钢结构厂房的消防设计
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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。
钢铁冶金企业钢结构厂房的防火设计要求【摘要】文章围绕着钢铁冶金企业钢结构厂房的防火设计问题,首先介绍了钢铁冶金企业钢结构厂房的特点,其次分析了我国钢铁冶金企业钢结构厂房防火设计存在问题,最后结合《钢铁冶金企业设计防火规范》,对钢结构厂房的防火设计的要求等问题进行了分析。
【关键词】钢铁冶金企业;钢结构厂房;防火设计中图分类号:u298文献标识码: a 文章编号:引言随着我国经济建设的迅猛发展,企业生产用房日趋大型化,而钢结构骨架建造的厂房,以强度高、自重轻、跨度大、吊装施工方便和建设时间短等优点越来越被广大厂家所采用。
但这些大型钢结构厂房的建设却对火灾扑救提出了新的课题。
钢材虽然是一种不燃建筑材料,其耐火性能却是很差的。
由于钢材的导热系数大,比热小,在未进行防火处理的情况下,其本身虽然不会起火燃烧,但在火灾高温作用下,其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低。
而未加保护的钢结构在火灾温度的作用下,只需约15min,自身温度就可达到540℃以上,屈服点抗压强度、弹性模量以及承载能力等都迅速下降;达到600℃时,强度几乎等于零。
因此,在纵向压力和横向压力作用下,钢结构不可避免的扭曲变形,垮塌毁坏。
因此,做好钢结构厂房的防火设计相当重要。
1 钢铁冶金企业钢结构厂房的特点近年来,我国钢铁冶金行业迅猛发展,钢结构建筑结构形式以其自重轻、强度高、施工周期短等优势,广泛应用于钢铁冶金行业的大型厂房及各类建(构)筑物中。
目前,钢铁冶金企业中采用钢结构的建(构)筑物主要有主厂房、炼钢炼铁平台、干煤棚、运煤栈桥等。
钢铁冶金企业钢结构厂房具有以下特点:1.1 面积大,跨度大,高度高如上海宝钢集团的某大型厂房和一些特种构筑物都采用钢结构,其一、二期工程钢结构建筑面积就达105万m2,有的厂房面积达22.4万m2;无缝钢管厂跨度和柱距最大48 m,最多的连跨为8跨;有的车间柱高50 m。
1.2厂房内存在大量生产性热源如高温铁水、铁块等,而且在生产中大量使用电气设备和加温工序,同时也存储、使用各类可燃物。
厂房内的二次钢构的防火要求1. 引言1.1 厂房内二次钢构的重要性厂房内的二次钢构是指在主体钢结构搭建完成后的次要钢构件,其重要性不可忽视。
二次钢构在厂房建筑中承担着承重、支撑、分隔等重要功能,是保证整个建筑物结构安全稳定的关键组成部分。
二次钢构可以有效增加建筑物的承重能力,支撑起建筑物的整体结构。
它们承担着墙体、屋面、天花板等构件的承重作用,确保建筑物在承受外部荷载时不会发生倒塌。
二次钢构还可以提高建筑物的稳定性和抗震性,使建筑物在恶劣环境下具备更强的抗灾能力。
二次钢构在厂房建筑中还具有重要的分隔功能。
它们可以将建筑物内部空间划分为不同功能区域,避免火灾或其他意外事件蔓延和扩大范围。
通过合理设置二次钢构,可以有效管理和控制建筑物内部的各类活动,提高建筑物的安全性和效率。
厂房内的二次钢构扮演着不可或缺的角色,它们不仅是建筑物的重要支撑体系,更是保障建筑物安全可靠运行的基础。
对二次钢构的防火要求至关重要,只有严格执行相关要求,才能有效减少火灾风险,最大限度地保护人员和财产的安全。
1.2 防火要求的必要性防火要求的必要性在厂房内二次钢构中至关重要。
