鋼結構廠房消防設計總結

鋼結構廠房消防設計總結

鋼結構體系廠房是指由維護、墻體及隔斷結構與鋼管架支承結構共同組成的廠房體系。這種結構體系與傳統(tǒng)結構體系相比具有較大優(yōu)勢：

1、由于采用了輕型屋頂及墻體結構，而且其支撐鋼結構的材料強度高，用料省，體型小，所以自重較輕。結構重量輕減少了運輸和吊裝費用，基礎負載也相應減少,減低了基礎造價。

2、由于鋼材強度高，房屋自重輕，故以鋼骨架作支承結構時,可建造開間、進深較大的房屋，而且所需構件的截面小，在相同建筑面積下的建筑空間利用率增加5％-7％。

3、鋼結構具有良好的延性,抗震性能好且受損輕，而且由于鋼材便于加工,災后容易修復。

4、鋼結構除基礎外,構件全部由專業(yè)工廠標準化生產(chǎn),建筑質量容易保證；工業(yè)化程度高，施工速度快，施工周期比傳統(tǒng)建筑可縮短一半；各部件運抵現(xiàn)場組裝，施工現(xiàn)場文明,現(xiàn)場濕作業(yè)少，噪聲粉塵和建筑垃圾也少；施工作業(yè)受天氣及季節(jié)影響較少,并且可以工廠制作與現(xiàn)場安裝平行進行，甚至一些標準化的廠房體系，可以隨訂貨，隨建造,大大縮短建造周期和資金占用時間。

5、環(huán)境破壞及污染少，改建和拆遷容易，材料的回收和再生利用率高。

隨著我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，鋼材產(chǎn)量和質量持續(xù)提高，價格逐步下降，鋼結構的造價也相應有較大幅度的降低，因此在現(xiàn)代工廠設計中得到越來越多的采用。然而，輕鋼結構建筑耐火等級較低，大空間、大跨度廠房對防火分區(qū)又提出新的要求，這些問題有的可以采取技術措施解決，有的還沒有完美的解決方案。現(xiàn)就上述設計問題進行初步探討:一、輕鋼結構工業(yè)廠房的耐火等級

輕鋼結構廠房的承重構件一般為鋼柱、網(wǎng)架，建筑外表面覆以彩色鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》，其柱、梁的耐火時間均為0.25～0.5小時，建筑物的耐火等級僅為四級(耐火等級較低)。以中密度纖維板廠或家具廠單層輕鋼結構廠房為例，其生產(chǎn)類別為丙類，規(guī)范要求的最低耐火等級為三級，這樣，輕鋼結構廠房就不夠資格作丙類廠房。

解決的方法，可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔熱涂料或2厘米厚的LY防火隔熱涂料保護層，其耐火時間可達1.5～2.3小時，這樣，建筑物的耐火等級可按三級考慮，滿足規(guī)范要求，但應注意，應要求輕鋼結構廠家在作結構計算時考慮防火涂層的重量。二、輕鋼結構工業(yè)廠房的防火分區(qū)

現(xiàn)代工業(yè)要求的廠房常是大空間、大跨度、通透的。為有效的把火災控制在較小范圍內(nèi)，《建筑設計防火規(guī)范》要求在建筑物內(nèi)劃分防火分區(qū)，并明文規(guī)定了各級防火分區(qū)的最大允許面積�，F(xiàn)輕鋼廠房的占地面積通常較大，如中密度纖維板廠主車間的建筑面積一般都超過5000平方米，而規(guī)范允許的分區(qū)面積為3000平方米(生產(chǎn)類別為丙類，采取防火涂層保護后，耐火等級按三級考慮)，因此應作防火分區(qū)的分隔。

防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實現(xiàn)，如在門、廳、樓梯等處采取一些技術措施，用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好的解決，若建筑內(nèi)設有自動噴水滅火設備，每層最大允許建筑面積還可增加一倍。但若試圖把這些技術措施平移到大面積的輕鋼結構廠房，就會遇到問題。1.防火墻與防火分區(qū)

因成套設備生產(chǎn)線的工藝要求，不可能用防火墻把廠房一分兩半，這樣截斷了連貫的生產(chǎn)線設備，也不利于物料及半成品、成品的運輸。而且，從生產(chǎn)管理的角度，業(yè)主也不會接受這樣的方案。2.防火卷簾與防火分區(qū)

