钢结构厂房消防设计研究
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钢结构厂房设计常见细节问题及其解决对策1、钢结构连接问题:钢结构中的连接是关键,常见的问题包括连接件设计不合理、连接件选择不当等。
解决对策是合理选用适合的连接件,例如高强螺栓连接、焊接连接等,并进行充分的连接设计和计算。
2、螺栓松动问题:螺栓在运输、安装等过程中容易出现松动的情况,这会影响钢结构的稳定性和安全性。
解决对策是选择适当的螺栓材质和型号,并在施工中采取正确的螺栓预紧力和紧固方法。
3、钢材质量问题:钢结构厂房需要使用高强度钢材,在购买过程中需要注意钢材的质量和合格证明。
解决对策是选择信誉好的供应商,并对所购买的钢材进行质量检测。
4、防火阻燃问题:钢结构厂房在设计中需要考虑防火阻燃的要求,以确保生产过程中不发生火灾。
解决对策是使用阻燃涂料或涂层对钢结构进行防火处理,并设置防火墙等安全设施。
5、地震抗震问题:钢结构厂房需要具备一定的地震抗震性能,以确保在地震发生时能够保持安全。
解决对策是在设计中采用适当的抗震措施,如设置抗震支撑、加强结构刚度等。
6、排水问题:钢结构厂房需要合理设计排水系统,以确保雨水排出畅通,并避免积水对钢结构造成损坏。
解决对策是设计合理的排水斜度和排水设备,并合理布置雨水管道。
7、消防安全问题:钢结构厂房在设计中需要考虑消防安全要求,包括设置疏散通道、灭火设备等。
解决对策是合理布置消防通道、安装消防设备,并符合相关消防规定。
8、气候适应性问题:钢结构厂房需要在各种气候条件下运行,需要考虑气候适应性。
解决对策是在设计中考虑保温隔热措施、防潮防腐措施等,以适应不同气候条件下的使用需求。
9、钢结构防腐问题:钢结构易受到腐蚀的影响,需要进行合理的防腐处理。
解决对策是选择适当的防腐涂料、防腐措施,并定期检查和维护钢结构的防腐层。
10、负荷分析问题:钢结构厂房设计需要进行负荷分析,包括垂直荷载、水平荷载等。
解决对策是合理计算和分析各种负荷的作用,以确保结构的安全性和稳定性。
钢结构厂房设计中的细节问题及其解决对策不尽上述十个,还有其他一些细节问题需要考虑,但以上列举的问题是设计中比较常见的,解决对策可提供一定的参考。
浅谈钢结构建筑防火制定首先我们来分析一下钢结构建筑的火灾特点。
钢结构建筑的梁、柱、屋架是建筑的骨架,它的安全性直接关系到整幢建筑的安全,它们大都采纳钢材,钢材虽然是不燃材料,但其耐火性能很差,随着温度的变化,其力学指标会发生很大的改变,承载力和平衡稳定性会随温度升高而大幅度下降。
钢结构在温度达到350℃、500℃、600℃时,其强度分别下降1/3、1/2、2/3,在高温条件下其内部应力也会发生改变,使钢结构承重体系出现问题,按理论计算,在全负荷下,钢结构失去平衡稳定性的临界温度为500℃,一般火场温度都在800℃-1000℃左右,在这样的高温条件下,无任何保护的钢结构很快就会出现塑性变形,大约15分钟内就会倒塌。
2002年9月11日,美国纽约的世界贸易大厦在恐惧袭击中倒塌,导致300多名消防队员无辜丧生。
飞机满载燃油撞击大楼后,造成大楼承重的钢结构筒体的保护层被破坏,在激烈的高温作用下,钢结构筒体承载强度迅速下降,短短20分钟后这个世界上最著名建筑就消失在我们面。
2003年我国青岛市的正大食品厂钢结构厂房发生特大火灾,造成厂房大面积倒塌,很多工人葬生火海;1972年天津市体育馆发生火灾,致使屋顶坍塌,造成庞大人员伤亡。