随着工业生产的发展,厂房内的二次钢构承担着越来越重要的功能,但同时也面临着更多的火灾风险。
如果没有严格的防火要求,一旦火灾发生,将会给厂房内的人员和财产带来极大的损失。
防火要求可以保证厂房内的二次钢构在火灾发生时具备足够的抗火能力,从而延缓火势蔓延的速度,为人员疏散争取宝贵的时间。
防火要求可以减少火灾爆发的可能性,通过规范的防火措施和设施,有效地避免火灾事故的发生,保障厂房内的安全生产。
严格执行防火要求还可以提高厂房内人员对火灾的防范意识,促使他们在日常工作中更加重视火灾防控工作。
通过加强防火意识,可以有效地减少火灾事故的发生,最大限度地保护人员和财产的安全。
防火要求的必要性不言而喻。
只有严格执行防火要求,才能有效地降低火灾风险,保障厂房内的安全和稳定运行。
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。
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是工程项目的重要环节,设计中常常会出现一些细节问题,需要及时解决。
本文将就钢结构厂房设计中常见的细节问题及其解决对策进行探讨。
1. 接缝问题:在钢结构厂房的搭建过程中,常会出现接缝不平、接缝宽度不一致等现象。
这可能导致结构不稳定,影响工厂的使用寿命。
解决对策是在设计初期就要充分考虑接缝问题,将关键部位的接缝设置为精确的尺寸,确保接缝完全贴合。
2. 防腐问题:由于厂房通常处于高湿度的环境中,钢材容易出现腐蚀现象,从而影响工厂的使用寿命。
解决对策是在设计过程中选择合适的防腐措施,如喷涂防腐漆、热浸镀锌等,以延长钢结构的使用寿命。
3. 隔热问题:钢结构在高温环境中易导热,造成厂房内温度过高。
解决对策是在设计过程中考虑隔热措施,如在钢结构外墙上加装隔热层,选择具有良好保温效果的材料,如聚苯乙烯板、岩棉板等,以提高厂房的隔热性能。
4. 风荷载问题:钢结构厂房常常面对强风荷载的挑战,如果没有正确预估和应对风荷载,可能导致厂房结构不稳定,甚至倒塌。
解决对策是在设计过程中准确评估厂房所面临的风荷载,合理选择材料和结构形式,确保钢结构的抗风能力。
5. 地基问题:合理的地基设计对钢结构厂房的安全使用非常重要。
如果地基设计不合理,可能导致厂房下沉、倾斜等问题。
解决对策是在设计过程中充分考虑地基的承载能力和稳定性,进行必要的地质勘探和地基改良,确保厂房地基的安全性。
6. 排水问题:钢结构厂房设计中通常需要考虑排水问题,以防止厂房内出现积水导致设备损坏。
解决对策是在设计过程中合理设置排水系统,如排水沟、雨水管道等,确保及时排除雨水和污水。
7. 消防问题:钢结构厂房属于重点防火建筑物,若在设计中忽略消防要求,可能给企业带来严重的安全隐患。
解决对策是在设计过程中遵守消防法规,合理设置防火分区、防火墙、疏散通道等,确保厂房具备良好的消防安全性能。
钢结构厂房设计中常见的细节问题包括接缝问题、防腐问题、隔热问题、风荷载问题、地基问题、排水问题和消防问题。
钢结构厂房消防工程方案一、建筑概况钢结构厂房是工业园区的重要组成部分,一般用于生产、加工、仓储等用途。
由于其工艺设备众多、电气设备繁杂、易燃易爆物品较多,因此,对其消防安全要求较高。
本方案针对钢结构厂房的特点,设计了相应的消防工程方案,以确保厂房内人员和财产的安全。
二、火灾风险分析1. 厂房内常见的火灾风险包括电气设备故障、焊接作业、易燃易爆物品存放等。
由于厂房的特殊性,火灾一旦发生,后果将会十分严重。
2. 钢结构厂房通常分为生产区、仓储区、办公区等,因此同时存在多种火灾风险。
