谈钢结构工业厂房的建筑防火设计

浅谈钢结构厂房的防火设计【摘要】：工业项目厂房设计中建筑专业的重点内容之一就是防火设计，从项目前期的方案、初步设计到施工图设计，这也是建筑师、审核人员及施工图审查单位都必须严格遵守的规范。

通过近十年的实际项目经验，本文针对工业厂房防火设计的重点问题及设计中易忽略的问题作几点总结。

【关键词】：工业厂房；建筑设计；防火设计；耐火极限；防火墙中图分类号： tu2 文献标识码： a 文章编号：工程设计中，不同专业执行相应的设计规范，建筑师首要考虑《建筑设计防火规范》，当然，对于一些有特殊要求的建筑物，比如石化企业项目还要遵循《石油化工企业设计防火规范》，石油天然气项目还要遵守《石油天然气工程设计防火规范》等其他相关规范的要求。

接到项目任务书，需要从以下几点来把握防火设计的几个方面：1火灾危险性类别建筑专业应积极与工艺专业根据厂房生产中使用或者产生的物质性质及数量等因素抑或仓库储存物品的火灾危险性共同确定建筑物生产的火灾危险性类别，既该项目是属于甲、乙、丙、丁、戊中的哪一类别。

同时确定建筑的耐火等级，一般工业厂房按二级耐火等级设计的居多。

根据这两条，我们就可以按照防火规范查出相应的防火分区面积及层数。

2 燃烧性能和耐火极限根据《建筑设计防火规范》第3.2.1条，厂房的耐火等级分为一、二、三、四级，不同耐火等级建筑物构件的燃烧性能和耐火极限要求不同，设计必须满足规范要求，同时在选材方面需要注意，例如，防火规范第3.2.2条要求，除了甲、乙类厂房，甲、乙、丙类仓库要求四小时防火墙以外，其他均为三小时防火墙，所以针对这几种厂房和仓库，建筑师就必须根据性价比及不同的防火部位选择相应的材料，同时除了规范第7.1.1条规定外，防火墙应从楼地面基层隔断至板顶底面基层，并且直接设置在建筑物的基础或钢筋混凝土框架、梁等承重结构上，轻质防火墙可不受此限制。

3 防火分区合理划分建筑物的防火分区。

一个建筑物的防火分区，不同的建筑师有不同的划分方法，但是如何合理的划分防火分区就是考验建筑师的水平，同时对每个防火分区的面积应该严格按照防火规范相应条款的要求执行，当然，防火分区的划分应根据建筑物的具体情况来确定。

