鋼結構廠房的保護措施

鋼結構廠房的保護措施

鋼結構車間的優(yōu)點是施工簡單、經濟方便，適合現(xiàn)代工業(yè)建筑。然而，鋼結構的低耐火性和耐火性尤為重要。作者接合工作中遇到的實際問題,通過對鋼結構廠房的特點和火災危險性的分析,提出幾點關于鋼結構廠房在防火設計中應注意的問題。1鋼結構施工節(jié)能潛力大,施工周期短,經濟效益好。據(jù)測算鋼結構廠房的主要優(yōu)點在于:第一,材料的強度高,特別適用于跨度大或荷載很大的構件和結構。材質均勻,鋼材內部組織比較接近于勻質和各向同性。第二,鋼結構制造簡便,施工周期短。鋼結構所用的材料單純而且是成材,加工比較簡便,并能使用機械操作,因此,鋼結構構件可以工廠化批量生產,施工簡單,安裝快捷,大大縮短施工周期。第三,鋼結構廠房在自重方面:可減輕建筑物結構質量約30%,特別在地基承載力低和地震設防烈度較高的地方,其綜合經濟優(yōu)于鋼筋混凝土結構體系。第四,從環(huán)保方面考慮:鋼結構體系屬于環(huán)保型綠色建筑體系,鋼材本身是一種高強度高效能的材料,具有很高的再循環(huán)價值,并且不需要制模施工。2溫度對鋼結構的影響雖然鋼結構有很多優(yōu)點,但卻有一個致命的弱點,即鋼結構的耐火性能低。鋼材雖是不燃材料,在未進行防火處理的情況下,隨著溫度的提高,其力學指標會發(fā)生很大的改變,承載力和平衡穩(wěn)定性會隨溫度升高而大幅度下降,一般結構溫度達到350℃、500℃、600℃時,強度分別下降1/3、1/2、2/3。理論計算顯示,在全負荷情況下,鋼結構失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的臨界溫度為500℃左右,而一般火場溫度達到800~1000℃,這種情況下,裸露的鋼結構一般在15分鐘左右,就會出現(xiàn)塑性變形,產生局部損壞,造成鋼結構整體倒塌失效。因此,鋼結構的特性使得防火尤為重要。3對工業(yè)開發(fā)和小農化廠內部和工業(yè)小對建筑鋼結構廠房采取保護措施。一是對鋼構件自身進行耐火保護,使其在火災溫度升高時不快速超過臨界溫度,規(guī)定時間內鋼結構在火災中也能保證穩(wěn)定性,保障人員及財產安全;二是可對工業(yè)廠房內部設置有效的防火分區(qū),防止火勢向其他區(qū)域蔓延、擴散。由于鋼構件自身達不規(guī)范要求的耐火極限,因些需要對鋼構件采取相應的耐火保護措施。常用的耐火保護措施有防火涂料法、發(fā)泡防火漆法和外包防火層法。3.1吸熱膨脹發(fā)泡目前,我國鋼結構防火涂料主要分為薄涂型和厚涂型兩類,即薄型(B類,包括超薄型)和厚型(H類)。薄型涂層厚度在7mm以下,在火災時能吸熱膨脹發(fā)泡,形成泡沫狀炭化隔熱層,從而阻止熱量向鋼結構傳遞,延緩鋼結構溫度的提升,起到防火保護作用。其主要優(yōu)點是:涂層薄,對鋼結構負荷輕,裝飾性較好,對小面積復雜形狀的鋼結構表面的涂抹工作比厚型要容易;厚型涂層厚度為8-50mm,涂層受熱不發(fā)泡,依靠其較低的導熱率來延緩鋼結構溫度的提升,從而起到防火保護作用。兩者具有不同的性能特點,分別適用于不同場合,但是,無論那種產品均應通過國家檢測機構檢測合格,方可選用。3.2防火性能測定防火漆與一般油漆相比,在物理性能方面基本一樣,不同的是它干燥以后,漆膜本身不易燃燒,遇火時,能推遲火焰延燒到涂漆的可燃物上,具有一定的防火性能。