3. 厂房内通常有大量的设备和货物,火灾发生后不易疏散,可能导致人员伤亡。
三、消防设施及设备设计1. 布局设计:根据厂房的实际情况,合理布置各种消防设施和设备,确保全面覆盖。
2. 消火器:在厂房各个区域设置消防器材,包括干粉灭火器、二氧化碳灭火器等。
3. 消防水系统:设置消防水泵、消防水箱,并在厂房各个区域设置消火栓和喷淋系统。
4. 独立烟感、火灾自动报警系统:在厂房内设置多个烟感探测器,并设置联动火灾自动报警系统,一旦发现火灾,及时报警。
5. 独立排烟系统:钢结构厂房通常有较大的空间,因此需设置排烟系统,确保火灾发生时排烟畅通。
6. 应急照明和疏散指示标志:设置足够数量的应急照明和疏散指示标志,以便在火灾发生时及时疏散人员。
7. 防火间距及分区防火:对厂房内设备、货物进行合理分区布局并设置防火墙,以减小火灾蔓延的范围。
8. 电气设备安全防护:对厂房内的电气设备进行防火处理,确保其处于安全状态。
四、应急预案及培训1. 编制应急预案:组织消防专家和厂房管理人员,共同制定应急预案,包括突发火灾的应急处理流程、疏散逃生路线、应急联络人等内容。
2. 组织应急演练:定期组织厂房内员工进行应急演练,提高员工对火灾的应急处理能力。
3. 培训消防知识:定期组织员工参加消防知识培训,提高员工的消防安全意识。
五、维护保养及检查1. 定期维护计划:制定定期的维护保养计划,对消防设施和设备进行定期检查,保证其处于正常工作状态。
项目名称:XX钢结构厂房消防安装工程项目地点:XX市XX区XX街道建设单位:XX公司施工单位:XX建筑安装有限公司二、施工内容1. 消防给水系统安装:包括消防水池、消防水泵、消防水箱、消防管道、消防阀门、消防喷淋头等。
2. 消防报警系统安装:包括火灾报警控制器、探测器、手动报警按钮、声光报警器、消防广播系统等。
3. 消防疏散指示系统安装:包括疏散指示标志、应急照明灯具、疏散指示灯等。
4. 消防设备电源系统安装:包括消防设备配电箱、电缆、插座等。
三、施工方案1. 施工准备(1)组织施工队伍,明确施工任务和责任;(2)编制详细的施工方案,包括施工进度、质量要求、安全措施等;(3)采购施工所需材料、设备,确保质量合格;(4)办理相关施工手续,确保合法合规。
2. 施工方法(1)消防给水系统安装1)按照设计图纸要求,确定消防水池、消防水泵、消防水箱等设备的位置和安装方式;2)安装消防管道,注意管道的坡度、标高和间距,确保管道安装平整、牢固;3)安装消防阀门,确保阀门开启灵活,密封性能良好;4)安装消防喷淋头,注意喷淋头的间距和高度,确保喷淋效果。
(2)消防报警系统安装1)按照设计图纸要求,确定火灾报警控制器、探测器、手动报警按钮等设备的位置和安装方式;2)安装探测器,注意探测器的安装高度和间距,确保探测器能够覆盖整个保护区域;3)安装手动报警按钮,确保按钮安装牢固,易于操作;4)安装声光报警器,确保报警器能够发出清晰、响亮的报警声;5)安装消防广播系统,确保广播声音清晰、稳定。
(3)消防疏散指示系统安装1)按照设计图纸要求,确定疏散指示标志、应急照明灯具、疏散指示灯等设备的位置和安装方式;2)安装疏散指示标志,确保标志清晰、醒目,便于人员识别;3)安装应急照明灯具,确保灯具亮度和寿命符合要求;4)安装疏散指示灯,确保灯光均匀、稳定。
(4)消防设备电源系统安装1)按照设计图纸要求,确定消防设备配电箱、电缆、插座等设备的位置和安装方式;2)安装消防设备配电箱,确保配电箱安装牢固、接线正确;3)安装电缆和插座,确保电缆敷设整齐、插座安装牢固。
钢结构防火设计规范
第一:规范的效力