民用建筑中通用的防火門與防火卷簾，在面對大跨度的輕鋼廠房時，也不很合適。如某刨花板車間，單跨達36米，如何定制這樣大跨度的防火卷簾呢，這樣的卷簾，因跨度太大，在收放時很難控制，容易卡在滑槽里，且造價又高，工程實踐中極少見。3.自動噴水滅火與防火分區(qū)

能否在整個車間設自動噴水滅火裝置，使允許的防火分區(qū)面積增加一倍，從而滿足規(guī)范要求呢。這有兩個問題：

(1)單層輕鋼結構車間的高度大多遠超過8米，而根據(jù)第4.3.2條，超過8米的大空間建筑物，安裝閉式噴頭的作用就不大了。

(2)有的丙類三級單層輕鋼車間面積達9000平方米，需分三個防火分區(qū)，若全車間安裝自噴，則防火分區(qū)允許面積雖擴大一倍，但仍然不夠(安裝自噴后，防火分區(qū)的允許面積從3000平方米擴大到6000平方米，但仍小于9000平方米)。4.獨立水幕與防火分區(qū)

用獨立的水幕作防火分隔，是我院經(jīng)常采用的方案，作一條防火水幕帶，區(qū)域寬5米，流量2升/秒米。這種分隔方式很靈活，不像防火墻要把車間截成兩半，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，理論上多大的跨度都行，一般正常生產(chǎn)時，就好像它不存在，一旦有火災需要防火分隔時，它可以立即實現(xiàn)有效分隔。但是，單獨水幕作防火分隔也有三大難題：

(1)需水量太大，水池造價高。仍以跨度36米計算，水幕供水量為2升/秒米，按消防歷時2小時考慮，則水幕貯水量應為518立方米，再加上室內(nèi)外消火栓的貯水量，則消防水池的造價較高。

(2)水幕啟動時，大量的水突然噴泄而下，會對昂貴的生產(chǎn)設備造成較大的損失。如果車間內(nèi)發(fā)生了局部較小的火災，幾支滅火器加一支水槍就能解決，此時冒然啟動水幕防火分隔，則也許水幕的大水造成的損失會比局部火災的損失更大。因此需嚴格掌握水幕的啟動時機。它只適于火勢燒了半個車間，并有蔓延之勢時啟動。為防止誤動作造成損失，我院設計的車間水幕，大多采用人工手動啟動，通常只依靠幾個閉式噴頭來啟動水幕的方式在這里不可靠。

(3)有效維護麻煩，沒有辦法試水，來檢驗水幕系統(tǒng)可靠性。理論上，如果車間建造安裝時，先安裝消防設施，再安裝生產(chǎn)設備，則有機會在水幕安裝完畢，但生產(chǎn)設備還末安裝時，讓水幕試水。但是，在工程實踐中，為早日投產(chǎn)，大多把生產(chǎn)設備當作第一重要，一到貨立即安裝，消防設施都排在了后面。那么，在水幕安裝完畢后，大家將永不知道它的實際噴水情況如何(除非發(fā)生大火災，才有機會一試)，但如果平時無法試水維護，在關鍵時刻水幕工作不正常怎么辦。試水的問題只好在技術上近似解決，在設計時，消防泵房水幕泵的出水管上可設試水管及試水閥門，利于平時檢驗水幕泵的工作狀態(tài)。但車間上方的水幕管與水幕噴頭是否阻塞，噴水是否均勻，就無法測試了。

5.另一種解決方案

對于防火分區(qū)，還有另一種解決方案：根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》第3.3.1條，四級耐火等級廠房之間的防火間距為18米，依此類推，如在生產(chǎn)類別為丙類，耐火等級為三級的輕鋼結構單層廠房內(nèi)部設一區(qū)域寬18米的防火隔離帶，在隔離帶里沒有可燃物，理論上，是否可看作有效的防火分隔呢?實際設計中，可以控制隔離帶內(nèi)沒有堆放生產(chǎn)原料、半成品等可燃物，但肯定有生產(chǎn)線的設備，而設備的橡膠傳送帶是可燃的，傳送帶上的原料或半成品也是可燃的，不過，傳送帶可以在有火災時停下來，可燃物不多，一支水槍可有效封鎖，那么，上述的這樣一個隔離帶究竟算不算防火分區(qū)的有效分隔呢。規(guī)范沒有明文規(guī)定算或不算，按慣例，此類情況需與當?shù)氐南�防審批部門協(xié)商研究，以求解決。三、總結