这些众多的火灾案例都暴露出了钢结构建筑存在的一个致命弱点就是耐火性极差,这就给我们广大建筑制定人员提出了一个新的课题,怎样才能做好钢结构建筑的防火制定,使钢结构建筑更好地服务于我们的经济建设。
如何才能做好钢结构建筑的防火制定呢?我认为应该做到以下三个方面:一、依据建筑物的火灾危险性和重要性,合理确定建筑的耐火等级。
各种建筑由于其使用功能和重要性的不同,火灾危险性存在差异,我们制定时要依据业主提供的建筑要求,依据《建筑制定防火规范》和《高层民用建筑制定防火规范》,确定建筑物的火灾危险性,再依据火灾危险性,确定建筑的耐火等级,比如一个60米高的综合楼,依据《高规》其属于一类高层建筑,它的耐火等级应为一级,其梁、柱、屋顶承重构件的耐火极限应分别不低于2小时、3小时、1.5小时,如果我们在制定时没有正确核定耐火等级,确定的耐火等级过高或过低,都会造成我们制定失误,过高造成浪费,过低则造成不安全。
钢结构厂房消防设计钢结构厂房由于其施工简便、节约经济等优点,在现代工业建筑中已得到广泛应用,但钢结构耐火性能低,使消防设计显得有为重要。
接合工作中遇到的实际问题,通过对钢结构厂房的特点和火灾危险性的分析,提出几点关于钢结构厂房在消防设计中应注意的问题。
1、钢结构厂房的特点钢结构厂房建设、安全机械化程度高。
钢构件所用的材料单一,而且是成品,加工简便,机械化程度高,施工周期短。
钢结构厂房自重轻,虽然钢的比重大,但其机械性能很好,可以承受较大负荷,钢结构截面尺寸小,同样荷载时,钢屋架的重量最多不过钢筋混凝土屋架的13或14。
钢结构的重量小,便于运输。
钢结构标准厂房平面布局灵活,建筑面积利用率高。
钢结构厂房灵活多变的车间工艺布置要求和最大限度的空间利用率,同时也能很好的解决厂房的通风、采光、保暖隔热以及屋面排水、生活设施布置、人员疏散等。
2、钢结构厂房的火灾危险性钢结构厂房具有耐火性能低的弱点,在未进行防火处理的情况下,其本身虽然不会起火燃烧,但火灾时,强度会迅速下降,一般结构温度达到350℃、500℃、600℃时,强度分别下降13、12、23。
理论计算显示,在全负荷情况下,钢结构失去静态平衡稳定性的临界温度为500℃左右,而一般火场温度达到800~1000℃,在这样的火场温度下,裸露的钢结构一般在15min左右,就会出现塑性变形,产生局部损坏,造成钢结构整体倒塌失效。
钢结构的特性使必须要对钢结构必须采取措施进行保护。
3、钢结构厂房的防火设计若用没有防火保护的普通建筑用钢作为建筑物承载的主体,一旦发生火灾,则建筑物会迅速坍塌,对人民的生命和财产安全造成严重的损失。
目前,国内的钢结构防火保护时间是按照《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》所规定的建筑结构构件耐火极限来确定的。
一是对钢构件进行耐火保护,使其在火灾时温度升高不超过临界温度,结构在火灾中就能保护稳定性;二是对厂房内部进行有效的防火分区,防止火势向其他区域蔓延、扩散。
钢结构防火设计的探讨作者:缑涛何正波来源:《城市建设理论研究》2013年第06期【摘要】钢结构厂房由于其施工简便、节约经济等优点,在现代工业建筑中已得到广泛应用,但钢结构耐火性能低,使防火设计显得尤为重要。
作者接合工作中遇到的实际问题,通过对钢结构厂房的特点和火灾危险性的分析,提出几点关于钢结构厂房在防火设计与保护的方式。