从2015年5月1日起,《建筑设计防火规范》GB50016-2014正式施行,原《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《高层民用建筑设计防火规范》同时废止。
自此,通过一本规范统一了对建筑防火的要求。
第二:耐火极限的定义
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。
钢梁、钢柱在无保护层的情况下,耐火极限为0.25H,即15分钟。
第三:厂房(仓库)的火灾危险性与耐火等级
厂房(仓库)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)的耐火等级由高到低分为一、二、三、四级。
第四:厂房(仓库)的相关规定
A、通用规定
厂房(仓库)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。
一、二级耐火等级的单层厂房(仓库)的柱,其耐火极限可降低0.50H(多层柱仍为2.5H)。
即: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。
当厂房采用混凝土主体结构加钢结构屋盖时,钢结构屋盖的梁、支撑、檩条等均可以视为屋顶承重构件。
B、新规范对钢结构建筑的重要规定
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。
金属夹芯板应全部采用岩棉等不燃芯材。
单层卷材柔性防水屋面,其保温层仅能采用不燃材料如岩棉。
丙类钢结构厂房防火涂料设计要求一、背景介绍1.1 公司简介我公司是一家专业生产钢结构厂房的企业,具有多年的行业经验和技术实力。
1.2 防火涂料的重要性钢结构厂房是现代工业建筑中常见的一种结构形式,其材料以钢为主要构成,因此在设计中需要考虑防火安全问题。
防火涂料作为一种重要的 pass 保护材料,可以起到在火灾中保护钢结构的作用,减缓火势蔓延和减少财产损失。
二、设计要求2.1 火险等级要求根据丙类钢结构厂房的特点和使用环境,防火涂料必须符合相关国家标准并达到相应的火险等级要求,以确保在火灾发生时有足够的安全防护能力。
2.2 耐高温性能防火涂料应具备良好的耐高温性能,能够在特殊高温环境下保持稳定的物理和化学性能,防止结构材料在高温作用下失效。
2.3 耐久性能防火涂料应具备较好的耐久性能,能够长期保持其防火效果,不易受外界环境影响而减弱其防护功能。
2.4 施工方便性防火涂料的施工过程应简便快捷,不影响工期和工程进度,且能够保证施工质量和效果。
三、设计概要3.1 选材标准选用的防火涂料必须符合国家标准,具备正规的生产资质和产品检测报告,确保材料的质量和可靠性。
3.2 防火涂料厚度根据厂房结构的材料和设计要求,确定防火涂料的涂刷厚度,以保证其在实际使用中达到预期效果。
3.3 接头处理防火涂料施工过程中,对接头、螺栓等细节部位要求严格,确保细节处理的完好性,以保证防火效果。
3.4 施工环境防火涂料施工环境要求整洁干净,避免灰尘、水汽对施工效果的影响,保证施工时的粘结质量。
四、设计实施4.1 设计交底进行防火涂料设计前,需要对工程相关人员进行设计交底,明确设计要求和实施标准,确保施工人员对设计要求的理解和认识。
4.2 材料采购根据设计要求,进行防火涂料的材料采购工作,选择质量可靠、持续稳定供货的厂家进行合作。
4.3 施工监管在施工过程中,对防火涂料施工进行严格的监管和检查,确保施工质量和合格度。
同时要求施工单位做好施工记录,以备查验。