綜上所述，因輕鋼結構工業(yè)廠房的耐火等級較低，相應的允許防火分區(qū)面積也較低，但現(xiàn)代工業(yè)廠房又不允許硬性分隔，而采用獨立水幕的方式雖可行，但不理想，我們?nèi)孕柙谠O計中不斷探索，盡力找出更好的方案。新的建筑技術的應用，給我們的消防設計帶來新的挑戰(zhàn)，設計人員需多方面考慮問題，在分析比較中尋找更合適的方案。

隨著我國經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)倉儲用房日趨大型化，而鋼結構骨架建造的廠房，因具有質量輕、強度高，抗震性能好，施工周期短，建筑工業(yè)化程度高，空間利用率大，節(jié)省投資等優(yōu)點，而被投資者大量應用。鋼材雖是一種不燃燒的材料，卻是熱的良導體，極易傳導熱量，在未進行防火處理的情況下，火災時強度會迅速下降，出現(xiàn)塑性變形，產(chǎn)生局部損壞，造成鋼結構整體倒塌失效。此類鋼結構建筑還存在空間大，火勢蔓延快，設備、人員密集，疏散困難等特點，一旦發(fā)生火災，常用的自動消防設施很難發(fā)揮預期作用，人員疏散和滅火救援難度較大，有造成群死群傷的潛在危險。從建筑設計施工的初期階段采用合理的預防措施，以避免和減少鋼結構在火災中整體跨塌，就顯得尤為重要。一、鋼結構火災時的理化性能

建筑用鋼(Q235、Q345鋼等)在全負荷的情況下失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的臨界溫度為540℃左右。鋼材的機械性能隨溫度的不同而有變化，當溫度升高時，鋼材的屈服強度，抗拉強度和彈性模量的總趨勢是降低的，但在150℃以下時變化不大。當溫度在250℃左右時，鋼材的抗拉強度反而有較大提高，但這時的相應伸長率較低、沖擊韌性變差，鋼材在此溫度范圍內(nèi)破壞時常呈脆性破壞特征，稱為“藍脆”。如在“藍脆”溫度范圍內(nèi)進行鋼材的機械加工，則易產(chǎn)生裂紋，故應力求避免。當溫度超過300℃時，鋼材的抗拉強度、屈服強度和彈性模量開始顯著下降，而伸長率開始顯著增大，鋼材產(chǎn)生徐變;當溫度超過400℃時，強度和彈性模量都急劇降低;到500℃左右，其強度下降到40%～50%，鋼材的力學性能，諸如屈服點、抗壓強度、彈性模量以及荷載能力等都迅速下降，低于建筑結構所要求的屈服強度。我國20世紀90年代初對裸露鋼梁的耐火極限進行了驗證，確認了I36b、I40b標準工字鋼梁的耐火極限分別為15min、16min(鋼梁內(nèi)部達到臨界溫度：平均溫度538℃，最高溫度649℃)。因此，若用沒有防火保護的普通建筑用鋼作為建筑物承載的主體，一旦發(fā)生火災，則建筑物會迅速坍塌，對人民的生命和財產(chǎn)安全造成嚴重的損失。

二、鋼結構廠房的防火措施

通過對鋼結構火災時的理化性質數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計，解決好鋼結構抗高溫能力是預防和減少火災時大跨度建筑跨塌危險的有效途徑。解決好鋼結構的抗高溫能力，可以運用“此消彼長”的原理，從提高鋼結構耐火極限以和迅速降低火場溫度兩方面考慮。

