關(guān)于輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房防火門(mén)、防火分區(qū)設(shè)置的探討

關(guān)于輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房防火門(mén)、防火分區(qū)設(shè)置的探討

現(xiàn)代輕鋼結(jié)構(gòu)車(chē)間具有造型優(yōu)美、色彩鮮艷、建筑種類(lèi)繁多、成本低、施工周期長(zhǎng)、機(jī)械化程度高、安裝施工簡(jiǎn)單、平坦布局靈活、易于加工的特點(diǎn)。同時(shí)，木材重量輕，材料均勻，力學(xué)計(jì)算模型和實(shí)際力學(xué)的一致性非常好，因此在現(xiàn)代工業(yè)設(shè)施中使用的設(shè)備數(shù)量多。但鋼材也有一個(gè)致命的缺點(diǎn):不耐火。鋼材雖然是不燃材料,但在火災(zāi)高溫作用下,其力學(xué)性能如屈服強(qiáng)度、彈性模量等卻會(huì)隨溫度升高而降低,在550℃左右時(shí),降低幅度更為明顯,一般在15min左右就會(huì)喪失承重能力而垮塌。因此,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)必須采取措施進(jìn)行保護(hù)。一是對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行耐火保護(hù),使其在火災(zāi)時(shí)溫度升高不超過(guò)臨界溫度,結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中就能保持穩(wěn)定性;二是對(duì)廠(chǎng)房?jī)?nèi)部進(jìn)行有效的防火分區(qū),防止火勢(shì)向其他區(qū)域蔓延。不過(guò),對(duì)于現(xiàn)代輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房的大跨度、大空間來(lái)說(shuō),防火分區(qū)的設(shè)置具有一定難度。1防火門(mén)、防火卷防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實(shí)現(xiàn),如在門(mén)、廳、樓梯等處采取一些技術(shù)措施,用防火墻、防火門(mén)、防火卷簾加水幕都可以較好地解決。若建筑內(nèi)設(shè)有自動(dòng)噴水滅火設(shè)備,每層最大允許防火分區(qū)面積還可增加1倍。但若試圖把這些技術(shù)措施轉(zhuǎn)移至大面積的輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房,就會(huì)遇到新的問(wèn)題。1.1工程內(nèi)部分割處理工藝不可行用防火墻將廠(chǎng)房分隔是不可能的。不僅因?yàn)閺S(chǎng)房大空間被分割后影響其通透性,而且從生產(chǎn)工藝的連續(xù)性要求以及廠(chǎng)房?jī)?nèi)物流組織的順暢性來(lái)說(shuō),也是不可行的。若從生產(chǎn)管理的角度看,業(yè)主也不會(huì)接受這樣的方案。1.2大跨度輕鋼開(kāi)發(fā)系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)利用防火門(mén)與防火卷簾進(jìn)行防火分區(qū),在民用建筑中是輕而易舉的。可面對(duì)大跨度的輕鋼廠(chǎng)房(經(jīng)常采用18～36m跨),就很難實(shí)現(xiàn)。這不僅因?yàn)闆](méi)有如此跨度的卷簾,而且這樣大的跨度,在收放時(shí)很難控制,容易卡在滑槽里。所以利用防火門(mén)、防火卷簾進(jìn)行防火分區(qū)也是不可行的。1.3自動(dòng)排放排放的設(shè)置既然《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16-87)規(guī)定,設(shè)自動(dòng)噴水滅火裝置的建筑,每層最大防火分區(qū)面積允許增加1倍。那么可否采取設(shè)置自動(dòng)噴水滅火裝置呢。首先,根據(jù)《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ84-85),高度超過(guò)8m的大空間建筑物,安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的作用不大,而單層輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房的高度一般都超過(guò)8m;其次,雖安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)后,防火分區(qū)允許面積擴(kuò)大1倍,可現(xiàn)代聯(lián)合廠(chǎng)房面積一般都很大,即使防火分區(qū)面積增加1倍也無(wú)法覆蓋全廠(chǎng)房。所以此方法不完全可行。1.4阻燃劑的使用方法廠(chǎng)房?jī)?nèi)由于生產(chǎn)工藝連續(xù)性的要求,無(wú)法設(shè)防火墻,可改設(shè)防火帶。在有可燃構(gòu)件的廠(chǎng)房中劃出一段區(qū)域,將這個(gè)區(qū)域內(nèi)的構(gòu)件全部改用不燃性材料,并采取措施阻擋防火帶一側(cè)的煙火不會(huì)流竄至另一側(cè),從而起到防火分隔的作用。對(duì)防火帶必須做到:1)防火帶中的屋頂結(jié)構(gòu)應(yīng)用不燃性材料,其寬度不應(yīng)小于6m,并高出相鄰屋脊0.7m。2)防火帶最好設(shè)在廠(chǎng)房?jī)?nèi)的通道部位,以利于火災(zāi)時(shí)的安全疏散和撲救工作。