钢结构的火灾安全设计钢结构在现代建筑中应用广泛,其具有高强度、轻量化、耐久性等优点,但在火灾发生时,其安全性也受到考验。
因此,针对钢结构的火灾安全设计显得尤为重要。
本文将从材料选用、结构防护、灭火系统等方面探讨钢结构的火灾安全设计。
一、材料选用在钢结构的火灾安全设计中,首要考虑的是材料的阻燃性能。
一般情况下,进行钢结构设计时,会选择抗火性能良好的阻燃钢材。
这些钢材可以抵御高温并延缓火势蔓延。
同时,对于柱、梁等重要构件,可以采用带有防火涂料或防火板的钢材进行加固,以提高其抵抗火灾侵蚀的能力。
二、结构防护钢结构的结构防护是保证其在火灾中不坍塌的重要措施之一。
常用的结构防护方法有以下几种:1. 防火涂料:在钢结构表面施加一层特殊的防火涂料,以提高钢材的抗高温能力。
这种方法简便易行,能有效保护钢结构在火灾中的耐火性能。
2. 防火板材:将防火板材覆盖在钢结构表面,形成一层防火屏障,以延缓火势蔓延。
防火板材种类繁多,可以根据具体需求进行选择。
3. 火焰喷淋系统:将火焰喷淋系统安装在钢结构附近,一旦发生火灾,喷淋系统会立即自动启动并喷洒水雾,以冷却钢结构并抑制火势蔓延。
三、灭火系统钢结构的火灾安全设计还需要灭火系统的配合。
常见的灭火系统有以下几种:1. 自动喷水灭火系统:将自动喷水灭火系统安装在钢结构的周围及重点区域,一旦被火焰触动,系统会自动喷水进行灭火。
在火灾初期,喷水系统能够有效控制火势的蔓延。
2. 消防泡沫系统:针对易燃液体或油类产品储存区域,可以设置消防泡沫系统,以形成一层泡沫覆盖物,有效隔绝氧气供应,达到灭火的效果。
3. 气体灭火系统:适用于机房、电气控制室等场所。
通过高压气体喷射,将氧气浓度降低至不支持燃烧,有效灭火并保护钢结构。
总结:钢结构的火灾安全设计是一项非常重要的任务,需要综合考虑材料、结构防护和灭火系统等因素。
材料选用和结构防护是防止钢结构在火灾中坍塌的关键,而灭火系统则是保护钢结构免受火势侵袭的重要手段。
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。
不过对于现代轻钢结构厂房的大跨度、大空间来说,防火分区的设置具有一定难度。
用防火墙将厂房分隔不是非常可行的。
不仅因为厂房大空间被分割后影响其通透性,而且从生产工艺的连续性要求心以及厂房内物流组织的;顷畅性来说,也是不太可行的。
若从生产管理的角度看,有些建设方也不会接受这样的方案。
那么可以使用防火门、防火卷帘等来划分防火分区。
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。
可面对大跨度的轻钢厂房(经常采用13~36m跨),就很难实现。
这不仅因为没有如此跨度的卷帘,而且这样大的跨度,在收放时很难控制,容易卡在滑槽里。
所以利用防火门、防火卷帘进行防火分区也不是十分可行的。
还可以利用自动喷水灭火划分防火分区,既然《建筑设计防火规范》规定,设自动喷水灭火装置的建筑,每层最大防火分区面积允许增加1倍。
首先,根据《自动喷水灭火系统设计规范》,高度超过8m的大空间建筑物,安装自动喷水灭火系统的作用不大,而单层轻钢结构厂房的高度一般都超过8m,其次,虽安装自动喷水灭火系统后,防火分区允许面积扩大1倍也无法覆盖全厂房。
所以此方法不完全可行。
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。
防火水幕带宜采用喷雾型喷头,也可采用雨淋式水幕喷头。
水幕喷头的排列不应少于3排,防火水幕带形成的水幕宽度不宜小于5m,流量2L/(s-m)。