1、阻隔溫度，提高鋼結構耐火極限

我國的鋼結構防火主要采用防火涂料、發(fā)泡防火漆和外包防火層等方法。

⑴防火涂料法

防火涂料法就是在鋼結構上噴涂防火涂料以提高其耐火極限。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，延緩鋼結構溫升，起到防火保護作用;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升，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：①室內(nèi)裸露鋼結構、輕型屋蓋鋼結構及有裝飾要求的鋼結構，當規(guī)定耐火極限在1.5h及以下時，宜選用薄涂型鋼結構防火涂料。②室內(nèi)隱蔽鋼結構、高層全鋼結構及多層廠房鋼結構，當規(guī)定其耐火極限在1.5h以上時，應選用厚涂型鋼結構防火涂料。

⑵發(fā)泡防火漆法

防火漆是由成膜劑、阻燃劑、發(fā)泡劑等多種材料制造而成的一種阻燃涂料。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分鐘就和油漆一道焦灼;而涂非膨脹惰氣型防火漆的木板，2分鐘后僅出現(xiàn)陰燃現(xiàn)象，靜置30秒后立即熄滅;涂膨脹惰氣型防火漆的木板，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，從而為滅火戰(zhàn)爭取寶貴的時間。

⑶外包防火層法

外包防火層法就是在鋼結構外表添加外包層，可以現(xiàn)澆成型，也可以采用噴涂法�，F(xiàn)澆成型的實體混凝土外包層通常用鋼絲網(wǎng)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)場對鋼結構表面涂抹砂泵以形成保護層，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂漿，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。外包防火層法通常應用于鋼柱。

隨著技術發(fā)展，用防火板作保護層技術越來越完善，應用越來越廣。防火板鋼結構防火保護主要用于耐火等級為一、二級的建筑物的鋼柱、梁、樓板和屋頂承重構件，設備的承重鋼框架、支架、裙座等鋼構件進行包覆和屏蔽，以阻隔火焰和熱量，降低鋼結構的升溫速率，將鋼結構的耐火極限由0.25h提升到設計規(guī)范規(guī)定的耐火極限。

2、迅速排煙，降低火場溫度

一般室內(nèi)火災的自然發(fā)展過程大體分成三個主要階段，即：初期增長階段、充分發(fā)展階段及衰減階段。

災發(fā)展的初期增長階段，隨著放出熱量迅速增多，在可燃物上方形成溫度較高、不斷上升的火羽流。當羽流受到房間頂棚的阻擋后，便在頂棚下方向四面擴散開來，形成了沿頂棚表面平行流動的較薄的熱煙氣層，達到了一定厚度時又會慢慢向室內(nèi)中部擴展，不久就會在頂棚下方形成逐漸增厚的熱煙氣層。當火災達到充分發(fā)展階段，熱煙氣層的溫度與中心溫度相差無幾。

如果室內(nèi)有通向外部的開口(如門和窗)，則當煙氣層的厚度低于開口的上沿高度時，煙氣便可由此流到室外。開口便起著向外排煙的作用。在建筑火災的發(fā)展過程中，煙氣的排放相當重要，煙氣排放速率的大小決定著煙氣層高度的變化情況。當排放速率大于煙氣的產(chǎn)生速率時，煙氣層的高度會逐漸升高，最終保持在對人沒有威脅的高度。

在建筑防排煙工程中，常用的三種方式是：自然排煙、機械加壓送風防煙和機械排煙。自然排煙和機械排煙是控制煙氣下降的常用方法，在實際應用中多采用前者，與機械排煙相比自然排煙有其自身的優(yōu)點。一是無大的動力設備，運行維修費用也少，且平時可兼作換氣用;二是在頂棚開設排煙口，自然排煙效果好。

三、結論

設計施工中對大跨度建筑鋼結構進行防火處理和在頂部結合采光、通風設置有效排出建筑內(nèi)的高溫煙氣自然排煙窗可以有效的增強鋼結構的耐火極限，防止火災中鋼結構屋頂整體跨塌，有利于滅火救援、人員疏散、疏散物資財產(chǎn)和建筑結構安全。

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鋼結構廠房的消防設計

鋼結構廠房由于其施工簡便、節(jié)約經(jīng)濟等優(yōu)點，在現(xiàn)代工業(yè)建筑中已得到廣泛應用，但鋼結構耐火性能低，使消防設計顯得有為重要。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消防設計中應注意的問題。