據(jù)試驗:將一般油漆與防火漆分別涂在木板上,干燥后,用同樣的火焰烘烤,涂一般油漆的木板,不到2分鐘就和油漆一起焦灼;而涂非膨脹型防火漆的木板,2分鐘后僅出現(xiàn)陰燃現(xiàn)象,靜置30秒后立即熄滅;涂膨脹型防火漆的木板,即使烘烤15分鐘,連陰燃現(xiàn)象也未出現(xiàn)。由此可見,用防火漆涂于物體表面,一旦發(fā)生火災,的確能在定時間里阻止火勢蔓延,保護物體表面,從而為滅火取寶貴的時間。3.3噴涂法保證鋼結構表面的強度現(xiàn)澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網或鋼筋來加強,以限制收縮裂縫,并保證外殼的強度。噴涂法可以在施工現(xiàn)場對鋼結構表面噴涂石灰水泥或是石膏砂漿以形成保護層,也可以摻入珍珠巖或石棉。同時外包層也可以用珍珠巖、石棉、石膏或石棉水泥、輕混凝土做成預制板,采用膠粘劑、釘子、螺栓固定在鋼結構上。4根據(jù)建筑物內的分區(qū)劃分防火分區(qū)防火分區(qū)是指采用防火分隔措施劃分出的、能在一定時間內防止火災向同一建筑的其余部分蔓延的局部區(qū)域(空間單元)。在建筑物內采用劃分防火分區(qū)這一措施,可以在建筑物一旦發(fā)生火災時,有效地把火勢控制在一定的范圍內,減少火災損失,同時可以為人員安全疏散、消防撲救提供有利條件。常用的防火分區(qū)做法有設置防火墻、防火門(防火卷簾)、自動噴水滅火和設置獨立水幕,但由于工業(yè)生產廠房的特殊性,這兩種方法均有缺點。4.1防火墻、防火門防火墻板、自動消防滅火4.2水幕啟動的時機確定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。這種分隔方式靈活,不像防火墻要把車間截斷,理論上多大跨度都可以。在正常生產時,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(xiàn)有效分隔。但獨立水幕作防火分區(qū)分隔也有不足之處:首先是需水量大;其次是廠房內發(fā)生火災開始往往是局部的,只需幾個滅火器就能解決問題,可此時若啟動水幕,會對生產設備造成破壞,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啟動時機,防止誤動,所以設計時采用人工手動啟動更合適;還有就是有效維護麻煩。綜上所述,目前建筑鋼結構廠房的耐火保護和防火分區(qū)分別采用防火涂料法和獨立水幕是較普遍的方法,但是由于工業(yè)廠房因生產需要,實際應用時各方法也都有不如意的地方。我們仍需在實踐中不斷探索,創(chuàng)新,以便找出更好的防火措施,在硬件上保障人員和財產安全,同時也能盡量節(jié)約成本,提高利用率。4.1.1用防火墻將廠房分隔開來控制火勢蔓延,在民用建筑是常用辦法,但在工業(yè)廠房中,不僅因為廠房大空間被分割后影響其通透性,而且從生產工藝的連續(xù)性要求心以及廠房內物流組織的;若從生產管理的角度看,也不利于生產管理。4.1.2使用防火門、防火卷簾等來劃分防火分區(qū)。利用防火門與防火卷簾進行防火分區(qū),在民用建筑中也是輕而易舉的?？擅鎸Υ罂缍鹊妮p鋼廠房(經常采用13~36m跨),就很難實現(xiàn)。這不僅因為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,容易卡在滑槽里。所以利用防火門、防火卷簾進行防火分區(qū)也不是十分可行的。4.1.3利用自動噴水滅火劃分防火分區(qū),《建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定,設自動噴水滅火裝置的建筑,