这种分隔方式灵活,不像防火墙要把车间截断,也没有大跨度防火卷帘的麻烦,理论上多大跨度都可以。
在正常生产时,就好象它不存在,一旦有火灾需要防火分隔时,它可以立即实现有效分隔。
但独立水幕作防火分隔也不是完美解决方案:1)需水量大。
2)厂房内发生火灾开始往往是局部的,只需几个灭火器就能解决问题,可此时若启动水幕,会对生产设备造成破坏,由此造成的损失比局部火灾的损失更大。
因此需严格控制水幕的启动时机,防止误动,所以设计时采用人工手动启动更合适。
3)有效维护麻烦,无法试水检验水幕系统的可靠性。
目前,保护钢结构厂房最常用的方法是在其表面涂覆钢结构防火涂料,发生火灾时它作为耐火隔热保护层,有效地提高钢构件的耐火极限,满足现行国家规范的要求。
涂覆钢结构防火涂料作为防火保护的一种手段,不但具有很高的防火效率,而且使用十分方便,施工不受钢结构几何形状的限制,且一般不需要辅助设施,有广泛的适用性。
按照防火机理,可将其分为隔热型防火涂料和膨胀型钢结构防火涂料两大类。
目前膨胀型钢结构防火涂料已经被成功应用于各类工业及民用建筑中的钢结构防火保护,它在我国的研究及应用中虽然起步较晚,但却十分活跃和迅速,并正向超薄型、低污染、高性能、装饰性好等多功能方向发展。
总之,在现代工业厂房中大量采用钢结构,目前钢结构工业厂房的耐火保护和防火分区存在各方法,我们仍需在工作中不断探索和研究,以便更好为钢结构厂房在现代工业应用中做出更好的服务意见轻质钢结构厂房消防设计轻钢结构建筑作工业厂房具有较多的优点,如建设周期短、造价低、可作大跨度、造型美观、现代感强等,因此在现代工厂设计中得到越来越多的采用。
然而,轻钢结构建筑耐火等级较低,大空间、大跨度厂房对防火分区又提出新的要求,这些问题有的可以采取技术措施解决,有的还没有完美的解决方案。
现根据本人的设计实践,就上述设计问题进行初步探讨:一、轻钢结构工业厂房的耐火等级轻钢结构厂房的承重构件一般为钢柱、网架,建筑外表面覆以彩色铝锌钢板或镀铝锌钢板等。
根据<<建筑设计防火规范>>,其柱、梁的耐火时间均为0.25~0.5小时,建筑物的耐火等级仅为四级(耐火等级较低)。
以我院经常设计的中密度纤维板厂或家具厂单层轻钢结构厂房为例,其生产类别为丙类,规范要求的最低耐火等级为三级,这样,轻钢结构厂房就不够资格作丙类厂房。
解决的方法,可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔热涂料或2厘米厚的L Y防火隔热涂料保护层,其耐火时间可达1.5~2.3小时,这样,建筑物的耐火等级可按三级考虑,满足规范要求,但应注意,应要求轻钢结构厂家在作结构计算时考虑防火涂层的重量。
二、轻钢结构工业厂房的防火分区现代工业要求的厂房常是大空间、大跨度、通透的。
为有效的把火灾控制在较小范围内,<<建筑设计防火规范>>要求在建筑物内划分防火分区,并明文规定了各级防火分区的最大允许面积。
现轻钢厂房的占地面积通常较大,如中密度纤维板厂主车间的建筑面积一般都超过5000平方米,而规范允许的分区面积为3000平方米(生产类别为丙类,采取防火涂层保护后,耐火等级按三级考虑),因此应作应做防火分区的分隔。
防火分区在普通民用建筑中较易实现,如在门、厅、楼梯等处采取一些技术措施,用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以较好的解决,若建筑内设有自动喷水灭火设备,每层最大允许建筑面积还可增加一倍。
但若试图把这些技术措施平移到大面积的轻钢结构厂房,就会遇到问题。