1、鋼結構廠房的特點

鋼結構廠房建設、安全機械化程度高。鋼構件所用的材料單一，而且是成品，加工簡便，機械化程度高，施工周期短。鋼結構廠房自重輕，雖然鋼的比重大，但其機械性能很好，可以承受較大負荷，鋼結構截面尺寸小，同樣荷載時，鋼屋架的重量最多不過鋼筋混凝土屋架的13或14。鋼結構的重量小，便于運輸。鋼結構標準廠房平面布局靈活，建筑面積利用率高。鋼結構廠房靈活多變的車間工藝布置要求和最大限度的空間利用率，同時也能很好的解決廠房的通風、采光、保暖隔熱以及屋面排水、生活設施布置、人員疏散等。

2、鋼結構廠房的火災危險性

鋼結構廠房具有耐火性能低的弱點，在未進行防火處理的情況下，其本身雖然不會起火燃燒，但火災時，強度會迅速下降，一般結構溫度達到350℃、500℃、600℃時，強度分別下降13、12、23。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℃，在這樣的火場溫度下，裸露的鋼結構一般在15min左右，就會出現(xiàn)塑性變形，產(chǎn)生局部損壞，造成鋼結構整體倒塌失效。鋼結構的特性使必須要對鋼結構必須采取措施進行保護。

3、鋼結構廠房的防火設計

若用沒有防火保護的普通建筑用鋼作為建筑物承載的主體，一旦發(fā)生火災，則建筑物會迅速坍塌，對人民的生命和財產(chǎn)安全造成嚴重的損失。目前，國內(nèi)的鋼結構防火保護時間是按照《建筑設計防火規(guī)范》、《高層民用建筑設計防火規(guī)范》所規(guī)定的建筑結構構件耐火極限來確定的。一是對鋼構件進行耐火保護，使其在火災時溫度升高不超過臨界溫度，結構在火災中就能保護穩(wěn)定性；二是對廠房內(nèi)部進行有效的防火分區(qū)，防止火勢向其他區(qū)域蔓延、擴散。不過對于現(xiàn)代輕鋼結構廠房的大跨度、大空間來說，防火分區(qū)的設置具有一定難度。

用防火墻將廠房分隔不是非�？尚械�。不僅因為廠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)性要求心以及廠房內(nèi)物流組織的；頃暢性來說，也是不太可行的。若從生產(chǎn)管理的角度看，有些建設方也不會接受這樣的方案。那么可以使用防火門、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)，在民用建筑中是輕而易舉的�？擅鎸Υ罂缍鹊妮p鋼廠房(經(jīng)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。還可以利用自動噴水滅火劃分防火分區(qū)，既然《建筑設計防火規(guī)范》規(guī)定，設自動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。首先，根據(jù)《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》，高度超過8m的大空間建筑物，安裝自動噴水滅火系統(tǒng)的作用不大，而單層輕鋼結構廠房的高度一般都超過8m，其次，雖安裝自動噴水滅火系統(tǒng)后，防火分區(qū)允許面積擴大1倍也無法覆蓋全廠房。所以此方法不完全可行。水幕可以起防火墻的作用，用獨立水幕作防火分隔，是一個非常好的方案。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，不像防火墻要把車間截斷，也沒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，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隔也不是完美解決方案：1)需水量大。2)廠房內(nèi)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(chǎn)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。3)有效維護麻煩，無法試水檢驗水幕系統(tǒng)的可靠性。

目前，保護鋼結構廠房最常用的方法是在其表面涂覆鋼結構防火涂料，發(fā)生火災時它作為耐火隔熱保護層，有效地提高鋼構件的耐火極限，滿足現(xiàn)行國家規(guī)范的要求。涂覆鋼結構防火涂料作為防火保護的一種手段，不但具有很高的防火效率，而且使用十分方便，施工不受鋼結構幾何形狀的限制，且一般不需要輔助設施，有廣泛的適用性。按照防火機理，可將其分為隔熱型防火涂料和膨脹型鋼結構防火涂料兩大類。目前膨脹型鋼結構防火涂料已經(jīng)被成功應用于各類工業(yè)及民用建筑中的鋼結構防火保護，它在我國的研究及應用中雖然起步較晚，但卻十分活躍和迅速，并正向超薄型、低污染、高性能、裝飾性好等多功能方向發(fā)展�？傊�，在現(xiàn)代工業(yè)廠房中大量采用鋼結構，目前鋼結構工業(yè)廠房的耐火保護和防火分區(qū)存在各方法，我們?nèi)孕柙诠ぷ髦胁粩嗵剿骱脱芯�，以便更好為鋼結構廠房在現(xiàn)代工業(yè)應用中做出更好的服務意見

