安全疏散和撲救工作。3)防火帶內不得堆放可燃物。此法在實際實施過程中,從管理上不好控制防火帶內無可燃物。並且在設計時對工藝布置限制大,影響工藝布置,所以此方法實施有一定的難度。
      3.5独立水幕与防火分区
      水幕可以起防火墙的作用,用独立水幕作防火分隔,是一个非常好的方案。防火水幕帶宜采用噴霧型噴頭,也可采用雨淋式水幕噴頭。水幕噴頭的排列不應少于3排,防火水幕帶形成的水幕寬度不宜小于5m,流量2L/(s—m)。這種分隔方式靈活,不像防火牆要把車間截斷,也沒有大跨度防火卷簾的麻煩,理論上多大跨度都可以。在正常生産時,就好象它不存在,一旦有火災需要防火分隔時,它可以立即實現有效分隔。
但獨立水幕作防火分隔也不是完美解決方案:1)需水量大。2)廠房內發生火災開始往往是局部的,只需幾個滅火器就能解決問題,可此時若啓動水幕,會對生産設備造成破壞,由此造成的損失比局部火災的損失更大。因此需嚴格控制水幕的啓動時機,防止誤動,所以設計時采用人工手動啓動更合適。3)有效維護麻煩,無法試水檢驗水幕系統的可靠性。
      4、总结
      综上所述,目前轻钢结构工业厂房的耐火保护和防火分区分别采用喷涂法和獨立水幕是較適合的方法,但也都有不如意的地方。我們仍需在設計中不斷探索,以便找出更好的方案。

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