3)防火帶內(nèi)不得堆放可燃物。此法在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中,從管理上不好控制防火帶內(nèi)無(wú)可燃物。并且在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)工藝布置限制大,影響工藝布置。所以此方法實(shí)施有一定的難度。1.5帶安全設(shè)施的車(chē)間的分隔水幕可以起防火墻的作用,用獨(dú)立水幕作防火分隔,是一個(gè)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(yīng)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,不像防火墻要把車(chē)間截?cái)?也沒(méi)有大跨度防火卷簾的麻煩,理論上多大跨度都可以。在正常生產(chǎn)時(shí),就好像它不存在,一旦有火災(zāi)需要防火分隔時(shí),它可以立即實(shí)現(xiàn)有效分隔。但獨(dú)立水幕作防火分隔也不是完美解決方案:1)需水量大。2)廠(chǎng)房?jī)?nèi)發(fā)生火災(zāi)開(kāi)始往往是局部的,只需幾個(gè)滅火器就能解決問(wèn)題,可此時(shí)若啟動(dòng)水幕,會(huì)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成破壞,由此造成的損失比局部火災(zāi)的損失更大。因此需嚴(yán)格控制水幕的啟動(dòng)時(shí)機(jī),防止誤動(dòng),所以設(shè)計(jì)時(shí)采用人工手動(dòng)啟動(dòng)更合適。3)有效維護(hù)麻煩,無(wú)法試水檢驗(yàn)水幕系統(tǒng)的可靠性。2為輕鋼結(jié)構(gòu)安裝的耐火性保護(hù)由于鋼結(jié)構(gòu)達(dá)不到規(guī)范要求的耐火極限,需采取相應(yīng)的耐火保護(hù)措施。2.1鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗撞擊能力粘貼法就是將石棉硅酸鈣、礦棉、輕質(zhì)石膏等防火材料預(yù)制成板材,用膠粘劑粘貼在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。由于粘貼的輕質(zhì)成型板材不耐撞擊,而工業(yè)廠(chǎng)房柱下部分又難免有輕微磕碰;同時(shí)考慮到板材易受潮吸水,降低膠粘劑的粘接強(qiáng)度;此外,廠(chǎng)房?jī)?nèi)鋼構(gòu)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,業(yè)主很難認(rèn)可這樣的方案。2.2屋頂和鋼構(gòu)件的保護(hù)吊頂法是用輕質(zhì)、薄型、耐火的材料制作吊頂,把鋼梁、鋼屋架包藏在耐火材料組成的吊頂內(nèi)?；馂?zāi)時(shí)可以使鋼梁、鋼屋架的升溫大為延緩,大大提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火能力。由于此種方法只保護(hù)了屋面鋼構(gòu)件,所以屋面吊頂下的其他鋼構(gòu)件如柱,還需采用其他方法加以保護(hù)。同時(shí)工業(yè)廠(chǎng)房?jī)?nèi)的屋面下,掛有大量的設(shè)備,如各種公用管線(xiàn)、懸掛吊車(chē)等,如做吊頂必然影響設(shè)備的使用及維護(hù),而且設(shè)置吊頂會(huì)增加成本較多。這樣的方案業(yè)主也很難認(rèn)可。2.3注包裹鋼構(gòu)件現(xiàn)澆法一般用普通混凝土、輕質(zhì)混凝土或加氣混凝土澆注包裹鋼構(gòu)件,是最可靠的鋼結(jié)構(gòu)防火方法。但采用此方法需支模、澆注、養(yǎng)護(hù)等,施工周期長(zhǎng),且增加構(gòu)件的重量較多,成本增加大。此方法對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房不可行。2.4鋼結(jié)構(gòu)防火涂料噴涂法是用噴涂機(jī)具將防火涂料直接噴在構(gòu)件表面,形成保護(hù)層。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的防火原理有3個(gè):1)涂層對(duì)鋼基材起屏蔽作用,使鋼結(jié)構(gòu)不至于直接暴露在火焰高溫中。2)涂層吸熱后,部分物質(zhì)分解放出的水蒸汽或其他不燃?xì)怏w,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)涂層本身多孔輕質(zhì)和受熱后形成碳化泡沫層,阻止了熱量迅速向鋼基材傳遞,推遲了鋼基材強(qiáng)度的降低,從而提高了鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限。在噴涂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料時(shí),噴涂的厚度必須達(dá)到設(shè)計(jì)值,節(jié)點(diǎn)部位宜適當(dāng)加厚,當(dāng)遇有下列情況之一時(shí),涂層內(nèi)應(yīng)設(shè)置與鋼結(jié)構(gòu)相連的鋼絲網(wǎng),以確保涂層牢固:1)梁承受沖擊振動(dòng);2)設(shè)計(jì)層厚度大于40mm時(shí);3)涂料粘結(jié)強(qiáng)度小于0.05MPa;4)梁腹板高度大于1.5m。噴涂法為一種最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)、最有效的做法,其價(jià)格低、重量輕、施工速度快、適用于形狀復(fù)雜的鋼構(gòu)件。缺點(diǎn)是噴涂