輕質鋼結構廠房消防設計

輕鋼結構建筑作工業(yè)廠房具有較多的優(yōu)點，如建設周期短、造價低、可作大跨度、造型美觀、現(xiàn)代感強等，因此在現(xiàn)代工廠設計中得到越來越多的采用。然而，輕鋼結構建筑耐火等級較低，大空間、大跨度廠房對防火分區(qū)又提出新的要求，這些問題有的可以采取技術措施解決，有的還沒有完美的解決方案�，F(xiàn)根據(jù)本人的設計實踐，就上述設計問題進行初步探討:

一、輕鋼結構工業(yè)廠房的耐火等級

輕鋼結構廠房的承重構件一般為鋼柱、網(wǎng)架，建筑外表面覆以彩色鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。根據(jù)，其柱、梁的耐火時間均為0.25～0.5小時，建筑物的耐火等級僅為四級(耐火等級較低)。以我院經(jīng)常設計的中密度纖維板廠或家具廠單層輕鋼結構廠房為例，其生產(chǎn)類別為丙類，規(guī)范要求的最低耐火等級為三級，這樣，輕鋼結構廠房就不夠資格作丙類廠房。

解決的方法，可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔熱涂料或2厘米厚的LY防火隔熱涂料保護層，其耐火時間可達1.5～2.3小時，這樣，建筑物的耐火等級可按三級考慮，滿足規(guī)范要求，但應注意，應要求輕鋼結構廠家在作結構計算時考慮防火涂層的重量。

二、輕鋼結構工業(yè)廠房的防火分區(qū)

現(xiàn)代工業(yè)要求的廠房常是大空間、大跨度、通透的。為有效的把火災控制在較小范圍內(nèi)，要求在建筑物內(nèi)劃分防火分區(qū)，并明文規(guī)定了各級防火分區(qū)的最大允許面積�，F(xiàn)輕鋼廠房的占地面積通常較大，如中密度纖維板廠主車間的建筑面積一般都超過5000平方米，而規(guī)范允許的分區(qū)面積為3000平方米(生產(chǎn)類別為丙類，采取防火涂層保護后，耐火等級按三級考慮)，因此應作應做防火分區(qū)的分隔。

防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實現(xiàn)，如在門、廳、樓梯等處采取一些技術措施，用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好的解決，若建筑內(nèi)設有自動噴水滅火設備，每層最大允許建筑面積還可增加一倍。但若試圖把這些技術措施平移到大面積的輕鋼結構廠房，就會遇到問題。

1、防火墻與防火分區(qū)

因成套設備生產(chǎn)線的工藝要求，不可能用防火墻把廠房一分兩半，這樣截斷了連貫的生產(chǎn)線設備，也不利于物料及半成品、成品的運輸。而且，從生產(chǎn)管理的角度，業(yè)主也不會接受這樣的方案。

2、防火卷簾與防火分區(qū)

民用建筑中通用的防火門與防火卷簾，在面對大跨度的輕鋼廠房時，也不很合適。如某刨花板車間，單跨達36米，如何定制這樣大跨度的防火卷簾呢，這樣的卷簾，因跨度太大，在收放時很難控制，容易卡在滑槽里，且造價又高，工程實踐中極少見(我沒遇過)。

3、自動噴水滅火與防火分區(qū)

能否在整個車間設自動噴水滅火裝置，使允許的防火分區(qū)面積增加一倍，從而滿足規(guī)范要求呢。這有兩個問題：

（1）、單層輕鋼結構車間的高度大多遠超過8米，而根據(jù)第4.3.2條，超過8米的大空間建筑物，安裝閉式噴頭的作用就不大了。

（2）、有的丙類三級單層輕鋼車間面積達9000平方米，需分三個防火分區(qū)，若全車間安裝自噴，則防火分區(qū)允許面積雖擴大一倍，但仍然不夠(安裝自噴后，防火分區(qū)的允許面積從3000平方米擴大到6000平方米，但仍小于9000平方米)。4、獨立水幕與防火分區(qū)