【关键词】钢结构防火设计保护中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:钢结构建筑与钢筋混凝土结构相比有着强度高、质量轻、塑性和韧性好、工业化程度高、拆迁方便、密封性好等优点,因而在超高、超大工业与民用建筑中使用比较广泛。
然而钢结构也有着自身的缺陷,如耐火性差、耐腐蚀性差等,其中耐火问题显得尤为突出。
因此,钢结构防火问题的研究具有重要的指导意义。
一、钢结构耐火极限及破坏机理钢结构的耐火极限是指构件在标准耐火试验中,从受到火的作用时起,到失去稳定性或完整性或绝热性止,这段抵抗火作用的时间。
耐火极限是划分建筑耐火等级的基础数据,也是进行建筑物防火构造设计和火灾后制定建筑物修复方案的科学依据。
根据傅里叶定律,热流强度q与温度梯度成正比,即q=-(λdT)/dx。
也就是说,当构件表面受热时,由于导热系数λ较大,热可很快传到内部,因而温度梯度dT/dx很小,加之钢构件截面多为薄壁状,表面温度和内部温度相差无几。
因此,可以认为构件内部温度均匀分布,即使构件是非燃烧材料,由于钢材导热性好,局部或表面遭受火灾作用时,将迅速引起整个结构或构件温度急剧升高,构件产生膨胀且强度降低,导致构件降低或完全丧失承载能力。
钢结构在高温下还会产生很大的塑性变形,形成局部破坏,最终造成钢结构建筑整体倒塌。
二、钢结构防火设计方法随着人们对钢结构防火设计认识的不断深化和结构防火计算与设计理论研究的不断深入,钢结构防火设计的方法也在不断发展,可以大致分为以下四个阶段。
1、基于试验的构件防火设计方法这种方法以试验数据为依据,通过进行不同类型构件(梁和柱)在规定荷载分布与标准升温下的耐火试验,确定在采取不同防火措施(如防火涂料)后构件的耐火时间。
建筑钢结构防火设计规范及要点摘要:钢结构具有承载力大,稳定性好,造价低的特点,近几年被广泛的应用于建筑。
将钢结构运用到建筑当中,对建筑结构进行优化,促进建筑整体安全稳定。
但钢结构中也有不足之处。
比如,钢材在长时间高温作用下材料性能,力学性能将逐步下降,一旦出现火灾,钢结构极有可能出现局部不稳定或者整体坍塌等情况,严重威胁到建筑物内部人员的安全。
为此,文章就建筑钢结构防火的设计规范及要点展开分析,以期能够保证指定时间段内建筑的安全与稳定。
关键词:建筑钢结构;防火设计;规范;要点一、火灾作用下钢结构性能分析研究和实践表明:火灾对钢结构物理性能和材料性能都将产生较大的影响。
钢结构建筑遭受火灾时,火源火焰和烟气热作用将使钢结构迅速增温,增温工程将出现温度荷载。
在温度荷载和外力荷载的联合作用下,钢结构将发生位移,变形乃至倒塌,继而导致钢结构失去整体抵抗性和安全性。
研究表明:建筑内部火灾后,钢结构承载性能随钢材温度升高逐渐降低,钢材内部温度达600℃后承载强度降低约2/3。
在实际火灾条件下钢结构建筑内部温度场将连续发生变化,并且这种变化并不均匀。
钢结构在此不均匀空间温度变化作用下建筑结构体系平衡状态发生改变。
空间温度不均使得钢构件内产生附加温度应力导致结构体系稳定性和抗火性迅速降低,使得建筑内结构性降低。
为了增强钢结构在火灾中的稳定性和安全性,需要在钢结构设计和施工中采取一些必要的防火措施来整体增强其耐火性能,使得其具有更高的安全性。