工业建筑设计防火
工业建筑设计防火是指在工业建筑的设计过程中，采取措施确保建筑
结构、设备和人员的安全，防止火灾的发生和蔓延。

工业建筑的防火设计
首先要考虑建筑材料的选择和施工工艺的合理性，其次是要设置火灾自动
报警和灭火系统，并确保逃生通道的畅通和疏散距离的合理。

在工业建筑的防火设计中，建筑材料的选择和施工工艺的合理性至关
重要。

首先，应选用不燃或难燃的建筑材料。

例如，在工业建筑的外墙和
屋面采用非燃烧材料，如玻璃、金属等，以减少火灾的蔓延。

其次，应注
意建筑材料的耐火性能。

工业建筑应选用具有一定耐火性能的材料，如砖、石、混凝土等。

在施工工艺方面，应遵循防火安全规范和标准，采取合理
的施工措施，确保建筑材料的防火性能。

此外，在工业建筑的防火设计中，还需要确保逃生通道的畅通和疏散
距离的合理。

逃生通道应采用不燃材料，如砖、石、混凝土等，确保能够
承受火灾时的高温和烟雾。

逃生通道的宽度和疏散距离应满足国家标准和
规范的要求，以保证人员能够迅速、安全地疏散。

此外，工业建筑应设置
足够数量的应急疏散标志和疏散指示标志，指导人员疏散的方向和途径。

总之，工业建筑设计防火是保障建筑结构、设备和人员安全的重要措施。

在工业建筑设计的过程中，应采用不燃或难燃的建筑材料，设置火灾
自动报警和灭火系统，并确保逃生通道的畅通和疏散距离的合理。

只有通
过科学合理的防火设计，才能有效预防和控制火灾的发生和蔓延，保障工
业建筑的安全。

钢结构厂房设计常见细节问题及其解决对策钢结构厂房设计常见的细节问题主要涉及到以下几个方面：承重结构、防火问题、温湿度控制、采光和通风、隔音、污水处理等。

下面是对这些问题及其解决对策的详细说明。

一、承重结构问题：1. 梁柱节点的连接问题：连接部位容易产生应力集中，导致节点区域发生变形或裂缝。

解决对策是采用合理的节点设计，如采用剪力板连接，并设置合适的剪力钢板尺寸和数量，增加节点的刚度和强度。

2. 大跨度钢梁的设计：大跨度钢梁容易发生挠度过大的问题，影响厂房的使用安全。

解决对策是合理选择梁的截面形状和尺寸，增加梁的刚度，或者通过增加梁的支撑和加强连接部位，提高整体结构的稳定性。

二、防火问题：1. 防火涂料的选择和施工：钢结构在火灾中容易失去强度，因此需要进行防火处理。

解决对策是选择合适的防火涂料，进行防火处理，确保钢结构在火灾中具有一定的抗火能力。

2. 防火分区的设置：厂房内部可以根据不同的防火要求进行分区，将具有较高的火灾危险性的区域和比较安全的区域进行有效的隔离。

解决对策是根据实际情况合理设置防火分区，并采取相应的防火措施，如设置防火墙、防火门等。

三、温湿度控制：1. 冬季保温问题：钢结构厂房在冬季容易受到气温的影响，导致室内温度过低。

解决对策是在建筑外墙和屋顶采用保温材料，增加建筑的保温性能，并加强室内采暖设备的布置和维护，保持室内舒适的温度。

2. 夏季降温问题：钢结构厂房在夏季容易受到高温的影响，导致室内温度过高。

解决对策是通过增加采光窗和通风设备，增加建筑的通风性能，降低室内温度，并加强室内空调设备的布置和维护，保持室内舒适的温度。

四、采光和通风：1. 采光问题：钢结构厂房拥有大面积的开间，容易导致室内采光不足。

解决对策是通过增加采光窗和采光板，增加室内的自然采光，减少对人工照明的依赖。

2. 通风问题：钢结构厂房在生产过程中会产生大量的废气和热量，需要及时排除。

解决对策是增加通风口和通风设备，增加室内的通风量，保持室内空气的清新和流通。

关于钢结构厂房的建筑防火设计作者：廖志高来源：《今日消防》2020年第09期摘要：在建筑工程建设施工设计中，建筑防火设计是不可缺少的一个部分。

有效的建筑防火设计能够增强建筑项目的质量和安全，特别是对于耐火性不高的钢结构工业厂房而言，提升建筑防火设计至关重要。

笔者结合多年工作经验，深入分析钢结构厂房的建筑防火设计，希望给相关专业人员提供借鉴与参考。

关键词：钢结构厂房;防火设计;耐火性1 引言在当代建筑行业中，钢结构的地位日益提升并且是目前建筑行业的主要结构形式，推动了建筑行业的快速发展。

钢结构具有诸多优点，像承载力强、施工时间短等，奠定了其在行业中的地位。

在平常我们可以看到钢结构广泛运用于巨型、高层建筑中，像环球金融中心、东方明珠等。

但是除了上述优点，其也存在一定缺陷，例如钢结构的耐火性差、人员疏散比较困难[1]。

因此，在对钢结构厂房进行设计的过程中，一定要考虑到防火设计，要使用科学有效的防火策略，防止火灾的发生，从而使钢结构厂房得到更有效和长期的使用，保证人们的生命财产安全。

2 钢结构厂房概述2.1钢材特点钢材作为钢结构厂房中的必备构成材料，有着不同的优缺点。

钢材最大的优势在于其高强度，尤其是跨度大、承载力强的构件。

并且钢材作为一种结构简单、不可燃材料，加工过程简单，可以大批量的加工生产，这能够有效降低钢材生产成本，迅速满足市场需求。

而钢材相对于钢筋混凝土而言，在地震中具有更好的表现并且对环境更加友好，更加绿色环保。

但是钢材也有其不足之处，就是其耐火性比较差。

当发生火灾或者是环境温度升高时，钢材会立刻变形，它的强度和平稳性会急剧下降，造成楼房坍塌。

这最终会造成人员伤亡、财务损坏，损害厂房的经济效益。

对处于无修饰状态的钢材来说，只要所处温度超过500摄氏度，其性能就会遭到破坏和改变。

而厂房被破坏的程度与温度成正比，温度越高，受到的影响越大[2]。

2.2钢结构厂房特点就钢结构厂房来说，其材料具有较高的强度，通常应用于大跨度、大荷载的构件结构。

实用钢结构防火设计方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述钢结构作为一种常见的建筑结构形式，在现代建筑领域得到广泛应用。