1、防火墙与防火分区因成套设备生产线的工艺要求,不可能用防火墙把厂房一分两半,这样截断了连贯的生产线设备,也不利于物料及半成品、成品的运输。
而且,从生产管理的角度,业主也不会接受这样的方案。
2、防火卷帘与防火分区民用建筑中通用的防火门与防火卷帘,在面对大跨度的轻钢厂房时,也不很合适。
如某刨花板车间,单跨达36米,如何定制这样大跨度的防火卷帘呢,这样的卷帘,因跨度太大,在收放时很难控制,容易卡在滑槽里,且造价又高,工程实践中极少见(我没遇过)。
3、自动喷水灭火与防火分区能否在整个车间设自动喷水灭火装置,使允许的防火分区面积增加一倍,从而满足规范要求呢。
这有两个问题:(1)、单层轻钢结构车间的高度大多远超过8米,而根据<<自动喷灭火系统设计规范>>第4.3.2条,超过8米的大空间建筑物,安装闭式喷头的作用就不大了。
(2)、有的丙类三级单层轻钢车间面积达9000平方米,需分三个防火分区,若全车间安装自喷,则防火分区允许面积虽扩大一倍,但仍然不够(安装自喷后,防火分区的允许面积从3000平方米扩大到6000平方米,但仍小于9000平方米)。
4、独立水幕与防火分区用独立的水幕作防火分隔,是我院经常采用的方案,作一条防火水幕带,区域宽5米,流量2升/秒米。
这种分隔方式很灵活,不像防火墙要把车间截成两半,也没有大跨度防火卷帘的麻烦,理论上多大的跨度都行,一般正常生产时,就好像它不存在,一旦有火灾需要防火分隔时,它可以立即实现有效分隔。
但是,单独水幕作防火分隔也有三大难题:(1)、需水量太大,水池造价高。
仍以跨度36米计算,水幕供水量为2升/秒米,按消防历时2小时考虑,则水幕贮水量应为518立方米,再加上室内外消火栓的贮水量,则消防水池的造价较高。
(2)、水幕启动时,大量的水突然喷泄而下,会对昂贵的生产设备造成较大的损失。
如果车间内发生了局部较小的火灾,几支灭火器加一支水枪就能解决,此时冒然启动水幕防火分隔,则也许水幕的大水造成的损失会比局部火灾的损失更大。
因此需严格掌握水幕的启动时机。
它只适于火势烧了半个车间,并有蔓延之势时启动。
为防止误动作造成损失,我院设计的车间水幕,大多采用人工手动启动,因为通常只依靠几个闭式喷头来启动水幕的方式在这里不可靠。
(3)、有效维护麻烦,没有办法试水,来检验水幕系统可靠性。
理论上,如果车间建造安装时,先安装消防设施,再安装生产设备,则有机会在水幕安装完毕,但生产设备还末安装时,让水幕试水。
但是,在工程实践中,为早日投产,大多把生产设备当作第一重要,一到货立即安装,消防设施都排在了后面。
那么,在水幕安装完毕后,大家将永不知道它的实际喷水情况如何(除非发生大火灾,才有机会一试),但如果平时无法试水维护,在关键时刻水幕工作不正常怎么办。
试水的问题只好在技术上近似解决,在设计时,消防泵房水幕泵的出水管上可设试水管及试水阀门,利于平时检验水幕泵的工作状态。
但车间上方的水幕管与水幕喷头是否阻塞,喷水是否均匀,就无法测试了。
5、另类解决方案对于防火分区,还有一个另类解决方案,这里提出来,看各位同行有什么看法。
根据<<建筑设计防火规范>>第3.3.1条,四级耐火等级厂房之间的防火间距为18米,依此类推,如在生产类别为丙类,耐火等级为三级的轻钢结构单层厂房内部设一区域宽18米的防火隔离带,在隔离带里没有可燃物,理论上,是否可看作有效的防火分隔呢?实际设计中,可以控制隔离带里可以没有堆放生产原料、半成品等可燃物,但肯定有生产线的设备,而设备的橡胶传送带是可燃的,传送带上的原料或半成品也是可燃的,不过,传送带可以在有火灾时停下来,可燃物不多,一支水枪可有效封锁,那么,上述的这样一个隔离带究竟算不算防火分区的有效分隔呢。