二、建筑钢结构防火设计的标准和要点2.1搞好防火分区在现代钢结构建筑的防火中,如果要尽可能避免大规模火灾事故的突然发生,降低中型火灾的突然发生概率,提高大型火灾现场的火灾疏散速度,我们必须更加重视建筑防火重点区域防火的合理划分和布局,以及挡烟和垂直墙结构的正确设计和布局,这样才能有效控制大、小规模火灾的频繁发生,有效防止和限制大规模火灾的迅速蔓延。
认真做好现场消防区域的设计。
防火区划分前,应尽量使用坚固的防火墙,并在其外墙、彩钢板柱等周围安全设施上方做好防火保温材料。
厂房消防设计专篇标题:厂房消防设计专篇引言概述:厂房消防设计是确保工厂安全运营的重要环节。
合理的消防设计可以有效预防和控制火灾,保护员工和财产安全。
本文将从五个大点出发,详细阐述厂房消防设计的重要性和具体要点。
正文内容:1. 厂房消防设备规划1.1 确定消防设备种类:根据厂房的结构、用途和火灾风险评估,选择适当的消防设备,如灭火器、消防栓、自动喷水灭火系统等。
1.2 设备布局和数量:根据厂房的平面布局和使用要求,合理规划消防设备的布局和数量,确保设备能够覆盖到每一个区域,并满足灭火需求。
2. 厂房消防通道设计2.1 主要通道规划:设计主要通道,确保消防车辆能够顺利进入厂房,并提供足够的空间进行灭火和救援。
2.2 疏散通道规划:合理规划疏散通道,确保员工能够迅速、安全地撤离火灾现场,通道宽度、标识和照明等要符合相关标准。
2.3 防烟措施:考虑到火灾可能产生的浓烟,设计合适的防烟措施,如设置防烟门、防烟窗和防烟排烟系统等。
3. 厂房消防水源规划3.1 消防水池:根据厂房的规模和火灾风险评估,设计合适容量的消防水池,确保消防用水充足。
3.2 消防水管网:规划消防水管网,确保消防水源能够快速供应到各个区域,水管材质和连接方式要符合相关标准。
3.3 消防水泵:选择适当的消防水泵,确保水源能够稳定供应,并具备一定的增压能力。
4. 厂房消防报警系统设计4.1 火灾报警器布局:根据厂房的布局和火灾风险评估,合理布置火灾报警器,确保能够及时发现火灾。
4.2 报警系统联动:设计报警系统与其他设备的联动,如自动喷水灭火系统、疏散指示灯等,提高火灾处置的效率。
4.3 报警系统监控:设置监控中心,实时监测火灾报警系统的状态,及时采取措施应对异常情况。
5. 厂房消防培训与演练5.1 消防培训计划:制定消防培训计划,定期对员工进行消防知识培训,提高员工的火灾应急意识和自救能力。
5.2 消防演练:定期组织消防演练,摹拟火灾场景,让员工熟悉火灾应急逃生程序和使用消防设备的方法。
钢结构厂房消防设计研究
随着科技的不断进步,建筑行业发展十分迅速,在建筑结构上不断实现突破。
钢结构由于施工方便、成本低廉,在工业厂房建筑中得到了广泛应用,但是钢结构厂房的防火性能较差,需要相关单位在设计过程中提高对消防功能的重视,从而保障建筑的安全性和稳定性。
本文对钢结构厂房进行了简单介绍,并探讨了钢结构厂房消防设计相关的内容。
标签:建筑;钢结构;厂房;消防设计
0 引言
近年来,我国工业发展十分迅速,工业生产规模不断扩大,工业建筑逐渐增多,钢结构厂房的设计为工业建筑开辟了新的发展方向。
钢结构厂房的优点在于施工操作简单、施工周期短,能够有效控制建筑成本,同时可以实现结构的大跨度设计,使得厂房造型更加美观。
但是,钢结构材料的耐火性较差,并且在防火分区上具有一定难度,对厂房的火灾问题难以进行及时有效的应对,因此,加强钢结构建筑的防火设计成为工业厂房建筑的重点和难点问题,相关设计人员要充分结合钢结构厂房的特点,积极探索有效措施,提升钢结构厂房的消防能力,保障内部生产安全。
1 钢结构厂房简介