然而，由于钢材在高温环境下的特性，如高导热性和低熔点等，使其在火灾中容易受到严重损害。

因此，钢结构防火设计成为保障建筑安全的一个关键环节。

1.2 文章结构本文旨在对实用钢结构防火设计方法进行概述及解释说明。

首先，将介绍几种常见的钢结构防火设计方法，包括防火涂料保护方法、防火石膏板保护方法和散装混凝土防火保护方法。

其次，将解释说明钢结构在防火设计中的重要性，包括钢结构的特点和应用场景、火灾对钢结构的影响和危害性以及钢结构防火设计的目标和原则。

接着，将通过实际案例分析与比较研究来验证不同工程情况下的钢结构防火设计方案，并总结归纳各种方法的优缺点。

最后，将给出本文的主要结论并探讨未来的发展方向与研究重点。

1.3 目的本文旨在全面了解实用钢结构防火设计方法，促进对钢结构在防火安全方面的认识，并为相关领域的专业人士提供一些参考和指导。

通过详细介绍和解释不同的防火设计方法以及其应用场景，以期提高公众对建筑结构防火安全的关注度，减少火灾事故的发生，保障人民生命财产安全。

2. 实用钢结构防火设计方法2.1 防火涂料保护方法防火涂料是一种常用的钢结构防火材料，通过将防火涂料覆盖在钢结构表面来提高其耐火性能。

防火涂料通常由耐高温树脂、无机填充物以及耐燃添加剂组成。

在发生火灾时，防火涂料会产生膨胀并形成保护层，延缓火焰对钢结构的侵害。

其优点包括施工简单方便、效果显著以及经济实惠等。

2.2 防火石膏板保护方法防火石膏板也是一种常见的钢结构防火材料，可通过将石膏板安装在钢结构表面来实现防火目的。

石膏板具有良好的隔热性能和适度的强度，且不易受潮、老化或氧化。

在发生火灾时，石膏板会吸收和扩散热量，并形成一个保护层来减缓钢结构的升温速度。

2.3 散装混凝土防火保护方法散装混凝土是一种常用的被动防火保护方法，通过在钢结构表面喷涂混凝土或利用预制混凝土板进行覆盖来实现防火目的。

钢结构设计中的防火要求钢结构在建筑领域中的应用日益广泛，它具有优良的抗压性能、高耐久性和良好的可塑性。

然而，与此同时，钢结构对于火灾的抵抗能力相对较差，因此，在钢结构设计中，防火要求成为一项至关重要的考虑因素。

1. 防火涂料和防火涂料系统防火涂料是常见的一种钢结构防火措施。

它的作用是在钢结构表面形成一层隔热膜，以防止火灾时高温炽热的气体和火焰直接接触钢材，从而延缓结构的受损速度。

防火涂料还能提供较长时间的耐火保护。

此外，防火涂料还可用于保护钢构件的外观，并提高其耐腐蚀能力。

防火涂料系统是由基层涂料、中层涂料和面层涂料组成的多层涂料系统。

这个系统可以根据具体的场所和需求进行灵活配置。

其中，基层涂料负责提供附着力和抗腐蚀保护，中层涂料具有更高的隔热性能，而面层涂料则能提供更好的耐磨性。

2. 钢结构的被动防火保护被动防火保护是另一种常见的防火措施。

它通过在钢结构中嵌入或附着防火材料，如防火板、防火石棉板或防火砂浆等，来提供良好的隔热性能。

对于大型钢结构，如高层建筑或工业厂房，常使用钢结构防火涂料和被动防火保护相结合的方式。

这样可以最大限度地提高钢结构在火灾中的抗热能力，并延长结构的耐火时间。

3. 钢结构的防火隔离在设计和建造中，钢结构应与其他易燃材料进行有效的隔离。

这是为了防止火灾蔓延，并提供足够的时间来疏散人员和进行救援。

在实践中，这通常通过将钢结构与其他建筑元素分隔开来实现，如使用防火墙、防火带或防火隔离区域。

这样可以有效地限制火灾的蔓延，并保护钢结构的安全。

4. 防火审查和测试在钢结构设计的每个阶段，防火要求都应得到严格的审查和测试。

这包括确定结构所需的耐火时间、防火涂料的性能要求以及其他相关的防火安全指标。

防火审查需要考虑建筑物的用途、人员密度、火灾危险性等因素。

同时，对建筑材料和防火措施的性能也需要进行实验室或现场测试，以确保其符合相关的防火标准和规范。

总结：钢结构设计中的防火要求是确保建筑物及其内部人员在火灾时得到保护的重要环节。

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。

钢结构防火设计规范
钢结构防火设计规范
自2015年5月1日起，《建筑设计防火规范》GB-2014正式实施，废止了原有的《建筑设计防火规范》GB-2006和《高层民用建筑设计防火规范》。