用獨立的水幕作防火分隔，是我院經(jīng)常采用的方案，作一條防火水幕帶，區(qū)域寬5米，流量2升/秒米。這種分隔方式很靈活，不像防火墻要把車間截成兩半，也沒有大跨度防火卷簾的麻煩，理論上多大的跨度都行，一般正常生產(chǎn)時，就好像它不存在，一旦有火災需要防火分隔時，它可以立即實現(xiàn)有效分隔。但是，單獨水幕作防火分隔也有三大難題：

（1）、需水量太大，水池造價高。仍以跨度36米計算，水幕供水量為2升/秒米，按消防歷時2小時考慮，則水幕貯水量應為518立方米，再加上室內(nèi)外消火栓的貯水量，則消防水池的造價較高。

（2）、水幕啟動時，大量的水突然噴泄而下，會對昂貴的生產(chǎn)設備造成較大的損失。如果車間內(nèi)發(fā)生了局部較小的火災，幾支滅火器加一支水槍就能解決，此時冒然啟動水幕防火分隔，則也許水幕的大水造成的損失會比局部火災的損失更大。因此需嚴格掌握水幕的啟動時機。它只適于火勢燒了半個車間，并有蔓延之勢時啟動。為防止誤動作造成損失，我院設計的車間水幕，大多采用人工手動啟動，因為通常只依靠幾個閉式噴頭來啟動水幕的方式在這里不可靠。

（3）、有效維護麻煩，沒有辦法試水，來檢驗水幕系統(tǒng)可靠性。理論上，如果車間建造安裝時，先安裝消防設施，再安裝生產(chǎn)設備，則有機會在水幕安裝完畢，但生產(chǎn)設備還末安裝時，讓水幕試水。但是，在工程實踐中，為早日投產(chǎn)，大多把生產(chǎn)設備當作第一重要，一到貨立即安裝，消防設施都排在了后面。那么，在水幕安裝完畢后，大家將永不知道它的實際噴水情況如何(除非發(fā)生大火災，才有機會一試)，但如果平時無法試水維護，在關鍵時刻水幕工作不正常怎么辦。

試水的問題只好在技術上近似解決，在設計時，消防泵房水幕泵的出水管上可設試水管及試水閥門，利于平時檢驗水幕泵的工作狀態(tài)。但車間上方的水幕管與水幕噴頭是否阻塞，噴水是否均勻，就無法測試了。

5、另類解決方案

對于防火分區(qū)，還有一個另類解決方案，這里提出來，看各位同行有什么看法。根據(jù)第3.3.1條，四級耐火等級廠房之間的防火間距為18米，依此類推，如在生產(chǎn)類別為丙類，耐火等級為三級的輕鋼結構單層廠房內(nèi)部設一區(qū)域寬18米的防火隔離帶，在隔離帶里沒有可燃物，理論上，是否可看作有效的防火分隔呢?

實際設計中，可以控制隔離帶里可以沒有堆放生產(chǎn)原料、半成品等可燃物，但肯定有生產(chǎn)線的設備，而設備的橡膠傳送帶是可燃的，傳送帶上的原料或半成品也是可燃的，不過，傳送帶可以在有火災時停下來，可燃物不多，一支水槍可有效封鎖，那么，上述的這樣一個隔離帶究竟算不算防火分區(qū)的有效分隔呢。

規(guī)范沒有明文規(guī)定算或不算，按慣例，此類情況需與當?shù)氐南�防審批部門協(xié)商，解釋理由，共同研究，不過我至今沒有能夠在設計中實施過。

三、總結

綜上所述，因輕鋼結構工業(yè)廠房的耐火等級較低，相應的允許防火分區(qū)面積也較低，但現(xiàn)代工業(yè)廠房又不允許硬性分隔，而采用獨立水幕的方式雖可行，但不理想，我們?nèi)孕柙谠O計中不斷探索，盡力找出更好的方案。新的建筑技術的應用，給我們的消防設計帶來新的挑戰(zhàn)，設計人員需多方面考慮問題，在分析比較中尋找更合適的方案

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