钢结构厂房是一种指以钢材为主要承重骨架的建筑。
钢结构厂房采用单跨、多跨形式,有单层、多层、高层等结构。
大多数钢结构厂房的屋面采用彩钢板,常见的彩钢板有单层彩钢板和夹芯彩钢板,夹芯彩钢板是在两层彩钢板之间以岩棉、聚苯乙烯等为芯材的彩钢板。
钢结构厂房具有明显的优势:一是钢材料强度大,适合承重和跨度较大的构造;二是,钢结构施工较为简单,节省施工成本,缩短施工周期;三是钢结构体系符合绿色环保理念,具有较强的循环利用价值。
钢结构厂房虽然优点很多,符合现代化工厂的发展需求,但是其最大的缺点是耐火性差,火灾扑救比较困难,所以钢结构厂房火灾容易造成大面积蔓延。
火灾中钢结构建筑构件会出现变色、弯曲变形、局部倒塌、大面积倒塌等现象,并且都遵循物理学的力学原理,即倒向失去支撑的方向,对工业生产造成严重的经济损失,同时威胁员工的生命财产安全[1]。
因此,钢结构厂房要加强消防设计,提升整个建筑的防火能力,保障工房内的各项生产活动顺利进行。
2 钢结构厂房的分区防火设计
钢结构厂房在消防设计中设计防火分区,能够在火灾发生时,将火灾控制在一定范围内,组织火灾蔓延,减少经济损失,还能够保护人员安全,具有十分重要的意义。
2.1 防火墙构成的防火分区设计
防火墙的设置能够通过隔离控制阻止火势蔓延,在一般的民用建筑中获得了广泛应用,将其应用于钢结构厂房消防设计中,虽然有一定作用,但是弊端更为明显。
钢结构厂房内部主要是生产机械设备、生产原料以及工业成品,这些物资的摆放严格按照相关的生产流程,方便流水线作业,因此各个工作区域之间具有密切的联系,防火墙的设置在一定程度上会造成生产线的中断,不利于工业产品的生产管理,因此,需要相关设计人员进行全面、综合的分析[2]。
2.2 防火卷帘的防火分区设计
通常而言,大部分民用建筑采用防火卷帘或防火门来实现防火分区的设计,但是在钢结构厂房消防设计中存在一定的不足。
钢结构厂房具有跨度大的特点,采用防火卷帘设计,会增加安装成本,造成资源浪费,同时由于厂房空间较大,防火卷帘难以得到全面、有效的控制,容易产生卡槽等问题。
例如,钢结构厂房中如果设置一个20米宽的防火卷帘,如果出现停电或操作失误问题,由于结构较大,人工难以实现控制,使得火灾得不到有效控制,对员工安全和企业财产造成威胁[2]。
2.3 自动喷水灭火的防火分区设计
自动喷水灭火设计主要是通过大量的水资源来浇灭火灾,需要建立专用消防水池。
钢结构厂房一般空间设计较大,自动喷水灭火面临一定困难。
在钢结构厂房整个车间的各个部位,都需要安装自动喷水灭火装置,扩大防火分区的面积,但是在实际的应用中还具有以下两点问题:一是自动喷灭火系统的相关设计规范规定高度超过8米的建筑不鼓励安装闭式喷头,但我国大部分钢结构厂房高度在8米以上;二是对于一些防火等级较高的建筑难以满足防火分区面积要求,例如丙类三级单层钢结构厂房面积为9000平方米时,自动喷水灭火装置防火分区最高面积为6000平方米,难以满足防火要求[3]。
2.4 独立水幕的防火区设计
在钢结构厂房消防设计中,独立水幕具有良好的应用空间。
独立水幕消防设计的优点在于:与防火墙相比,不用隔离生产流水线,就能够实现防火墙的效果,同时摆脱了厂房跨度的约束,具有良好的隐蔽性,不影响正常的生产活动,并且在火灾发生时能够快速反应,实现钢结构厂房的防火分区工作。
根据现场实际的应用情况分析,独立水幕还是存在一定缺陷:首先,独立水幕在防火过程中需要大量的水源储备,水池造价成本较高;其次,厂房局部发生火灾后,独立水幕进行作业,很可能使得周围的设备受到水流冲击,造成设备损坏,因此,在实际的消防设计中,还需要结合具体情况进行分析。