这本规范统一了对建筑防火的要求。

耐火极限是指在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间，用小时表示。

对于无保护层的钢梁和钢柱，耐火极限为0.25H，即15分钟。

厂房（仓库）的火灾危险性可以根据生产过程或储存物品的火灾危险性由高到低分为甲、乙、丙、丁、戊类。

厂房（仓库）的耐火等级也可以由高到低分为一、二、三、四级。

针对厂房（仓库）的防火设计，规范中有以下通用规定：当厂房（仓库）的耐火等级为二级时，柱、梁的耐火极限应分
别不低于2.5H和1.5H，檩条（属屋顶承重构件）的耐火极限要求为1.0H。

对于一、二级耐火等级的单层厂房（仓库）的柱，其耐火极限可以降低0.50H（多层柱仍为2.5H）。

因此，耐火等级为二级的单层钢结构厂房（仓库）的柱、梁（门式刚架结构的梁可归为屋顶承重构件）、檩条的耐火极限要求分别为：柱2H、梁1H、檩条1H。

如果厂房采用混凝土主体结构加钢结构屋盖，钢结构屋盖的梁、支撑、檩条等可以视为屋顶承重构件。

新规范取消了原规范中丁、戊类厂房可以不采取防火保护措施的规定。

这意味着所有的钢结构建筑都必须涂刷防火涂料或采取其他防火保护措施。

此外，规范还规定了金属夹芯板应全部采用岩棉等不燃芯材。

钢结构厂房的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。

浅谈钢结构建筑中墙梁、檩条的防火措施钢结构作为继木结构、钢筋混凝土结构之后的又一重要的结构形式被广泛用于大跨度空间设计和工业厂房设计中。

但是，钢铁材料的防火性能较差，实验证明，钢加热后的强度将会很快下降。

在满载的情况下，正常的施工钢加热300℃后，刚体的力量开始急剧下降，其各种力学性能如屈服强度和弹性模量、抗压能力和负载能力将显著降低。

因此，在建设项目中，必须注意钢结构的防火工作，这样才能保证钢结构建筑的安全性和耐久性，减少事故的发生。

其中，对主体钢结构（如钢柱、钢梁、屋顶承重构件等）的耐火等级的规定在规范中已经很明确，但是对压型金属板复合墙体、夹芯板复合墙体中的墙梁的耐火等级，或压型金属板复合屋面中的檩条并无明确要求，故而无法得知此类构件所需要达到的耐火极限以及具体的防火保护措施。

本文主要探讨的就是此类构件在某些特定情况下的防火措施。

2 规范中对此类构件的耐火极限的定义在GB50016-2014中，表3.2.1中对建筑物构件在不同耐火等级下都做出详细的耐火极限要求，其中均未提及檩条、墙梁归属于哪类构件，故无法明确定义其耐火极限。

在CECS 200:2006中2.1.9条，对屋盖承重构件做出了明确的定义：“用于承受屋面荷载的主要结构构件。

例如，组成屋盖网架、网壳、桁架的构件和屋面梁、支撑等。

屋面檩条一般不当做屋盖承重构件，但当檩条同时起屋盖结构系统的支撑作用时，则应当做屋盖承重构件。

”由此可见，一般情况下，屋面檩条并不属于承重构件。

由于墙梁在墙体系统中和檩条在屋面系统中起到的作用类似，应均不属于承重构件，故我们称之为次要结构件。

而在美国消防协会出版的NFPA 5000《建筑结构和安全》中，37.4.3条“MCM shall not reduce the required fire resistance rating of the exterior wall to which the MCM are attached.”MCM是指复合金属材料，虽然更多的情况是指附加在外墙上的复合金属装饰板，但是这条规范也指出了一点，即是附加在外墙中的金属构件不能减少或降低该墙体本应达到的耐火极限，屋面也理应同理。