3 加强钢结构厂房消防设计的措施
3.1 对钢结构喷涂防火材料
在钢结构厂房消防设计中,对钢结构喷涂防火材料,能够起到良好的消防作用。
我国目前钢结构防护涂料包括薄凃型、厚涂型两种,在火灾发生时,防火涂料吸热膨胀发泡,进而发挥隔热效果,表面钢结构受热变形,从而达到良好的防火保护作用,同时还能够起到一定的装饰作用[3]。
钢结构还可以进行外包防火层处理,可以通过现浇成型和表面喷涂两种方法进行外包操作,其中现浇成型主要采用混凝土材料,可以用钢丝网或者钢筋来加强,提高外包层的强度,有效避免混凝土收缩造成的裂缝;表面喷涂法主要是对钢结构进行喷涂石灰水或者石膏砂,在喷涂过程中加入珍珠岩或者石棉,增加强度。
3.2 健全消防安全运行机制
钢结构厂房事项消防功能的关键还在后期的管理,相关企业要加强安全责任制度建设,让各个层级的部门签订安全责任书,明确各个部门的消防责任,并采取有效的奖惩机制,调动员工消防安全工作的积极性和创造性;构建自上而下的安全防火委员会,完善相关的领导部门和辅助部门,不断优化消防工作领导办法,贯彻落实“隐患险于明火,防范胜过救灾”管理理念,发挥领导部门的带头作用,协调好各个部门的消防安全检查工作;针对钢结构厂房内的重点部位,要安排经验丰富、素质过硬、操作熟练的消防人员,加强消防巡检工作,从而构建完备的消防管理组织体系,为企业的安全生产提供可靠保障。
3.3 加强消防安全宣传
预防性消防安全检查工作仅仅依靠消防人员的力量是不够的,还必须加强消防安全宣传,提高钢结构厂房内所有工作人员的消防安全意识。
企业要以激发员工学习热情和工作积极性为根本宗旨,采用丰富灵活、实效性强的宣传形式,提高宣传效果,例如,定期在公告牌上张贴消防安全标语和注意事项,在企业的官网上不定期更新消防安全管理知识,还可以通过建立企业QQ群、微信群进行宣传教育,让消防人员交流工作经验,为其他部门人员提供指导。
企业可以通过案例丰富消防安全宣传内容,通过组织全员经验交流会议,总结和分享本单位或其他单位的防火救灾事件,从中分析经验和教训,让员工切实体会到消防安全检查工作的重要性。
3.4 加大监督检查力度
钢结构厂房还需要提高预防性消防安全检查水平,及时消除安全隐患,避免火灾事故的发生。
首先,坚持“四个结合”,即重点抽查与平时检查相结合、指导性检查与监督性检查相结合、常规性检查与季节性检查相结合、综合治理与专项治理相结合,针对重点消防部位和关键时期提高预防性安全检查力度,提高钢结构厂房的防范和控制火灾的综合能力;其次,坚持“三个参与”,企业要积极主动的参与消防产品的资质审核和质量检测、厂房改造和扩建工程项目审核、重大项目消防安全设计预审等工作中,并加强咨询,提供指导,有效避免和控制先天性火灾隐患。
4 结束语
总而言之,钢结构厂房的消防设计指一项系统而复杂的工作,需要相关单位结合生产企业的实际情况以及厂房的规划需求,进行科学、合理的设计,生产企业也要积极配合做好消防安全管理工作,从而保障钢结构厂房的消防性能。
参考文献
[1] 孙红梅.轻钢结构厂房消防设计探讨[J].现代经济信息,2015(24):290+292.
[2] 熊希.钢结构厂房消防设计若干问题[J].江西建材,2016(15):20+23.
[3] 赵继红.探讨轻钢结构厂房消防设计中的一些问题[J].民营科技,2013(03):303.。